第14章： 软件测试
软件故障和失效
软件失效的原因
- 错误的需求
- 遗漏了需求
- 需求不可能实现
- 错误的系统设计
- 编码故障
- 程序代码错误
测试目的
测试目的：发现错误
只有当发现了错误，测试才被认为是成功的
- 故障识别：确定是哪一个故障引起失效
- 故障改正：修改系统去除故障
故障类型
算法故障：由于处理步骤中的错误，导致给定输入没有产生适当的输出。。计算故障、精度故障：一个公式的实现是错误的文档故障：文档与程序实际做的不一致能力或者边界错误：系统活动达到极限，系统性能不可接受计时故障或协调故障性能故障：系统不能按照需求规格的速度执行标准和过程故障
验证和确认
- 验证是指确保软件正确实现某一特定功能的一系列活动（我们是否在正确构造产品）
- 确认指的是确保开发的软件可追溯到客户需求的另一系列活动（我们够早的产品是否正确）
测试的组织与步骤
测试的组织
- 模块测试、构建测试、单元测试
- 集成测试
- 功能测试
- 性能测试
- 验收测试
- 安装测试
- Alpha测试和Beta测试
测试的步骤
我们要对测试秉承一种忘我的态度，脱离个人情感。让独立的测试小组来测试，避免冲突，保持客观性。测试和编码要并行进行。
测试对象的视图
- 闭盒或黑盒：测试对象的功能。优点是免于受到内部结构的约束，但测试不完备。
- 开盒或白盒：测试对象的结构
单元测试
测试的完整性
- 语句测试
- 分支测试
- 路径测试
- 定义使用的路径测试
- 所有使用的测试
- 所有谓词使用/部分计算使用的测试
- 所有计算使用/部分谓词使用的测试
集成测试
集成测试的分类
- 自底向上的测试：测试序列和它们之间的关系
- 自顶向下的测试：只有顶部的测试是独立的
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一次性测试
- 构建驱动程序：调用特定构建并向其传递测试用例的程序
- 桩：用于模拟缺少构件时的活动
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三明治测试：将系统看作三层
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改进的自顶向下测试
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改进的三明治测试
测试计划
测试计划的组成
- 构建测试目标
- 设计测试用例
- 编写测试用例
- 测试测试用例
- 执行测试
- 评估测试结果
测试计划就是回答两个问题：计划的目的和计划的内容
计划的目的：
- 谁来测试、为什么测试、怎样测试（what，why，how）
- 测试的进度安排（when）
测试的内容
- 测试的目的，怎样测试，用什么标准确定测试完成与否
测试过程
软件故障在需求分析，系统设计，程序设计，程序实现，单元测试，系统测试、维护等步骤中都会出现的。
测试过程分为：
- 功能测试：是否按照规格说明书执行了它的功能
- 性能测试：是否满足非功能需求
- 验收测试：系统时客户期望的吗
- 安装测试：系统能在客户端运行吗
单元测试：
概念： 单元测试是对软件中最小可测试单元的测试。
通俗解释： 就像是制造业中对零部件的测试一样，单元测试是针对代码中最小的独立单元的测试。这个单元可以是一个函数、方法、或者类。目标是确保每个单元都能够独立地正常工作。
举例： 如果你有一个负责加法的函数，单元测试可能会检查输入 2 和 3 是否得到 5 的正确结果。
集成测试：
概念： 集成测试是将多个单元组合在一起，测试它们在整个系统中的协作和交互。
通俗解释： 就像是将制造出来的零部件组装在一起，集成测试是检查这些组装的零部件是否协同工作，确保整个系统的功能和性能。
举例： 如果有一个处理用户输入和数据库交互的类，集成测试将验证用户输入和数据库操作之间的协作，确保整个系统在这个方面正常运行。
自顶向下测试（Top-down Testing）：
概念： 自顶向下测试是一种逐步的测试方法，从系统的最高级别开始，逐渐深入到子系统和单元。
通俗解释： 就像是从系统的总体功能开始，逐步测试和验证系统的各个组成部分。这种方法通常从用户界面或最高层次的模块开始。
例子： 在一个电商系统中，自顶向下测试可能首先测试用户界面的整体功能，然后逐步测试购物车、支付系统等各个子系统。
自底向上测试（Bottom-up Testing）：
概念： 自底向上测试是一种逐步的测试方法，从系统的最低级别（单元或模块）开始，逐渐组合成更高层次的子系统和系统。
通俗解释： 就像是从最小的组件开始，逐步将这些组件组合成更大的功能块，直至整个系统。这种方法通常从单元测试开始。
例子： 在一个软件系统中，自底向上测试可能首先测试最基本的功能模块，然后逐渐组合成更高层次的服务和功能。
一次性测试（Big Bang Testing）：
概念： 一次性测试是在所有组件都完成后，将它们集成并一次性进行测试的方法。
通俗解释： 就像是在系统的所有部分都准备好之后，一次性地将它们组装在一起进行全面测试。
例子： 在一个团队合作开发的项目中，一次性测试可能发生在所有开发都完成之后，所有功能模块都准备好进行整体测试时。
三明治测试（Sandwich Testing）：
概念： 三明治测试是一种结合自顶向下和自底向上测试方法的混合测试策略。
通俗解释： 就像是将自顶向下和自底向上的方法结合起来，同时从系统的高层和低层进行测试，逐步交汇。
例子： 在一个软件项目中，三明治测试可能同时从系统的最高层和最低层开始，逐渐在中间层次交汇，以确保各个层次的集成和交互都正确。