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1、软件工程教案软件工程教案（5）测试技术张海涛 5/28/20231测试的产生测试的产生 w w编程大师说：编程大师说：编程大师说：编程大师说：“任何一个程序，无论它多么小，总存在着错误。任何一个程序，无论它多么小，总存在着错误。任何一个程序，无论它多么小，总存在着错误。任何一个程序，无论它多么小，总存在着错误。”w w初学者不相信大师的话，他问：初学者不相信大师的话，他问：初学者不相信大师的话，他问：初学者不相信大师的话，他问：“如果一个程序小得只执行一个简如果一个程序小得只执行一个简如果一个程序小得只执行一个简如果一个程序小得只执行一个简单的功能，那会怎样？单的功能，那会怎样？单的功能，那会
2、怎样？单的功能，那会怎样？”w w“这样的一个程序没有意义，这样的一个程序没有意义，这样的一个程序没有意义，这样的一个程序没有意义，”大师说，大师说，大师说，大师说，“但如果这样的程序存在但如果这样的程序存在但如果这样的程序存在但如果这样的程序存在的话，操作系统最后将失效，产生一个错误。的话，操作系统最后将失效，产生一个错误。的话，操作系统最后将失效，产生一个错误。的话，操作系统最后将失效，产生一个错误。”w w但初学者不满足，他问：但初学者不满足，他问：但初学者不满足，他问：但初学者不满足，他问：“如果操作系统不失效，那么会怎样？如果操作系统不失效，那么会怎样？如果操作系统不失效，那么会怎样
3、？如果操作系统不失效，那么会怎样？”w w“没有不失效的操作系统，没有不失效的操作系统，没有不失效的操作系统，没有不失效的操作系统，”大师说，大师说，大师说，大师说，“但如果这样的操作系统存但如果这样的操作系统存但如果这样的操作系统存但如果这样的操作系统存在的话，硬件最后将失效，产生一个错误。在的话，硬件最后将失效，产生一个错误。在的话，硬件最后将失效，产生一个错误。在的话，硬件最后将失效，产生一个错误。”w w初学者仍不满足，再问：初学者仍不满足，再问：初学者仍不满足，再问：初学者仍不满足，再问：“如果硬件不失效，那么会怎样？如果硬件不失效，那么会怎样？如果硬件不失效，那么会怎样？如果硬件不
4、失效，那么会怎样？”w w大师长叹一声道：大师长叹一声道：大师长叹一声道：大师长叹一声道：“没有不失效的硬件。但如果这样的硬件存在的没有不失效的硬件。但如果这样的硬件存在的没有不失效的硬件。但如果这样的硬件存在的没有不失效的硬件。但如果这样的硬件存在的话，用户就会想让那个程序做一件不同的事，这件事也是一个错误。话，用户就会想让那个程序做一件不同的事，这件事也是一个错误。话，用户就会想让那个程序做一件不同的事，这件事也是一个错误。话，用户就会想让那个程序做一件不同的事，这件事也是一个错误。”“没有错误的程序世间难求。没有错误的程序世间难求。没有错误的程序世间难求。没有错误的程序世间难求。”Jam
5、es 1999James 19995/28/202321 测试的方法与步骤测试的方法与步骤“测试的目的就是寻找错误！测试的目的就是寻找错误！”5/28/202331-1 测试规则测试规则w以发现错误为目的；以发现错误为目的；w成功的方案是能够发现尚未发现的错误；成功的方案是能够发现尚未发现的错误；w再好的方案也会有没发现的错误；再好的方案也会有没发现的错误；w只能证明有错，不能证明没错。只能证明有错，不能证明没错。5/28/202341-1 测试规则测试规则w w在实践中，测试要考虑时间、费用等限制，不允许无休在实践中，测试要考虑时间、费用等限制，不允许无休在实践中，测试要考虑时间、费用等限制
6、，不允许无休在实践中，测试要考虑时间、费用等限制，不允许无休止地测试。止地测试。止地测试。止地测试。“彻底地测试彻底地测试彻底地测试彻底地测试”只是一种理想。只是一种理想。只是一种理想。只是一种理想。w w测试有助于提高软件的质量，但是提高软件的质量不能测试有助于提高软件的质量，但是提高软件的质量不能测试有助于提高软件的质量，但是提高软件的质量不能测试有助于提高软件的质量，但是提高软件的质量不能依赖于测试。依赖于测试。依赖于测试。依赖于测试。软件的高质量是设计出来的，而不是靠测软件的高质量是设计出来的，而不是靠测软件的高质量是设计出来的，而不是靠测软件的高质量是设计出来的，而不是靠测试修补出来
7、的。试修补出来的。试修补出来的。试修补出来的。w w为了测试的真实性，对测试的心理要求是为了测试的真实性，对测试的心理要求是为了测试的真实性，对测试的心理要求是为了测试的真实性，对测试的心理要求是“无情无情无情无情”。5/28/202351-2 测试的方法测试的方法（1 1）黑盒法：）黑盒法：）黑盒法：）黑盒法：只测输入和输出，不看内部结构。只测输入和输出，不看内部结构。只测输入和输出，不看内部结构。只测输入和输出，不看内部结构。问题：是否能穷尽所有问题：是否能穷尽所有问题：是否能穷尽所有问题：是否能穷尽所有I/O?I/O?（2 2）白盒法：）白盒法：）白盒法：）白盒法：分析程序内部分析程序内
8、部分析程序内部分析程序内部每个分支通路。每个分支通路。每个分支通路。每个分支通路。问题：是否很耗费时间问题：是否很耗费时间问题：是否很耗费时间问题：是否很耗费时间?5/28/202361-3 步骤步骤（1 1）模块测试（单元测试）模块测试（单元测试）模块测试（单元测试）模块测试（单元测试）（2 2）子系统测试：多个模块的组装，主要测试接口部分）子系统测试：多个模块的组装，主要测试接口部分）子系统测试：多个模块的组装，主要测试接口部分）子系统测试：多个模块的组装，主要测试接口部分（3 3）系统测试：完整的系统组装后测试）系统测试：完整的系统组装后测试）系统测试：完整的系统组装后测试）系统测试：完
9、整的系统组装后测试问题：问题：问题：问题：*测试的目的是什么？测试的目的是什么？测试的目的是什么？测试的目的是什么？（4 4）验收测试：）验收测试：）验收测试：）验收测试：系统测试系统测试系统测试系统测试与系统测试的区别：用户的参与与系统测试的区别：用户的参与与系统测试的区别：用户的参与与系统测试的区别：用户的参与+实际数据实际数据实际数据实际数据（5 5）平行运行：对于关系重大的系统，必须新旧系统同时）平行运行：对于关系重大的系统，必须新旧系统同时）平行运行：对于关系重大的系统，必须新旧系统同时）平行运行：对于关系重大的系统，必须新旧系统同时运行比对一段时间运行比对一段时间运行比对一段时间运
10、行比对一段时间5/28/202371-4 测试阶段的信息流测试阶段的信息流w输入信息：输入信息：n n软件配置软件配置软件配置软件配置需求说明书，设计说明书，源程需求说明书，设计说明书，源程需求说明书，设计说明书，源程需求说明书，设计说明书，源程序清单序清单序清单序清单n n测试配置测试配置测试配置测试配置测试计划，方案（用例，数据，测试计划，方案（用例，数据，测试计划，方案（用例，数据，测试计划，方案（用例，数据，结果）结果）结果）结果）w输出信息：找到的错误输出信息：找到的错误+错误率数据错误率数据5/28/202382单元测试单元测试2-1 2-1 目标目标1“1“模块模块”w模块间的接
11、口模块间的接口w局部数据结构局部数据结构w重要执行通路（选择，循环等）重要执行通路（选择，循环等）w出错处理出错处理w影响以上影响以上4方面的边界条件方面的边界条件5/28/202392-1 目标目标1“模块模块”w错误的声明（举例）错误的声明（举例）w错误的变量（未声明，未使用）错误的变量（未声明，未使用）w溢出与不相容溢出与不相容w精度与初值精度与初值5/28/2023102-2 目标目标2模块接口模块接口w参数的性质、数目等是否对应？参数的性质、数目等是否对应？w调用是否正确？调用是否正确？w与内部函数的参数传递是否正确？与内部函数的参数传递是否正确？w外部文件读外部文件读/写，写，I/
12、O的错误处理的错误处理w输出信息的拼写错误输出信息的拼写错误5/28/2023112-3 代码审查代码审查（1）代码审查小组）代码审查小组组长，设计者，编码人员，测试人员组长，设计者，编码人员，测试人员（2）过程：）过程：分析文档分析文档-程序逻辑程序逻辑-提出问题提出问题5/28/2023123 集成测试集成测试3-1 3-1 组装测试方法组装测试方法w分模块测试分模块测试一次性组装一次性组装所有模块集成测试所有模块集成测试w分模块测试分模块测试逐个模块组装逐个模块组装直到集成测试直到集成测试n典型的渐增测试典型的渐增测试5/28/2023133-2 结合方法结合方法（1 1）自顶向下的结合
13、方法：）自顶向下的结合方法：主模块主模块-子模块子模块在树状结构中采用深度在树状结构中采用深度/广度搜索逐个测试广度搜索逐个测试（2 2）自底向上的结合方法：子模块）自底向上的结合方法：子模块-主模块主模块问题：两种方法的问题？问题：两种方法的问题？（3 3）混合法：以上两种方法结合使用）混合法：以上两种方法结合使用5/28/2023144 验收测试验收测试4-1 4-1 测试方法测试方法黑盒法黑盒法“系统是否为用户预期的系统？系统是否为用户预期的系统？”5/28/2023154-2 测试的范围测试的范围w纯技术问题纯技术问题w用户特别感兴趣的问题用户特别感兴趣的问题w生产中的主要问题生产中的
14、主要问题w用户使用步骤的相关测试用户使用步骤的相关测试w兼容性问题，可移植性问题兼容性问题，可移植性问题5/28/2023164-3 软件配置的复查软件配置的复查w文档与程序的一致性文档与程序的一致性w为今后的维护做准备为今后的维护做准备5/28/2023175 设计测试方案设计测试方案“黑盒法为基本方案，白盒法做补充！黑盒法为基本方案，白盒法做补充！”5/28/2023185-1 边界值分析边界值分析w经验：边界值最容易出错！经验：边界值最容易出错！w测试用例设计：测试用例设计：n n边界值边界值边界值边界值n n边界值的相邻值边界值的相邻值边界值的相邻值边界值的相邻值5/28/202319
15、5-2 等价划分等价划分w等价划分：经典黑盒法等价划分：经典黑盒法n n方法：划分出所有的方法：划分出所有的方法：划分出所有的方法：划分出所有的有效等价类有效等价类有效等价类有效等价类，进而划分，进而划分，进而划分，进而划分所有所有所有所有无效等价类无效等价类无效等价类无效等价类n n例如：函数例如：函数例如：函数例如：函数strToIntstrToInt测试方案测试方案测试方案测试方案*function strToint(dstr:shortStr):integerfunction strToint(dstr:shortStr):integer其中：其中：其中：其中：shortStr=arr
16、ay1.6of charshortStr=array1.6of char5/28/2023205-3 逻辑覆盖逻辑覆盖（1 1）逻辑覆盖：有选择地执行某些具有代）逻辑覆盖：有选择地执行某些具有代表性的通路，用以替代穷尽法。表性的通路，用以替代穷尽法。“黑盒法与白盒法的结合黑盒法与白盒法的结合!”!”5/28/2023215-3 逻辑覆盖逻辑覆盖（2 2 2 2）逻辑覆盖分类：）逻辑覆盖分类：）逻辑覆盖分类：）逻辑覆盖分类：w语句覆盖：每个语句至少执行一次；语句覆盖：每个语句至少执行一次；语句覆盖：每个语句至少执行一次；语句覆盖：每个语句至少执行一次；w判定覆盖：语句覆盖判定覆盖：语句覆盖判定覆
17、盖：语句覆盖判定覆盖：语句覆盖+每个可能结果执行每个可能结果执行每个可能结果执行每个可能结果执行1 1 1 1次；次；次；次；w条件覆盖：语句覆盖条件覆盖：语句覆盖条件覆盖：语句覆盖条件覆盖：语句覆盖+条件表达式的每个结果条件表达式的每个结果条件表达式的每个结果条件表达式的每个结果执行执行执行执行1 1 1 1次次次次w条件条件条件条件/判定覆盖：条件覆盖判定覆盖：条件覆盖判定覆盖：条件覆盖判定覆盖：条件覆盖+判定覆盖判定覆盖判定覆盖判定覆盖5/28/2023225-3 逻辑覆盖逻辑覆盖（2 2 2 2）逻辑覆盖分类：）逻辑覆盖分类：）逻辑覆盖分类：）逻辑覆盖分类：w条件组合覆盖：选取足够多的
18、测试数据使每个条件组合覆盖：选取足够多的测试数据使每个条件组合覆盖：选取足够多的测试数据使每个条件组合覆盖：选取足够多的测试数据使每个判定表达式的组合条件都至少出现判定表达式的组合条件都至少出现判定表达式的组合条件都至少出现判定表达式的组合条件都至少出现1 1 1 1次次次次w其它说法：其它说法：其它说法：其它说法：n n点覆盖点覆盖点覆盖点覆盖=语句覆盖；语句覆盖；语句覆盖；语句覆盖；n n边覆盖边覆盖边覆盖边覆盖=判定覆盖；判定覆盖；判定覆盖；判定覆盖；n n路径覆盖路径覆盖路径覆盖路径覆盖=条件覆盖条件覆盖条件覆盖条件覆盖+判定覆盖判定覆盖判定覆盖判定覆盖+组合覆盖组合覆盖组合覆盖组合覆
19、盖5/28/2023235-4 错误推测错误推测w直觉直觉+经验经验w僵化的模式僵化的模式+人的思考人的思考5/28/2023245-5 小结小结w首选首选“边界值分析法边界值分析法”w必要时必要时“等价划分法等价划分法”w错误推测作为补充错误推测作为补充w逻辑覆盖对照检查逻辑覆盖对照检查5/28/2023256 调试调试“找出错误的位置，并设法改正！找出错误的位置，并设法改正！”5/28/2023266-1 常用的调试技术常用的调试技术(1)输出存储器的内容（太多）输出存储器的内容（太多）(2)打印或输出语句（可能引入新的错误）打印或输出语句（可能引入新的错误）(3)自动跟踪工具（比较常用）
20、自动跟踪工具（比较常用）5/28/2023276-2 调试策略调试策略(1)试探法试探法(2)回溯法回溯法(3)对半查找对半查找(4)归纳归纳/演绎法演绎法5/28/2023287 软件可靠性软件可靠性(1)(1)可靠性：给定时间间隔内，按要求成功运行的可靠性：给定时间间隔内，按要求成功运行的可靠性：给定时间间隔内，按要求成功运行的可靠性：给定时间间隔内，按要求成功运行的概率；概率；概率；概率；(2)(2)可用性：给定时间点，按要求成功运行的概率；可用性：给定时间点，按要求成功运行的概率；可用性：给定时间点，按要求成功运行的概率；可用性：给定时间点，按要求成功运行的概率；(3)(3)可用性公式：可用性公式：可用性公式：可用性公式：A=MTTF/(MTTF+MTTR)A=MTTF/(MTTF+MTTR)其中，其中，其中，其中，MTTFMTTF平均无故障时间平均无故障时间平均无故障时间平均无故障时间MTTRMTTR平均维修时间平均维修时间平均维修时间平均维修时间5/28/202329