軟件測(cè)試方法

根據(jù)利用的被測(cè)對(duì)象信息的不同，可以將軟件測(cè)試方法分為：黑盒測(cè)試、灰盒測(cè)試、白盒測(cè)試。

1、白盒測(cè)試

1）概念：是依據(jù)被測(cè)軟件分析程序內(nèi)部構(gòu)造，并根據(jù)內(nèi)部構(gòu)造分析用例，來對(duì)內(nèi)部控制流程進(jìn)行測(cè)試，可完全不顧程序的整體功能實(shí)現(xiàn)情況，即已知軟件產(chǎn)品的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)過程，可以通過測(cè)試證明每種內(nèi)部操作是否符合設(shè)計(jì)規(guī)格的要求，所有內(nèi)部成分是否已經(jīng)過檢查。

2）思想：白盒測(cè)試又被稱為玻璃盒測(cè)試、透明盒測(cè)試、開放盒測(cè)試、結(jié)構(gòu)化測(cè)試、邏輯驅(qū)動(dòng)測(cè)試、是基于程序結(jié)構(gòu)的邏輯驅(qū)動(dòng)測(cè)試。

3）測(cè)試對(duì)象： 函數(shù)、算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

4）目的

（1）一般在測(cè)試前期進(jìn)行，通過達(dá)到一定的邏輯覆蓋率指標(biāo)，使得軟件內(nèi)部邏輯控制結(jié)構(gòu)上的問題能基本得到消除；

（2）保證內(nèi)部結(jié)構(gòu)達(dá)到一定的覆蓋程度，能夠給予軟件代碼質(zhì)量更大的保證；

（3）白盒測(cè)試發(fā)現(xiàn)問題后，解決問題的成本較低。

5）白盒測(cè)試的常用技術(shù)：

（1）靜態(tài)分析：包括控制流分析、數(shù)據(jù)流分析、信息流分析

（2）動(dòng)態(tài)分析：邏輯覆蓋測(cè)試（分支測(cè)試、路徑測(cè)試等）、程序插裝等 ，邏輯覆蓋測(cè)試根據(jù)覆蓋的對(duì)象不同，可以分為：語句覆蓋、判定（分支）覆蓋、條件覆蓋、判定條件覆蓋、條件組合覆蓋、路徑覆蓋。 程序插裝指調(diào)試程序時(shí)，在程序中插入一些打印語句，程序執(zhí)行時(shí)打印出我們關(guān)心的信息，通過這些信息了解執(zhí)行過程中程序的一些動(dòng)態(tài)行為。

6）白盒測(cè)試的特點(diǎn)：

（1）測(cè)試人員需要了解軟件的實(shí)現(xiàn)；

（2）可以檢測(cè)代碼中的每條分支和路徑；

（3）揭示隱藏在代碼中的錯(cuò)誤；

（4）對(duì)代碼的測(cè)試比較徹底；

（5）實(shí)現(xiàn)代碼結(jié)構(gòu)上的優(yōu)化；

（6）投入較大，成本高；

（7）無法檢測(cè)代碼中遺漏的路徑和數(shù)據(jù)敏感性錯(cuò)誤；

（8）不驗(yàn)證規(guī)格的正確性。

2、黑盒測(cè)試

1）定義：把測(cè)試對(duì)象看成是一個(gè)黑盒，只考慮其整體特性，不考慮其內(nèi)部具體實(shí)現(xiàn)過程。即已知產(chǎn)品的需求規(guī)格，但不知其內(nèi)部實(shí)現(xiàn)，可以進(jìn)行測(cè)試證明每個(gè)需求是否實(shí)現(xiàn)。

2）思想：基于規(guī)格的測(cè)試，測(cè)試類型都來源于質(zhì)量模型。

3）測(cè)試對(duì)象：系統(tǒng)、子系統(tǒng)、模塊、子模塊、函數(shù)等。

4）常用的黑盒測(cè)試方法：等價(jià)類劃分法、邊界值分析法、因果圖分析法、判定表法、狀態(tài)遷移法等。

5）目的：減少測(cè)試時(shí)的測(cè)試用例數(shù)，用盡量少的測(cè)試用例完成測(cè)試，發(fā)現(xiàn)更多的問題。

6）黑盒測(cè)試的特點(diǎn)

（1）對(duì)于更大的代碼單元來說（子系統(tǒng)甚至系統(tǒng)級(jí)）比白盒測(cè)試效率要高；

（2）測(cè)試人員不需要了解軟件的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，包括特定的編程語言；

（3）從用戶的視角進(jìn)行測(cè)試，很容易被理解和接受；

（4）有助于暴露任何規(guī)格不一致或有歧義的問題；

（5）沒有清洗和簡(jiǎn)明的規(guī)格，測(cè)試用例很難設(shè)計(jì)；

（6）不能控制內(nèi)部執(zhí)行路徑，會(huì)有很多內(nèi)部程序路徑?jīng)]有被測(cè)試到；

（7）不能直接針對(duì)特定的程序段，這些程序可能非常復(fù)雜（因此可能隱藏更多的問題）

3、灰盒測(cè)試

利用被測(cè)對(duì)象的整體特性信息，采用黑盒測(cè)試方法；利用被測(cè)對(duì)象的內(nèi)部具體實(shí)現(xiàn)信息，采用白盒測(cè)試方法；介于白盒和黑盒測(cè)試之間的測(cè)試方法測(cè)試方法稱之為灰盒測(cè)試。

1）定義：如果即利用被測(cè)對(duì)象的整體特性信息，又利用被測(cè)對(duì)象的內(nèi)部具體實(shí)現(xiàn)信息，采用得就是灰盒測(cè)試方法。兩種信息占得比例不同，相應(yīng)的灰度就不同。

2）適用對(duì)象：一般集成測(cè)試采用灰盒測(cè)試方法。

按照被測(cè)試的軟件系統(tǒng)是否運(yùn)行，將測(cè)試分為靜態(tài)測(cè)試和動(dòng)態(tài)測(cè)試。

1、靜態(tài)測(cè)試

1）定義：不運(yùn)行被測(cè)試的軟件系統(tǒng)，而是采用其他手段和技術(shù)對(duì)被測(cè)試軟件進(jìn)行檢測(cè)的一種測(cè)試技術(shù)，例如：代碼走讀、文檔評(píng)審、程序分析等。

2）常用技術(shù)：靜態(tài)分析技術(shù)。

（1）定義：靜態(tài)分析是一種不通過執(zhí)行程序而分析程序的技術(shù)。

（2）功能：檢查軟件的表示和描述是否一致，沒有沖突或者沒有歧義

（3）目的：糾正軟件系統(tǒng)在描述、表示和規(guī)格上的錯(cuò)誤，因此是任何進(jìn)一步測(cè)試的前提。

（4）靜態(tài)分析技術(shù)主要有3種不同的程序測(cè)試可能性

考慮程序是否滿足編碼規(guī)則，語法上是否具有一致性和完整性；

考慮文檔描述是否規(guī)范、準(zhǔn)確、便于查閱；

考慮程序和文檔之間的一致性。

（5）靜態(tài)分析技術(shù)有：控制流分析、數(shù)據(jù)流分析和信息流分析，下面一一介紹：

1、控制流分析

（控制流相關(guān)概念）

程序元素：一個(gè)程序元素通常是一個(gè)條件，一個(gè)簡(jiǎn)單的語句或者一塊語句（多個(gè)連續(xù)語句）。

控制流關(guān)系：一個(gè)程序的控制流關(guān)系（Control Flow Relation）敘述了程序元素和他們執(zhí)行的次序之間的關(guān)系。

控制流圖：對(duì)應(yīng)于控制流關(guān)系的圖被稱為控制流圖。

控制流矩陣：有控制流圖得到，反映相鄰程序元素之間的先后順序關(guān)系。

（控制流分析能發(fā)現(xiàn)的問題 ）

通過對(duì)控制流信息進(jìn)行分析，確保寫出的程序不應(yīng)包含：轉(zhuǎn)向并不存在的標(biāo)號(hào)；沒用的語句標(biāo)號(hào)；從程序入口進(jìn)入后無法達(dá)到的語句；不能達(dá)到停機(jī)語句的語句。

2、數(shù)據(jù)流分析

（數(shù)據(jù)流相關(guān)概念 ）

數(shù)據(jù)流分析最初是隨著編譯系統(tǒng)要生成有效的目標(biāo)碼而出現(xiàn)的，這類方法主要用于代碼優(yōu)化（代碼優(yōu)化主要包含：結(jié)構(gòu)優(yōu)化即可讀性、時(shí)間效率和空間效率優(yōu)化、可移植性優(yōu)化）。數(shù)據(jù)流分析法關(guān)鍵是數(shù)據(jù)的引用和定義。 數(shù)據(jù)的定義：如果程序中某一語句執(zhí)行時(shí)能改變某程序變量V的值，則稱V是被該語句定義的。

數(shù)據(jù)的引用：如果程序中一語句的執(zhí)行引用了內(nèi)存中變量V的值，則稱V是被該語句引用的。

（數(shù)據(jù)流分析步驟 ）

根據(jù)代碼得到數(shù)據(jù)流表

分析數(shù)據(jù)流表找到以下兩種錯(cuò)誤：變量未定義但被引用

變量定義但未被引用

2、動(dòng)態(tài)測(cè)試

1）定義：按照預(yù)先設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)和步驟去運(yùn)行被測(cè)軟件系統(tǒng)，從而對(duì)被測(cè)試軟件進(jìn)行檢測(cè)的一種測(cè)試技術(shù)。

2）特點(diǎn)：主要分析軟件系統(tǒng)在模擬或是真實(shí)的環(huán)境中執(zhí)行之前、之中、之后的動(dòng)態(tài)行為。

3）常用技術(shù)：動(dòng)態(tài)分析技術(shù)

（1）定義：對(duì)軟件系統(tǒng)運(yùn)行行為進(jìn)行分析，包含程序在受控的環(huán)境下使用特定的輸入進(jìn)行正式的運(yùn)行，和期望的結(jié)果比較以檢查系統(tǒng)運(yùn)行是正確還是不正確。

（2）常用動(dòng)態(tài)分析技術(shù)：

路徑測(cè)試

分支測(cè)試

性能測(cè)試

（3）常用動(dòng)態(tài)分析工具及功能

測(cè)試覆蓋率分析：用于測(cè)試對(duì)代碼的檢測(cè)范圍；

跟蹤：跟蹤程序執(zhí)行期間的所有路徑

調(diào)整：度量程序執(zhí)行過程中所有的資源

模擬：模擬系統(tǒng)的部分

3、所有測(cè)試方法都可以歸類為手工測(cè)試和自動(dòng)化測(cè)試。

1、手工測(cè)試

1）定義：手工測(cè)試是傳統(tǒng)的測(cè)試方法，由測(cè)試人員手工編寫測(cè)試用例，執(zhí)行，觀察結(jié)果。

2）缺點(diǎn)：測(cè)試工作量大，重復(fù)多，回歸測(cè)試難以實(shí)現(xiàn)

2、自動(dòng)化測(cè)試

1）定義：自動(dòng)化測(cè)試指利用軟件測(cè)試工具自動(dòng)實(shí)現(xiàn)全部或者部分測(cè)試工作：管理、設(shè)計(jì)、執(zhí)行和報(bào)告，自動(dòng)化測(cè)試節(jié)省大量的測(cè)試開銷，并能夠完成一些手工測(cè)試無法實(shí)現(xiàn)的測(cè)試。

2）自動(dòng)化測(cè)試的意義

（1）對(duì)程序新版本運(yùn)行前一版本執(zhí)行的測(cè)試，提高回歸測(cè)試效率

（2）可以運(yùn)行更多更頻繁的測(cè)試

（3）可以執(zhí)行手工測(cè)試?yán)щy或不可能做到的測(cè)試，比如大量的重復(fù)操作或者集成測(cè)試

（4）更好的利用資源，比如測(cè)試儀器或者被測(cè)對(duì)象

（5）測(cè)試具有一致性和可重復(fù)性，及自動(dòng)化測(cè)試的步驟和結(jié)果完全一樣的測(cè)試的復(fù)用性，及自動(dòng)化測(cè)試甲苯可以拆分開給其他測(cè)試腳本使用

（6）可以更快地將軟件推向市場(chǎng)，軟件發(fā)布前進(jìn)行高效的回歸測(cè)試，減少軟件發(fā)布的時(shí)間

（7）增加軟件的信任度，通過自動(dòng)化測(cè)試提高了測(cè)試效率，可以吧節(jié)約的時(shí)間拿出來做更多的測(cè)試

3）自動(dòng)化測(cè)試的限制

（1）不能取代手工測(cè)試，自動(dòng)化測(cè)試只能提高測(cè)試效率，不能提高測(cè)試有效性，即不可能發(fā)現(xiàn)更多缺陷更多

（2）對(duì)測(cè)試設(shè)計(jì)依賴性極大，測(cè)試設(shè)計(jì)的不好會(huì)遺漏問題

（3）自動(dòng)化測(cè)試對(duì)軟件開發(fā)具有很大的依賴性，開發(fā)出現(xiàn)變更可能導(dǎo)致前面的自動(dòng)化測(cè)試完全失效

（4）工具本身并不具備想象力，工具不具有智能

4）自動(dòng)化測(cè)試的誤區(qū)

（1）不現(xiàn)實(shí)的期望，希望自動(dòng)化能取代手工測(cè)試

（2）缺乏測(cè)試實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，手工測(cè)試都做不好，或者經(jīng)驗(yàn)積累不夠，就嘗試自動(dòng)化，很難成功

（3）期望自動(dòng)化測(cè)試發(fā)現(xiàn)大量新缺陷，自動(dòng)化只能保證測(cè)試執(zhí)行效率，確保已有的問題不會(huì)再發(fā)生，發(fā)現(xiàn)新缺陷不是其目的

（4）安全性錯(cuò)覺，認(rèn)為進(jìn)行了自動(dòng)化測(cè)試的軟件就是安全的、質(zhì)量有保證的只有手工測(cè)試做好了，明確了測(cè)試的觀察點(diǎn)，才能把自動(dòng)化測(cè)試做好,所以手工測(cè)試是自動(dòng)化測(cè)試的一個(gè)基礎(chǔ)

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