学科前沿讲座论文

软件测试常用方法及解析

计科09-1班 姚伟 08093342

一、软件测试概述

软件测试是软件开发过程的重要组成部分，是用来确认一个程序的品质或

性能是否符合开发之前所提出的一些要求。软件测试的目的，第一是确认软件的质量，其一方面是确认软件做了你所期望的事情（Do the right thing），另一方面是确认软件以正确的方式来做了这个事件（Do it right）。第二是提供信息，比如提供给开发人员或程序经理的反馈信息，为风险评估所准备的信息。第三软件测试不仅是在测试软件产品的本身，而且还包括软件开发的过程。如果一个软件产品开发完成之后发现了很多问题，这说明此软件开发过程很可能是有缺陷的。因此软件测试的第三个目的是保证整个软件开发过程是高质量的。 软件质量是由几个方面来衡量的：一、在正确的时间用正确的的方法把一个工作做正确（Doing the right things right at the right time.）。二、符合一些应用标准的要求，比如不同国家的用户不同的操作习惯和要求，项目工程中的可维护性、可测试性等要求。三、质量本身就是软件达到了最开始所设定的要求，而代码的优美或精巧的技巧并不代表软件的高质量（Quality is defined as conformance to requirements, not as “goodness” or “elegance”.）。四、质量也代表着它符合客户的需要（Quality also means “meet customer needs”.）。作为软件测试这个行业，最重要的一件事就是从客户的需求出发，从客户的角度去看产品，客户会怎么去使用这个产品，使用过程中会遇到什么样的问题。只有这些问题都解决了，软件产品的质量才可以说是上去了。 测试人员在软件开发过程中的任务： 1、寻找Bug；

2、避免软件开发过程中的缺陷； 3、衡量软件的品质； 4、关注用户的需求。

总的目标是：确保软件的质量。

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二、常用的软件测试方法

（一） 黑盒测试

黑盒测试顾名思义就是将被测系统看成一个黑盒，从外界取得输入，然后再输出。整个测试基于需求文档，看是否能满足需求文档中的所有要求。黑盒测试要求测试者在测试时不能使用与被测系统内部结构相关的知识或经验，它适用于对系统的功能进行测试。 黑盒测试的优点有：

1）比较简单，不需要了解程序内部的代码及实现； 2）与软件的内部实现无关；

3）从用户角度出发，能很容易的知道用户会用到哪些功能，会遇到哪些问题；

4）基于软件开发文档，所以也能知道软件实现了文档中的哪些功能； 5）在做软件自动化测试时较为方便。 黑盒测试的缺点有：

1）不可能覆盖所有的代码，覆盖率较低，大概只能达到总代码量的30%； 2）自动化测试的复用性较低。 （二） 白盒测试

白盒测试是指在测试时能够了解被测对象的结构，可以查阅被测代码内容的测试工作。它需要知道程序内部的设计结构及具体的代码实现，并以此为基础来设计测试用例。如下例程序代码： HRESULT Play( char* pszFileName ) {

if ( NULL == pszFileName ) return;

if ( STATE_OPENED == currentState ) {

PlayTheFile(); } return;

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}

读了代码之后可以知道，先要检查一个字符串是否为空，然后再根据播放器当前的状态来执行相应的动作。可以这样设计一些测试用例：比如字符串（文件）为空的话会出现什么情况；如果此时播放器的状态是文件刚打开，会是什么情况；如果文件已经在播放，再调用这个函数会是什么情况。也就是说，根据播放器内部状态的不同，可以设计很多不同的测试用例。这些是在纯粹做黑盒测试时不一定能做到的事情。

白盒测试的直接好处就是知道所设计的测试用例在代码级上哪些地方被忽略掉，它的优点是帮助软件测试人员增大代码的覆盖率，提高代码的质量，发现代码中隐藏的问题。 白盒测试的缺点有：

1）程序运行会有很多不同的路径，不可能测试所有的运行路径； 2）测试基于代码，只能测试开发人员做的对不对，而不能知道设计的正确与否，可能会漏掉一些功能需求； 3）系统庞大时，测试开销会非常大。

（三） 基于风险的测试

基于风险的测试是指评估测试的优先级，先做高优先级的测试，如果时间或精力不够，低优先级的测试可以暂时先不做。有如下一个图，横轴代表影响，竖轴代表概率，根据一个软件的特点来确定：如果一个功能出了问题，它对整个产品的影响有多大，这个功能出问题的概率有多大？如果出问题的概率很大，出了问题对整个产品的影响也很大，那么在测试时就一定要覆盖到。对于一个用户很少用到的功能，出问题的概率很小，就算出了问题的影响也不是很大，那么如果时间比较紧的话，就可以考虑不测试。

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基于风险测试的两个决定因素就是：该功能出问题对用户的影响有多大，出问题的概率有多大。其它一些影响因素还有复杂性、可用性、依赖性、可修改性等。测试人员主要根据事情的轻重缓急来决定测试工作的重点。 （四） 基于模型的测试

模型实际上就是用语言把一个系统的行为描述出来，定义出它可能的各种状态，以及它们之间的转换关系，即状态转换图。模型是系统的抽象。基于模型的测试是利用模型来生成相应的测试用例，然后根据实际结果和原先预想的结果的差异来测试系统，过程如下图所示。

三、软件测试的类型

常见的软件测试类型有：

（一） BVT (Build Verification Test)

BVT是在所有开发工程师都已经检入自己的代码，项目组编译生成当天的版本之后进行，主要目的是验证最新生成的软件版本在功能上是否完整，主要的软件特性是否正确。如无大的问题，就可以进行相应的功能测试。BVT优点是时间短，验证了软件的基本功能。缺点是该种测试的覆盖率很低。因为运行时间短，不可能把所有的情况都测试到。

（二） Scenario Tests（基于用户实际应用场景的测试）

在做BVT、功能测试的时候，可能测试主要集中在某个模块，或比较分离的

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功能上。当用户来使用这个应用程序的时候，各个模块是作为一个整体来使用的，那么在做测试的时候，就需要模仿用户这样一个真实的使用环境，即用户会有哪些用法，会用这个应用程序做哪些事情，操作会是一个怎样的流程。加了这些测试用例后，再与BVT、功能测试配合，就能使软件整体都能符合用户使用的要求。Scenario Tests优点是关注了用户的需求，缺点是有时候难以真正模仿用户真实的使用情况。

（三） Smoke Test

在测试中发现问题，找到了一个Bug，然后开发人员会来修复这个Bug。这时想知道这次修复是否真的解决了程序的Bug，或者是否会对其它模块造成影响，就需要针对此问题进行专门测试，这个过程就被称为Smoke Test。在很多情况下，做Smoke Test是开发人员在试图解决一个问题的时候，造成了其它功能模块一系列的连锁反应，原因可能是只集中考虑了一开始的那个问题，而忽略其它的问题，这就可能引起了新的Bug。Smoke Test优点是节省测试时间，防止build失败。缺点是覆盖率还是比较低。

此外，Application Compatibility Test（兼容性测试），主要目的是为了兼容第三方软件，确保第三方软件能正常运行，用户不受影响。Accessibility Test（软件适用性测试），是确保软件对于某些有残疾的人士也能正常的使用，但优先级比较低。其它的测试还有Functional Test（功能测试）、Security Test（安全性测试）、Stress Test（压力测试）、Performance Test（性能测试）、Regression Test（回归测试）、Setup/Upgrade Test（安装升级测试）等。

四、我学过的软件测试知识

在软件工程这门课中，我们初步了解了白盒测试与黑盒测试的思想，也认识到了软件测试在软件开发中的重要性。今年暑假，在一位研究生学生的指导下，我掌握了一些软件测试的方法和工具。我们共同开发了一个小型的软件，软件可以对简单的程序进行轨迹分析、数据依赖分析、控制依赖分析等工作。通过这一系列的工作，我对白盒测试方法有了更深一步的了解和掌握。

下面是我们小软件的演示：

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首先，对程序进行轨迹分析，跟踪程序运行的轨迹，这在软件测试中是相当重要的。我们的软件不但可以动态显示程序运行的轨迹，而且还可以直观的看到每一次运行的它是第几次运行。并且可以得到执行过的命令行数及行号。如图1所示。

图1

然后，我们对程序进行数据依赖分析。在数据依赖分析中，我们可以直观的看到程序中某行定义及用到的数据。当你在下拉菜单中选定行号后，程序会在文本框中显示出改行中的数据。如图2所示。

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图2

之后，对程序进行控制依赖分析。我们可以直观的看到程序中行之间的依赖关系。如图3所示。

图3

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同时，我们对程序中间表示进行分析。此步对之前的分析步骤进行整合，以便下一步应用。如图4.

图4

最后，对程序进行切片分析。如图5.

图5

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五、成为优秀测试工程师的要求

要成为一名优秀的测试工程师，首先对计算机的基本知识要有很好的了解，精通一门或多门的编程语言，具备一定的程序调试技能，掌握测试工具的开发和使用技术。同时要比较细心，会按照任务的轻重缓急来安排自己的工作，要有很好的沟通能力。此外，还要善于用非常规的方式思考问题，尽可能多的参加软件测试项目，在实践中学习技能，积累经验，不断分析和总结软件开发过程中可能出错的环节。这样，一名优秀的测试工程师就从软件测试的实践中脱颖而出了。 参考文献:

[1] 软件工程-理论、方法与实践[M].北京:高等教育出版社,2005. [2] 微软官方博客.

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/k313.html