第六章 软件测试
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软件测试：按照特定规程发现软件错误的过程。
1、软件测试目标
首要目标：预防错误
第二目标：发现（揭示）错误
错误：与所期望的设计之间的偏差，该偏差可能产生不期望的系统行为或失效。
失效：与所规约的系统执行之间的偏差。（失效是系统故障或错误的后果）
故障：导致错误或失效的不正常的条件。（故障可以偶然性的或是系统性的）
软件测试与软件调试相比，有许多区别，主要表现以下几个方面：（简单题）
1）、测试从一个侧面证明程序员的”失败“。调试为了证明程序员的正确。
2）、测试以已知条件开始，使用预先定义的程序且有预知的结果，不可预见的仅有是程序是否通过测试。调试一般是以不可知的内部条件开始，结果是不可预见的。
3）、测试是有计划的，并要进行测试设计。调试是不受时间约束的。
4）、测试是一个发现错误、改正错误、重新测试的过程。调试是一个推理过程。
5）、测试的执行是有规程的。调试的执行往往要求程序员进行必要推理。
6）、测试经常是由独立的测试组在不了解软件设计的条件下完成的。调试必须由了解详细设计的程序员完成。
7）、大多数测试的执行和设计可由工具支持。调试时，程序员能利用的工具主要是调试器。
软件测试过程模型：
环境模型（对程序运行环境的抽象）
对象模型（从测试的角度对程序的抽象）
错误模型（对程序中的错误及其分类的抽象）
2、软件测试技术
软件测试技术分为：
白盒测试技术（结构测试技术，典型的是路径测试技术，依据的是程序的逻辑结构）
黑盒测试技术（功能测试技术，包括事务处理流程技术、状态测试技术、定义域测试技术，依据的是软件行为的描述）
1、路径测试技术
基本要点：
采用控制流程图来表达被测程序模型，揭示程序中的控制结构。
通过合理地选择一组穿过程序的路径，以达到某种测试度量。
1）、控制流程图：一种表示程序控制结构的图形化工具。
过程块：没有被判定或被节点分开的一组程序语句。
节点：控制流进行结合，是一个程序点。
判定：控制流出现分叉，是一个程序点。
控制流程图与程序流程图的差异：
在控制流程图中不显示过程快细节，在程序流程图中着重于过程属性的描述。扫描二维码关注公众号，回复： 9638573 查看本文章
2）、测试策略
路径覆盖：执行所有可能穿过程序控制流程的路径。
语句覆盖：至少执行程序中所有语句一次。
分支覆盖：至少将程序中的每一个分支执行一次。
条件覆盖与条件组合覆盖：（条件覆盖：每个判定中的所有可能的条件取值至少执行一个次。）（条件组合覆盖：设计足够多的测试用例，使，每个判定中的所有可能的条件取值组合至少执行一次。）
路径覆盖 》...... 》条件组合覆盖 》分支覆盖 》语句覆盖
3）、路径选取与用例设计
路径选取的一般原则是：
选择最简单的、具有一定功能含义的入口/出口路径。
在已选取的基础上，选取无循环的路径；选取短路径、简单路径。
选取没有明显功能含义的路径，此时要研究这样的路径为什么存在，为什么没有通过功能上合理的路径得到覆盖。
路径测试技术是一种简单、实用的单元测试技术，通过程序中的控制逻辑可以发现数据错误、基本计算错误。
路径测试技术是基于程序逻辑结构的，对错误的假定是软件通过了与预想不同的路径。
在路径测试技术中，采用控制流程图作为模型表达工具，支持创建被测程序的模型。
基于路径的基本属性，路径测试技术给出了几种常见的测试路径覆盖，包括语句覆盖、分支覆盖、条件组合覆盖和路径覆盖。
路径选取是测试用例设计的基础。在实际软件测试工作中，好的用例设计是发现程序错误的关键。
2、基于事务流的测试技术
一个事务可以是：
接收输入并进行输入处理。
向用户发送礼节性信息。
检索文件。
向用户请求指令。
接收并处理请求。
更改文件。
传送输出。
记录事务注册和清除。
1）、在事务流测试技术中，通过操作的一个序列即事务流来表达一个事务的。
该类测试技术的基本步骤：定义有用的图形模式，设计并执行必要的测试用例，覆盖该图形所表达的行为。
2）、事务流程图与控制流程图之间的差异是：
基本模型元素所表达的语义不同。
一个事务不等同于路径测试中的一条路径，可能在中间某处就完成了某一用户工作，终结了一个事务。
事务流程图中的分支和节点可能是一个复杂的过程。
3）、事务流程图具有很差的结构，其主要原因：
它是一种处理流程，其中可能包含人工的判断和处理。
某些部分可能与软件开发人员不能控制的行为有关。
性能的增加，可使事务数目和单个事务处理流程具有相关的复杂度。
事务流程表达的系统模型更接近现实，不再适合结构化概念。
4）、事务流测试技术的基本步骤
第一步：获得事务流程图
第二步：浏览、复审
第三步：用例设计
第四步：测试执行
3、其他功能测试技术
1、等价类划分
等价类划分方法：把软件所有功能的输入数据，划分成若干部分，形成一些等价类，从每一部分选取数据作为测试用例，进行软件测试。
1）、划分等价类：有效等价类和无效等价类
2）、设计测试用例
第一步：建立等价类表
第二步：为有效等价类设计测试用例
第三步：为无效等价类至少设计一个测试用例
2、边界值分析
使用边界值分析在设计测试用例时，遵循以下原则：
1）、如果某个输入条件规定了输入值的范围，则应选择正好等于边界值的数据，以及刚刚超过边界值的数据作为测试数据。
2）、如果某个输入条件规定了值的个数，则可用最大个数、最小个数、比最大个数多1，比最小个数少1的数作为测试数据。
3）、根据规格说明的每个输入条件，使用前面的原则（1）。
4）、根据规格说明的每个输出条件，使用前面的原则（2）。
5）、如果程序的规格说明中，输入域或输出域是有序集合，在实践中则经常选取集合的第一个元素、最后一个元素以及典型元素作为测试用例。
6）、如果程序中使用了内部数据结构，则应当选择这个内部数据结构的边界上的值作为测试用例。
7）、分析规格说明，找出其他可能的边界条件。
边界值分析与等价类划分技术的区别在于：
边界值分析着重于边界的测试，应选取等于、刚刚大于或刚刚小于边界的值作为测试数据；而等价类划分是选取等价类中的典型值或任意值作为测试数据。
3、因果图
因果图：设计测试用例的一种工具，它着重检查各种输入条件的组合。
因果图测试技术是通过为判定表的每一列设计一个测试用例，从而实现测试用例的设计于选择的。
生成测试用例的基本步骤：
1）、通过软件规格说明书的分析，找出一个模块的原因（即输入条件或输入条件的等价类）和结果（即输出条件），并给每个原因和结果赋予一个标识符。
2）、分析原因与结果之间以及原因与原因之间对应的关系，并画出因果图。
3）、在因果图上标识出一些特定的约束或限制条件。
4）、把因果图转换为判定表。
5）、把判定表的每一列拿出作为依据，设计测试用例。
4、软件测试步骤
测试顺序及其每个测试的关注点（选择、填空、简单）
1、顺序：
1）、单元测试、集成测试、有效性测试和系统测试。
2、每个测试的关注点：
1）、单元测试关注每个独立的模块
2）、集成测试关注模块的组装
3）、有效性测试关注检验是否符合用户所见的文档，包括软件需求规格说明书、软件设计规格说明书以及用户手册。
4）、系统测试关注检验系统中所有元素之间的协作是否合适，整个系统的性能、功能是否达标。
1、单元测试（以详细设计文档为指导，采用白盒测试技术。）
单元测试主要检验软件设计的最小单元——模块。
考虑模块的4个特征：
1）、模块接口
2）、局部数据结构
3）、重要的执行路径
4）、错误执行路径
驱动模块和承接模块作为单元测试的测试设备
2、集成测试（目标是发现与接口有关的错误）
1）、自顶向下的集成测试是一种递增组装软件的方法。
以主控模块作为测试驱动模块，设计承接模块替代其直接的下属模块，依据所选的测试方法，在组合模块时进行测试。
2）、自底向上的集成测试从最低的一层开始，逐层向上地组合模块并测试。无须设计承接块。首先将低层模块分类为实现某种特定功能的模块组；编写一个驱动模块，用以协调测试用例的输入和输出，测试每一模块组；软件结构向上，将模块组合起来。
自顶向下的集成测试主要缺点：需要设计承接模块以及随之而带来的困难。
自底向上的集成测试主要缺点：只有在加上最后一个模块时，程序才作为一个实体而存在。
3、有效性测试（黑盒测试技术，目标是发现软件实现的功能与需求规格说明书不一致的错误）
进行有效性测试前需要进行配置复审
单元测试集中于单个模块的功能和结构检验
集成测试集中于模块组合的功能和软件结构检验
有效性测试验证软件需求的可追溯性
系统测试验证将软件融于更大系统中时整个系统的有效性。
