引言

軟件測(cè)試按測(cè)試用例設(shè)計(jì)(TEST CASE DESIGN)方法分為白盒測(cè)試(WHITE-BOX TESTING)和黑盒測(cè)試(BLACK-BOX TESTING)。 按測(cè)試過程或測(cè)試策略，軟件測(cè)試分為單元測(cè)試(UNIT TESTING)，集成測(cè)試（INTEGRATION TESTING〕，確認(rèn)測(cè)試（VALIDATION TESTING〕和系統(tǒng)測(cè)試（SYSTEM TESTING〕。在以前的有關(guān)文檔中，我們已經(jīng)對(duì)白盒和黑盒測(cè)試中的測(cè)試用例設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了詳細(xì)的講解。同時(shí)也對(duì)單元測(cè)試進(jìn)行了講解和培訓(xùn)。本文將從測(cè)試策略方面講解軟件測(cè)試中的集成測(cè)試，確認(rèn)測(cè)試和系統(tǒng)測(cè)試策略。

軟件測(cè)試的 策略方法

測(cè)試是一系列有計(jì)劃地系統(tǒng)性的活動(dòng)。為了實(shí)行測(cè)試活動(dòng)，人們提出了許多測(cè)試策略方法。

一個(gè)軟件測(cè)試策略不僅要包括低層測(cè)試（LOW LEVEL TESTING〕而且要包含高層測(cè)試〔HIGH LEVEL TESTING〕。低層測(cè)試是為了驗(yàn)證原代碼的正確性。高層測(cè)試是為了證實(shí)主要系統(tǒng)功能滿足用戶需求性。

驗(yàn)證與確認(rèn)（VERFICATION AND VALIDATION〕

在廣義上，軟件測(cè)試是驗(yàn)證和確認(rèn)VERFICATION AND VALIDATION （V﹠V〕。驗(yàn)證指保證軟件正確地實(shí)現(xiàn)了一特定功能的一系列活動(dòng)。確認(rèn)是指保證所生產(chǎn)的軟件可追溯到用戶需求的一系列活動(dòng)。BOEHM對(duì)V﹠V的解釋是：

VEIFICATION：“Are we building the product right?”

VALIDATION: “ Are we building the right product?”

V&V的定義包含了許多活動(dòng)，即軟件質(zhì)量保證SQA。圖2-1 示出實(shí)現(xiàn)軟件質(zhì)量的這些活動(dòng)。軟件工程方法提供了質(zhì)量建立的基礎(chǔ)。分析、設(shè)計(jì)和編碼方法通過提供統(tǒng)一的技術(shù)和可預(yù)測(cè)的結(jié)果來提高質(zhì)量。正規(guī)檢視和評(píng)審有助于保證軟件工程各個(gè)階段產(chǎn)品的質(zhì)量。度量和控制被應(yīng)用到軟件配置的每一個(gè)部件中。標(biāo)準(zhǔn)和過程有助于保證開發(fā)的一致性。一個(gè)正規(guī)的 SQA過程加強(qiáng)整體質(zhì)量。測(cè)試是保證質(zhì)量的最后一道措施。但是不能把測(cè)試看作一個(gè)安全網(wǎng)。質(zhì)量是貫穿于軟件過程的每一個(gè)階段。因此盡管測(cè)試在V&V中起著非常重要的作用，但是許多其它活動(dòng)也是必要的。為了提高軟件的全員質(zhì)量，應(yīng)該重視V&V中的每一個(gè)活動(dòng).

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軟件質(zhì)量

軟件工程

方法

標(biāo)準(zhǔn)和步驟

正規(guī)檢視與評(píng)審

度量

測(cè)試

SQA

SCM

圖2-1 實(shí)現(xiàn)軟件質(zhì)量的活動(dòng)

軟件測(cè)試策略

軟件工程過程可以看成一螺旋狀。軟件測(cè)試策略也可以看成一螺旋狀。如圖2-2示測(cè)試策略圖。

從圖2-2可看出軟件測(cè)試策略: 起始于代碼階段的單元測(cè)試，然后是向外延伸到設(shè)計(jì)階段的集成測(cè)試，再擴(kuò)展到需求分析階段的確認(rèn)測(cè)試，最后是系統(tǒng)工程階段的系統(tǒng)測(cè)試。從系統(tǒng)過程的角度看，測(cè)試策略有四個(gè)步驟：?jiǎn)卧獪y(cè)試，集成測(cè)

試,確認(rèn)測(cè)試和系統(tǒng)測(cè)試。圖2-3示軟件測(cè)試步驟。

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單元測(cè)試

測(cè)試方向

代碼

集成測(cè)試

高階測(cè)試

High-order Test

Integration Test 設(shè)計(jì)

需求

圖2-3 軟件測(cè)試步驟

從圖2-3可看出，初始測(cè)試集中在每個(gè)模塊上，由于每個(gè)模塊完成一個(gè)功能單元，因此該階段的測(cè)試稱為單元測(cè)試。單元測(cè)試主要應(yīng)用白盒測(cè)試方法。接下來是模塊組裝和集成以便組成完整的軟件包。集成測(cè)試集中在證實(shí)和程序構(gòu)成問題上，集成測(cè)試主要采用黑盒測(cè)試方法，附之以白盒測(cè)試方法。軟件集成后，需要完成一系列高階測(cè)試（確認(rèn)和系統(tǒng)測(cè)試〕。確認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)必須被測(cè)試。確認(rèn)測(cè)試提供軟件滿足所有功能、性能需求的最后保證。確認(rèn)測(cè)試僅僅應(yīng)用黑盒測(cè)試用例設(shè)

計(jì)方法。

測(cè)試完成的標(biāo)準(zhǔn)

軟件測(cè)試中，人們經(jīng)常會(huì)提出這樣的問題：“什么時(shí)候測(cè)試完成？－－怎樣知道測(cè)試足夠充分？”。很遺憾，對(duì)該問題還沒有一個(gè)確定的答案，但是可提供一些統(tǒng)計(jì)和經(jīng)驗(yàn)上的答案或指導(dǎo)。為了確定何時(shí)算測(cè)試進(jìn)行的足夠充分，軟件工程師需要更嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。MUSA和ACKERMAN建議基于統(tǒng)計(jì)準(zhǔn)則來回答這些問題。應(yīng)用統(tǒng)計(jì)模型和軟件可靠性理論，軟件失效/故障（測(cè)試中未發(fā)現(xiàn)的〕的模型可以以執(zhí)行時(shí)間函數(shù)形式建立。例如，一個(gè)軟件故障模型，稱為對(duì)數(shù)泊松執(zhí)行時(shí)間模型。有關(guān)軟件可靠性和軟件測(cè)試強(qiáng)度方面的知識(shí)和模型建立將在以后相關(guān)文檔

中介紹。

單元測(cè)試（UNIT TESTING)

單元測(cè)試是基于程序模塊進(jìn)行正確性驗(yàn)證的測(cè)試。這方面的內(nèi)容，我們已經(jīng)準(zhǔn)備出了充分的資料，并進(jìn)行了多期培訓(xùn)。因此這里將不在講述。

集成測(cè)試（INTEGRATION TESTING〕

集成測(cè)試，也叫組裝測(cè)試或聯(lián)合測(cè)試。在單元測(cè)試的基礎(chǔ)上，將所有模塊按照設(shè)計(jì)要求）如根據(jù)結(jié)構(gòu)圖〕組裝成為子系統(tǒng)或系統(tǒng)，進(jìn)行集成測(cè)試。實(shí)踐表明，一些模塊雖然能夠單獨(dú)地工作，但并不能保證連接起來也能正常的工作。程序在某些局部反映不出來的問題，在全局上很可能暴露出來，影響功能的實(shí)現(xiàn)。也就是應(yīng)該考慮以下問題：

（1〕在把各個(gè)模塊連接起來的時(shí)候，穿越模塊接口的數(shù)據(jù)是否會(huì)丟失；

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（2〕各個(gè)子功能組合起來，能否達(dá)到預(yù)期要求的父功能；

（3〕一個(gè)模塊的功能是否會(huì)對(duì)另一個(gè)模塊的功能產(chǎn)生不利的影響；

（4）全局?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是否有問題；

（5〕單個(gè)模塊的誤差積累起來，是否會(huì)放大，從而達(dá)到不可接受的程度。

因此，單元測(cè)試后，有必要進(jìn)行集成測(cè)試，發(fā)現(xiàn)并排除在模塊連接中可能發(fā)生的上述問題，最終構(gòu)成要求的軟件子系統(tǒng)或系統(tǒng)。對(duì)子系統(tǒng)，集成測(cè)試也叫部件測(cè)試。任何合理地組織集成測(cè)試，即選擇什么方式把模塊組裝起來形成一個(gè)可運(yùn)行的系統(tǒng),直接影響到模塊測(cè)試用例的形式、所用測(cè)試工具的類型、模塊編號(hào)和測(cè)試的次序、生成測(cè)試用例和調(diào)試的費(fèi)用。通常，有兩種不同的組裝方式：一次性組裝方式和增值式組裝方式。

一次性組裝方式（BIG BANG〕

一次性組裝方式是一種非增值組裝方式（NON－INCREMENTAL INTEGRATION〕，也叫整體拼裝。按這種組裝方式，首先對(duì)每個(gè)模塊分別進(jìn)行模塊測(cè)試，然后再把所有模塊組裝在一起進(jìn)行測(cè)試，最終得到要求的軟件系統(tǒng)。例如，有一塊系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，如圖4-1(a)所示。其單元測(cè)試和組裝順序如圖4-1(b)所示。

A

B C D

E F

d1 d2 d3 d4 d5

D B C

s1 s2

E F

A A

B C D

F E

s3 s4 s5

(a)

(b)

圖4-1 一次性組裝方式

在圖中，模塊d1,d2,d3,d4,d5是對(duì)各個(gè)模塊做單元測(cè)試時(shí)建立的驅(qū)動(dòng)模塊，s1,s2,s3,s4,s5是為單元測(cè)試而建立的樁模塊。這種一次性組裝方式試圖在輔助模塊的協(xié)助下，在模塊單元測(cè)試的基礎(chǔ)上，將所測(cè)模塊連接起來進(jìn)行測(cè)試。但是由于程序中不可避免地存在模塊間接口、全局?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等方面的問題，所以一次試運(yùn)行成功的可能性并不很大。其結(jié)果發(fā)現(xiàn)有錯(cuò)誤，但茫然找不到原因。查錯(cuò)和改錯(cuò)都會(huì)遇到困難。

增殖式組裝方式(Incremental Integration)

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增值式組裝方式又稱漸增式組裝。首先是對(duì)一個(gè)個(gè)模塊進(jìn)行模塊單元測(cè)試，然后將這些模塊組裝成較大系統(tǒng)，在組裝的過程中邊連接邊測(cè)試，以發(fā)現(xiàn)連接過程中產(chǎn)生的問題。最后增殖逐步組裝成為要求的軟件系統(tǒng)。

自頂向下的增殖方式(Top-Down Integration)

這種組裝方式是將模塊按系統(tǒng)程序結(jié)構(gòu)，沿控制層次自頂向下進(jìn)行組裝。其步驟如下：

(1)以主模塊為所測(cè)模塊兼驅(qū)動(dòng)模塊，所有直屬于主模塊的下屬模塊全部用樁模塊對(duì)主模塊進(jìn)行測(cè)試。

(2)采用深度優(yōu)先(depth-first)(如圖4-2）或?qū)挾葍?yōu)先(breadth-first)的策略，用實(shí)際模塊替換相應(yīng)樁模塊，再用樁代替它們的直接下屬模塊，與已測(cè)試的模塊或子系統(tǒng)組裝成新的子系統(tǒng)。

(3)進(jìn)行回歸測(cè)試（即重新執(zhí)行以前做過的全部測(cè)試或部分測(cè)試），排除組裝過程中引起的錯(cuò)誤的可能。

(4)判斷是否所有的模塊都已組裝到系統(tǒng)中？是則結(jié)束測(cè)試，否則轉(zhuǎn)到(2)去執(zhí)行。

A A A A

s1 s2 s3

s4

s2 s2 s3 s3 B B B

E E

C s3

測(cè)試A 加入B 加入E 加入C

A

B C D

E s5

A

B C D

E F

加入D 加入F

按深度方向組裝

圖4-2 自頂向下增殖方式（按深度方向組裝)

自頂向下的增殖方式在測(cè)試過程中較早地驗(yàn)證了主要的控制和判斷點(diǎn)。在一個(gè)功能劃分合理的程序模塊結(jié)構(gòu)中，判斷常常出現(xiàn)在較高的層次里，因而較早就能遇到。如果這主要控制有問題，盡早發(fā)現(xiàn)它能夠減少以后的返工，所以這是十分必要的。如果選用按深度方向組裝的方式，可以首先實(shí)現(xiàn)和驗(yàn)證一個(gè)完整的軟件功能，可先對(duì)邏輯輸入的分支進(jìn)行組裝和測(cè)試，檢查和克服潛藏的錯(cuò)誤和缺陷，驗(yàn)證其功能的正確性，就為其后對(duì)主要加工分支的組裝和測(cè)試提供了保證。此外，功能可行性較早得到證實(shí)，還能夠給開發(fā)者和用戶帶來成功的信心。自頂各下的組裝和測(cè)試存在一個(gè)邏輯次序問題。在為了充分測(cè)試較高層的處理而需要較低層

處理的信息時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)這類問題。在自頂向下組裝階段，還需要用樁模塊代替較低層的模塊，

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所以關(guān)于樁模塊的編寫，根據(jù)情況可能不同有如下圖4-3所示的幾種選擇。

樁模塊stub 樁模塊stub 樁模塊stub 樁模塊stub

A B C D

顯示跟蹤信息顯示傳遞的信息從一個(gè)表(或外部文件)返回一個(gè)值進(jìn)行一項(xiàng)表查詢以根據(jù)輸入?yún)?shù)返回輸出參數(shù)表示傳遞的數(shù)據(jù)消息

圖4-3 樁模塊的幾種選擇

為了能夠準(zhǔn)確地實(shí)施測(cè)試，應(yīng)當(dāng)讓樁模塊正確而有效地模擬子模塊的功能和合理的接口，不能是只包含返回語句或只顯示該模塊已調(diào)用信息，不執(zhí)行任何功能的啞模塊。如果不能使樁模塊正確地向上傳遞有用的信息，可以采用以下解決辦法。

(1)將很多測(cè)試推遲到樁模塊用實(shí)際模塊替代了之后進(jìn)行；

(2)進(jìn)一步開發(fā)能模擬實(shí)際模塊功能的樁模塊；

(3)自底向上組裝和測(cè)試軟件；

自底向上的增殖方式

這種組裝的方式是從程序模塊結(jié)構(gòu)的最底層的模塊開始組裝和測(cè)試。因?yàn)槟K是自底向上進(jìn)行組裝，對(duì)于一個(gè)給定層次的模塊，它的子模塊(包括子模塊的所有下屬模塊)已經(jīng)組裝并測(cè)試完成，所以不再需要樁模塊。在模塊的測(cè)試過程中需要從子模塊得到的信息可以直接運(yùn)行子模塊得到。自底向上增殖的步驟如下：

(1)由驅(qū)動(dòng)模塊控制最底層模塊的并行測(cè)試；也可以把最底層模塊組合成實(shí)現(xiàn)某一特定軟件功能的簇，由驅(qū)動(dòng)模塊控制它進(jìn)行測(cè)試。

(2)用實(shí)際模塊代替驅(qū)動(dòng)模塊，與它已測(cè)試的直屬子模塊組裝成為子系統(tǒng)。

(3)為子系統(tǒng)配備驅(qū)動(dòng)模塊，進(jìn)行新的測(cè)試。

(4)判斷是否已組裝到達(dá)主模塊。是則結(jié)束測(cè)試，否則執(zhí)行(2)。

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以圖4-1(a)所示的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為例，用下圖4-4來說明自底向上組裝和測(cè)試的順序。

d1 d2 d3 d4 d5

E E

C C F D D B B E

F F

A

圖4-4 自底向上增值組裝方式

自底向上進(jìn)行組裝和測(cè)試時(shí)，需要為所測(cè)模塊或子系統(tǒng)編制相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)模塊。常見的幾種類

型的驅(qū)動(dòng)模塊如圖4-5所示：

驅(qū)動(dòng)程序driver 驅(qū)動(dòng)程序driver 驅(qū)動(dòng)程序driver 驅(qū)動(dòng)程序driver

A B C D

調(diào)用從屬模塊

從表(或外部文件)

中傳送參數(shù)

顯示參數(shù)兼有驅(qū)動(dòng)程序B、

C的功能

圖4-5 驅(qū)動(dòng)模塊的幾種選擇

表示傳送的參數(shù)信息

隨著組裝層次的向上移動(dòng)，驅(qū)動(dòng)模塊將大為減少。如果對(duì)程序模塊結(jié)構(gòu)的最上面兩層模塊采

用自頂向下進(jìn)行組裝和測(cè)試，可以明顯地減少驅(qū)動(dòng)模塊的數(shù)目，而且可以大大減少把幾個(gè)系統(tǒng)組

裝起來所需要做的工作。

混合增殖式測(cè)試

自頂向下增殖的方式和自底向上增殖的方式各有優(yōu)缺點(diǎn)。一般來講，一種方式的優(yōu)點(diǎn)是另一

種方式的缺點(diǎn)。

自頂向下增殖方式的缺點(diǎn)是需要建立樁模塊。要使樁模塊能夠模擬實(shí)際子模塊的功能十分困

難，因?yàn)闃赌K在接收了所測(cè)模塊發(fā)送的信息后需要按照它所代替的實(shí)際子模塊功能返回應(yīng)該回

送的信息，這必將增加建立樁模塊的復(fù)雜度，而且導(dǎo)致增加一些附加的測(cè)試。同時(shí)涉及復(fù)雜算法

和真正輸入/輸出的模塊一般在底層，它們是最容易出問題的模塊，到組裝和測(cè)試的后期才遇到這

些模塊，一旦發(fā)現(xiàn)問題，導(dǎo)致過多的回歸測(cè)試，而自頂向下增殖方式的優(yōu)點(diǎn)能夠較早地發(fā)現(xiàn)在主

要控制方面的問題。

自底向上增殖方式的缺點(diǎn)是“程序一直未能作為一個(gè)實(shí)體存在，直到最后一個(gè)模塊加上去后

才形成一個(gè)實(shí)體”。就是說，在自底向上組裝和測(cè)試的過程中，對(duì)主要的控制直到最后才接觸

到。但這種方式的優(yōu)點(diǎn)是不需要樁模塊，而建立驅(qū)動(dòng)模塊一般比建立樁模塊容易，同時(shí)由于涉及

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到復(fù)雜算法和真正輸入/輸出的模塊最先得到組裝和測(cè)試，可以把最容易出問題的部分在早期解

決。此外自底向上增殖的方式可以實(shí)施多個(gè)模塊的并行測(cè)試，提高測(cè)試效率。因此，通常是把以

上兩種方式結(jié)合起來進(jìn)行組裝和測(cè)試。下面簡(jiǎn)單介紹三種常見的綜合的增殖方式。

(1)衍變的自頂向下的增殖測(cè)試：它的基本思想是強(qiáng)化對(duì)輸入/輸出模塊的和引入新算法模塊

的測(cè)試，并自底向上組裝成為功能相當(dāng)完整且相對(duì)獨(dú)立的子系統(tǒng)，然后由主模塊開始自頂向下進(jìn)

行增殖測(cè)試。

(2)自底向上-自頂向下的增殖測(cè)試：它首先對(duì)含讀操作的子系統(tǒng)自底向上直至根結(jié)點(diǎn)模塊進(jìn)

行組裝和測(cè)試，然后對(duì)含寫操作的子系統(tǒng)做自頂向下的組裝與測(cè)試。

(3)回歸測(cè)試：這種方式采取自頂向下的方式測(cè)試所修改的模塊及其子模塊，然后將這一部

分視為子系統(tǒng)，再自底向上測(cè)試，以檢查該子系統(tǒng)與其上級(jí)模塊的接口是否適配。

在組裝測(cè)試時(shí)，測(cè)試者應(yīng)當(dāng)確定關(guān)鍵模塊，對(duì)這些關(guān)鍵模塊及早進(jìn)行測(cè)試。關(guān)鍵模塊至少應(yīng)

具有以下幾種特征之一：(1)滿足某些軟件需求；(2)在程序的模塊結(jié)構(gòu)中位于較高的層次(高層控制

模塊)；(3)較復(fù)雜、較易發(fā)生錯(cuò)誤；(4)有明確定義的性能要求。

在做回歸測(cè)試時(shí)，也應(yīng)該集中測(cè)試關(guān)鍵模塊的功能。

集成測(cè)試的組織和實(shí)施

集成測(cè)試是一種正規(guī)測(cè)試過程，必須精心計(jì)劃，并與單元測(cè)試的完成時(shí)間協(xié)調(diào)起來。在制定

測(cè)試計(jì)劃時(shí)，應(yīng)考慮如下因素：

1)是采用何種系統(tǒng)組裝方法來進(jìn)行組裝測(cè)試；

2)組裝測(cè)試過程中連接各個(gè)模塊的順序；

3)模塊代碼編制和測(cè)試進(jìn)度是否與組裝測(cè)試的順序一致

4)測(cè)試過程中是否需要專門的硬件設(shè)備；

解決了上述問題之后，就可以列出各個(gè)模塊的編制、測(cè)試計(jì)劃表，標(biāo)明每個(gè)模塊單元測(cè)試完成的日期、首次集成測(cè)試的日期、集成測(cè)試全部完成的日期、以及需要的測(cè)試用例和所期望的測(cè)試結(jié)果。在缺少軟件測(cè)試所需要的硬件設(shè)備時(shí)，應(yīng)檢查該硬件的交付日期是否與集成測(cè)試計(jì)劃一致。例如，若測(cè)試需要數(shù)字化儀和繪圖儀，則相應(yīng)測(cè)試應(yīng)安排在這些設(shè)備能夠投入使用之時(shí)，并需要為硬件的安裝和交付使用保留一段時(shí)間，以留下時(shí)間余量。此外，在測(cè)試計(jì)劃中需要考慮測(cè)試所

需軟件（驅(qū)動(dòng)模塊、樁模塊、測(cè)試用例生成程序等）的準(zhǔn)備情況。

集成測(cè)試完成的標(biāo)志

怎樣判定集成測(cè)試過程完成了, 可按以下幾個(gè)方面檢查:

1)成功地執(zhí)行了測(cè)試計(jì)劃中規(guī)定的所有集成測(cè)試；

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2)修正了所發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤；

3)測(cè)試結(jié)果通過了專門小組的評(píng)審。

集成測(cè)試應(yīng)由專門的測(cè)試小組來進(jìn)行，測(cè)試小組由有經(jīng)驗(yàn)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員和程序員組成。整個(gè)測(cè)試活動(dòng)要在評(píng)審人員出席的情況下進(jìn)行。在完成預(yù)定的組裝測(cè)試工作之后，測(cè)試小組應(yīng)負(fù)責(zé)對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行整理、分析，形成測(cè)試報(bào)告。測(cè)試報(bào)告中要記錄實(shí)際的測(cè)試結(jié)果、在測(cè)試中發(fā)現(xiàn)的問題、解決這些問題的方法以及解決之后再次測(cè)試的結(jié)果。此外還應(yīng)提出目前不能解決、還需要管理人員和開發(fā)人員注意的一些問題，提供測(cè)試評(píng)審和最終決策，以提出處理意見。集成測(cè)試需要提交的文檔有：集成測(cè)試計(jì)劃、集成測(cè)試規(guī)格說明、集成測(cè)試分析報(bào)告。

確認(rèn)測(cè)試(Validation Testing)

確認(rèn)測(cè)試又稱為效性測(cè)試。它的任務(wù)是驗(yàn)證軟件的功能和性能及其特性是否與用戶的要求一致。對(duì)軟件的功能和性能要求在軟件需求規(guī)格說明中已經(jīng)明確規(guī)定。在軟件需求規(guī)格說明中描述了全部用戶可見的軟件屬性，其中有一節(jié)叫做有效性準(zhǔn)則，它包含的信息就是軟件確認(rèn)測(cè)試的基礎(chǔ)。集成測(cè)試完成以后，分散開發(fā)的模塊被聯(lián)接起來，構(gòu)成完整的程序。其中各模塊之間接口存在的種種問題都已消除。于是測(cè)試工作進(jìn)入最后階段--確認(rèn)測(cè)試(Validation testing)。什么是確認(rèn)測(cè)

試，說法眾多，其中最簡(jiǎn)明、最嚴(yán)格的解釋是檢驗(yàn)所開發(fā)的軟件是否能按顧客提出的要求運(yùn)行。若能達(dá)到這一要求，則認(rèn)為開發(fā)的軟件是合格的。因而有的軟件開發(fā)部門把確認(rèn)測(cè)試稱為合格性

測(cè)試(qualification testing)。這里所說的顧客要求通常指的是在軟件規(guī)格說明書中確定的軟件功能和技術(shù)指標(biāo)，或是專門為測(cè)試所規(guī)定的確認(rèn)準(zhǔn)則。在確認(rèn)測(cè)試階段需要做的工作如下圖5-1所示。首先要進(jìn)行有效性測(cè)試以及軟件配置復(fù)審，然后進(jìn)行驗(yàn)收測(cè)試和安裝測(cè)試，在通過了專家鑒定之后，才能成為可交付的軟件。選擇測(cè)試人員

構(gòu)造測(cè)試用例

實(shí)際運(yùn)行測(cè)試

軟件計(jì)劃

用戶文檔

開發(fā)文檔

源程序文本

支持環(huán)境

測(cè)試報(bào)告

軟件配置

有效性

測(cè)試

軟件

配置

審查

管理

機(jī)構(gòu)

裁決

專家鑒定會(huì)

交用戶

運(yùn)行維護(hù)

圖5-1 確認(rèn)測(cè)試的步驟

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確認(rèn)測(cè)試的準(zhǔn)則

怎樣來判斷被開發(fā)的軟件是成功的？為了確認(rèn)它的功能、性能以及限制條件是否達(dá)到了要求，應(yīng)進(jìn)行怎樣的測(cè)試？在需求規(guī)格說明書中可能作了原則性規(guī)定，但在測(cè)試階段需要更詳細(xì)、更具體地在測(cè)試規(guī)格說明書(Test specification)中作進(jìn)一步說明。例如，制定測(cè)試計(jì)劃時(shí)，要說明確認(rèn)測(cè)試應(yīng)測(cè)試哪些方面，并給出必要的測(cè)試用例。除了考慮功能、性能以外，還需檢驗(yàn)其它方面的要求。例如，可移植性、兼容性、可維護(hù)性、人機(jī)接口以及開發(fā)的文件資料等是否符合要求。經(jīng)過確認(rèn)測(cè)試，應(yīng)該為已開發(fā)的軟件作出結(jié)論性評(píng)價(jià)。這也無非是兩種情況之中的一個(gè)：

（1）經(jīng)過檢驗(yàn)的軟件功能、性能及其它要求均已滿足需求規(guī)格說明書的規(guī)定，因而可被接受。認(rèn)為是合格的軟件。（2）經(jīng)過檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)與需求說明書有相當(dāng)?shù)钠x，得到一個(gè)各項(xiàng)缺陷清單。對(duì)于第二種情況，往往很難在交付期以前把發(fā)現(xiàn)的問題糾正過來。這就需要開發(fā)部門和顧客進(jìn)行協(xié)商，找出解決的辦法。

進(jìn)行有效性測(cè)試（黑盒測(cè)試）

有效性測(cè)試是在模擬的環(huán)境（可能是就是開發(fā)的環(huán)境）下，運(yùn)用黑盒測(cè)試的方法，驗(yàn)證所測(cè)試件是否滿足需求規(guī)格說明書列出的需求。為此，需要首先制定測(cè)試計(jì)劃，規(guī)定要做測(cè)試的種類，還需要制定一組測(cè)試步驟，描述具體的測(cè)試用例。通過實(shí)施預(yù)定的測(cè)試計(jì)劃和測(cè)試步驟，確定軟件的特性是否與需求相符，確保所有的軟件功能需求都能得到滿足，所有的軟件性能需求能達(dá)到，所有的文檔都是正確且便于使用。同時(shí)，對(duì)其他軟件需求，例如可移植性、兼容性，自動(dòng)恢復(fù)、可維護(hù)性等，也都要進(jìn)行測(cè)試，確認(rèn)是否滿足。在全部軟件測(cè)試的測(cè)試用例運(yùn)行完后，所有的測(cè)試結(jié)果可以分為兩類：

1)測(cè)試結(jié)果與預(yù)期的結(jié)果相符。這說明軟件的這部分功能或性能特征與需求規(guī)格說明一致，因此要為它提交一份問題報(bào)告。

2)測(cè)試結(jié)果與預(yù)期的結(jié)果不符。這說明軟件的這部分功能或性能特征與需求規(guī)格說明不一致，因此要為它提交一份問題報(bào)告。

軟件配置審查

軟件配置審查是確認(rèn)測(cè)試過程的重要環(huán)節(jié). 其的目的是保證軟件配置的所有成分都齊全，各方面的質(zhì)量都符合要求，維護(hù)階段所必需的細(xì)節(jié)，而且已經(jīng)編排好分類的目錄。除了按合同規(guī)定的內(nèi)容和要求，由工人審查軟件配置之外，在確認(rèn)測(cè)試的過程，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格遵守用戶手冊(cè)和操作手冊(cè)中規(guī)定的使用步驟，以便檢查這些文檔資料的完整性和正確性。必須仔細(xì)記錄發(fā)現(xiàn)的遺漏和錯(cuò)誤，并且適當(dāng)?shù)匮a(bǔ)充和改正。

α測(cè)試和β測(cè)試

在軟件交付使用之后，用戶將如何實(shí)際使用程序，對(duì)于開發(fā)者來說是無法預(yù)測(cè)的。因?yàn)橛脩粼谑褂眠^程中常常會(huì)發(fā)生對(duì)使用方法的誤解、異常的數(shù)據(jù)組合，以及產(chǎn)生對(duì)某些用戶來說似乎是清晰的但對(duì)另一些用戶來說卻難以理解的輸出等等。

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當(dāng)軟件是為特定用戶開發(fā)的時(shí)候，需要進(jìn)行一系列的驗(yàn)收，讓用戶驗(yàn)證所有的需求是否已經(jīng)滿足。這些測(cè)試是以用戶為主，而不是以系統(tǒng)開發(fā)者為主進(jìn)行的。驗(yàn)收測(cè)試可以是一次簡(jiǎn)單的非正式的“測(cè)試運(yùn)行”。也可以是一組復(fù)雜的有組織有計(jì)劃的測(cè)試活動(dòng)。事實(shí)上，驗(yàn)收測(cè)試可能持續(xù)幾個(gè)星期到幾個(gè)月。但是如果軟件是為多個(gè)用戶開發(fā)的產(chǎn)品的時(shí)候，讓每個(gè)用戶逐個(gè)執(zhí)行正式的驗(yàn)收測(cè)試是不切

實(shí)際的。很多軟件產(chǎn)品生產(chǎn)者采用一種稱之為a測(cè)試和b測(cè)試的測(cè)試方法，以發(fā)現(xiàn)可能只有最終用戶才能發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤。

α測(cè)試是由一個(gè)用戶在開發(fā)環(huán)境下進(jìn)行的測(cè)試，也可以是開發(fā)機(jī)構(gòu)枘部的用戶在模擬實(shí)際操作環(huán)境下進(jìn)行的測(cè)試。軟件在一個(gè)自然設(shè)置狀態(tài)下使用。開發(fā)者坐在用戶旁邊，隨時(shí)記下錯(cuò)誤情況和使用中的問題。這是在受控制的環(huán)境下進(jìn)行的測(cè)試，α測(cè)試的目的是班次價(jià)軟件產(chǎn)品的FLURPS(即功能、局域化、可使用性、可靠性、性能和支持)。尤其注重產(chǎn)品的界面和特色。a測(cè)試人員是除開產(chǎn)品開發(fā)人員之外首先見到產(chǎn)品的人，他們提出的功能和修改意見是特別有價(jià)值的。

a測(cè)試可以從軟件產(chǎn)品編碼結(jié)束之時(shí)開始，或在模塊（子系統(tǒng)）測(cè)試完成之后開始，也可以在確認(rèn)測(cè)試過程中產(chǎn)品達(dá)到一定的穩(wěn)定和可靠程序之后再開始。有關(guān)的手冊(cè)（草稿）等應(yīng)事先準(zhǔn)備好。

β測(cè)試是由軟件的多個(gè)用戶在一個(gè)或多個(gè)用戶的實(shí)際使用環(huán)境下進(jìn)行的測(cè)試。這些用戶是與公司簽定了支持產(chǎn)品預(yù)發(fā)行合同的外部客戶，他們要求使用該產(chǎn)品，并愿意返回有關(guān)錯(cuò)位錯(cuò)誤信息給開發(fā)者。與α測(cè)試不同的是，開發(fā)者通常不在測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)。因而，β測(cè)試是在開發(fā)者無法控制的環(huán)境下進(jìn)行的軟件現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用。在β測(cè)試中，由用戶記下遇到的所有問題，包括真實(shí)的以及主觀認(rèn)定的，定期向開發(fā)者報(bào)告，開發(fā)者在綜合用戶的報(bào)告之后，做出修改，最將軟件產(chǎn)品交付給全

體用戶使用。 β測(cè)試主要衡量產(chǎn)品的FLURPS。著重于產(chǎn)品的支持性，包括文檔、客戶培訓(xùn)和支持產(chǎn)品生產(chǎn)能力。只有當(dāng)α測(cè)試達(dá)到一定的可靠程度時(shí)，才能開始β測(cè)試。由于它處在整個(gè)測(cè)試的最后階段，不能指望這時(shí)發(fā)現(xiàn)主要問題。同時(shí)，產(chǎn)品的所有手冊(cè)文本也應(yīng)該在此階段完全定稿。

由于β測(cè)試的主要目標(biāo)是測(cè)試可支持性，所以β測(cè)試應(yīng)盡可能由主持產(chǎn)品發(fā)行的人員來管理。

驗(yàn)收測(cè)試(Acceptance Testing)

在通過了系統(tǒng)的有效性測(cè)試及軟件配置審查之后，就應(yīng)開始系統(tǒng)的驗(yàn)收測(cè)試。驗(yàn)收測(cè)試是以用戶為主的測(cè)試。軟件開發(fā)人員和QA(質(zhì)量保證)人員也應(yīng)參加。由用戶參加設(shè)計(jì)測(cè)試用例，使用用戶界面輸入測(cè)試數(shù)據(jù)，并分析測(cè)試的輸出結(jié)果，一般使用生產(chǎn)中的實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)試。在測(cè)試過程中，除了考慮軟件的功能和性能外，還應(yīng)對(duì)軟件的可移植性、兼容性、可維護(hù)性、錯(cuò)誤的恢復(fù)功能等進(jìn)行確認(rèn)。

驗(yàn)收測(cè)試實(shí)驗(yàn)上是對(duì)整個(gè)測(cè)試計(jì)劃進(jìn)行一種“走查(Walkthrough)”。

確認(rèn)測(cè)試的結(jié)構(gòu)

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確認(rèn)測(cè)試的結(jié)果有兩種情況：

1)功能和性能與用戶的要求一致，軟件可以接受；

2)功能和性能與用戶的要求有差距。

出現(xiàn)后一種情況，通常與軟件需求分析階段的差錯(cuò)有關(guān)。這時(shí)需要開列一張軟件各項(xiàng)缺陷表或軟件問題報(bào)告，通過與用戶的協(xié)商，解決所發(fā)現(xiàn)的缺陷和錯(cuò)誤。確認(rèn)測(cè)試應(yīng)交付的文檔有：確認(rèn)測(cè)試分析報(bào)告、最終的用戶手冊(cè)和操作手冊(cè)、項(xiàng)目開發(fā)總結(jié)報(bào)告。

系統(tǒng)測(cè)試(System Testing)

系統(tǒng)測(cè)試是將通過確認(rèn)測(cè)試的軟件，作為整個(gè)基于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的一個(gè)元素，與計(jì)算機(jī)硬件、外設(shè)、某些支持軟件、數(shù)據(jù)和人員等其他系統(tǒng)元素結(jié)合在一起，在實(shí)際運(yùn)行（使用）環(huán)境下，對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行一系列的組裝測(cè)試和確認(rèn)測(cè)試。系統(tǒng)測(cè)試的目的在于通過與系統(tǒng)的需求定義作比較，發(fā)現(xiàn)軟件與系統(tǒng)定義不符合或與之矛盾的地方。系統(tǒng)測(cè)試的測(cè)試用例應(yīng)根據(jù)需求分析說明書來設(shè)計(jì)，并在實(shí)際使用環(huán)境下來運(yùn)行。由于軟件只是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的一個(gè)組成部分，軟件開發(fā)完成以后，最終還要與系統(tǒng)中其它部分配套運(yùn)行。系統(tǒng)在投入運(yùn)行以前各部分需完成組裝和確認(rèn)測(cè)試，以保證各組成部分不僅能單獨(dú)地受到檢驗(yàn)，而且在系統(tǒng)各部分協(xié)調(diào)工作的環(huán)境下也能正常工作。這里所說的系統(tǒng)組成部分除去軟件外，還可能包括計(jì)算機(jī)硬件及其相關(guān)的外圍設(shè)備、數(shù)據(jù)及其收集和傳輸機(jī)構(gòu)、掌握計(jì)算機(jī)系

統(tǒng)運(yùn)行的人員及其操作等，甚至還可能包括受計(jì)算控制的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。顯然，系統(tǒng)的確認(rèn)測(cè)試已經(jīng)完全超出了軟件工作的范圍。然而，軟件在系統(tǒng)中畢竟占有相當(dāng)重要的位置，軟件的質(zhì)量如何，軟件的測(cè)試工作進(jìn)行得是否扎實(shí)勢(shì)必與能否順利、成功地完成系統(tǒng)測(cè)試關(guān)系極大。另一方面，系統(tǒng)測(cè)試實(shí)際上是針對(duì)系統(tǒng)中各個(gè)組成部分進(jìn)行的綜合性檢驗(yàn)。盡管每一個(gè)檢驗(yàn)有著特定的目標(biāo)，然而所有的檢測(cè)工作都要驗(yàn)證系統(tǒng)中每個(gè)部分均已得到正確的集成，并能完成指定的功能。以下

分別簡(jiǎn)要說明幾種系統(tǒng)測(cè)試：

恢復(fù)測(cè)試

恢復(fù)測(cè)試是要采取各種人工干預(yù)方式使軟件出錯(cuò)，而不能正常工作，進(jìn)而檢驗(yàn)系統(tǒng)的恢復(fù)能力。如果系統(tǒng)本身能夠自動(dòng)地進(jìn)行恢復(fù)，則應(yīng)檢驗(yàn)：重新初始化，檢驗(yàn)點(diǎn)設(shè)置機(jī)構(gòu)、數(shù)據(jù)恢復(fù)以及重新啟動(dòng)是否正確。如果這一恢復(fù)需要人為干預(yù)，則應(yīng)考慮平均修復(fù)時(shí)間是否在限定的范圍以內(nèi)。

安全測(cè)試

安全測(cè)試的目的在于驗(yàn)證安裝在系統(tǒng)內(nèi)的保護(hù)機(jī)構(gòu)確定能夠?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行保護(hù)，使之不受各種非常的干擾。系統(tǒng)的安全測(cè)試要設(shè)置一些測(cè)試用例謀略實(shí)在系統(tǒng)的安全保密措施，檢驗(yàn)系統(tǒng)是否有安全保密的漏洞。

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強(qiáng)度測(cè)試

檢驗(yàn)系統(tǒng)的能力最高實(shí)際限度。進(jìn)行強(qiáng)度測(cè)試時(shí)，讓系統(tǒng)的運(yùn)行處于資源的異常數(shù)量、異常頻率和異常批量的條件下。例如，如果正常的中斷平均頻率為每秒一到二次，強(qiáng)度測(cè)試設(shè)計(jì)為每秒10次中斷。又如某系統(tǒng)正常運(yùn)行 可支持10個(gè)終端并行工作，強(qiáng)度測(cè)試則檢驗(yàn)15個(gè)終端并行工作的情況。

性能測(cè)試

性能測(cè)試檢驗(yàn)安裝在系統(tǒng)內(nèi)的軟件運(yùn)行性能。這種測(cè)試常常與強(qiáng)度測(cè)試結(jié)合起來進(jìn)行。為記錄性能需要在系統(tǒng)中安裝必要的量測(cè)儀表或是為度量性能而設(shè)置的軟件(或程序段)。

參考資料：1.《計(jì)算機(jī)軟件測(cè)試技術(shù)》鄭人杰，清華大學(xué)出版社，1992。

2.《Software Engineering--A Practioner’ s Approach》,R. S. Pressman, 1998.

3. 《實(shí)用軟件工程》，鄭人杰，殷人昆，陶永雷，清華大學(xué)出版社，1997。

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的软件集成、确认和系统测试方法的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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