淺析軟件測試技術

李轉運+吳長中+唐桂林

摘 要：軟件測試是軟件工程的重要組成部分，是保證軟件質量和提高軟件可靠性的重要手段。隨著軟件程序的規模和復雜度不斷地增加，軟件測試的工作量也顯得愈加艱巨，在軟件開發過程中占據的位置也更為重要。本文首先回顧了軟件測試的發展變化，介紹了軟件測試的主要方法、類型以及發展階段，然后介紹了兩款自動化測試工具QTP和Loadrunner。最后總結了自動化測試是軟件測試的發展趨向。

關鍵詞：軟件測試;手機測試;軟件質量

一、引言

隨著軟件規模的增大，軟件的復雜程度也越來越大，與其他系統的接口不斷增多，導致軟件開發中出現錯誤或缺陷的機會越來越多，市場對軟件質量重要性的認識逐漸增強。1983年，在IEEE提出的軟件工程標準術語中給軟件測試下的定義是：“使用人工或自動手段來運行或測定某個系統的過程，其目的在于檢驗它是否滿足規定的需求或是弄清預期結果與實際結果之間的差別。”IEEE Std829-1998進一步明確軟件測試是用于檢測當前軟件與實際設計需求間的差異的過程，具體包括了測試用例（test case，TC）集、測試過程集以及兩者的組合。IEEE Std829-2008將軟件測試延伸到整個軟件開發生命周期中，指出軟件測試是給定條件下對系統或組件的執行，以及對結果進行觀察或記錄的行為。

二、軟件測試技術概述

軟件測試在軟件生命周期中橫跨兩個階段，通常在編寫出每一個模塊之后就需要對它做必要的測試（稱為單元測試）。編碼和單元測試屬于軟件生命周期中的同一個階段。在結束這個階段后對軟件系統還要進行各種綜合測試，如集成測試、系統測試、性能測試和配置測試，這是軟件生命周期的另一個獨立階段，即測試階段。軟件測試的原則應把“盡早和不斷地進行軟件測試”作為軟件開發者的座右銘，實踐證明，單元測試能夠盡早發現問題，減少后期測試的錯誤量。經驗表明，測試后程序殘存的錯誤數目與該程序中已發現的錯誤數目或檢錯率成正比。

1.軟件測試的主要方法

（1）黑箱測試（black-box testing），也稱黑盒測試，是軟件測試方法，測試應用程序的功能，而不是其內部結構或運作。測試者不需具備應用程序的代碼、內部結構和編程語言的專門知識。測試者只需知道什么是系統應該做的事，即當鍵入一個特定的輸入，可得到一定的輸出。測試案例是依應用系統應該做的功能，照規范、規格或要求等設計。測試者選擇有效輸入和無效輸入來驗證是否正確輸出。此測試方法可適合大部分的軟件測試，如單元測試（unit testing）、集成測試（integration testing）以及系統測試（system testing）。（2）白箱測試（white-box testing，又稱透明盒測試glass box testing、結構測試structural testing等）是一個測試軟件的方法，測試應用程序的內部結構或運作，而不是測試應用程序的功能（即黑箱測試）。在白箱測試時，以編程語言的角度來設計測試案例。測試者輸入數據驗證數據流在程序中的流動路徑，并確定適當的輸出，類似測試電路中的節點。白箱測試可以應用于單元測試（unit testing）、集成測試（integration testing）和系統的軟件測試流程，可測試在集成過程中每一單元之間的路徑，或者主系統跟子系統中的測試。盡管這種測試的方法可以發現許多的錯誤或問題，它可能無法檢測未使用部分的規范。

2.軟件測試的主要類型

（1）功能測試——按照測試軟件的各個功能劃分進行有條理的測試。在功能測試部分要保證測試項覆蓋所有功能和各種功能條件組合。（2）系統測試——對一個完整的軟件以用戶的角度來進行測試。系統測試和功能測試的區別是，系統測試利用的所有測試數據和測試的方法都要模擬成和用戶的實際使用環境完全一樣，測試的軟件也是經過系統集成以后的完整軟件系統，而不是在功能測試階段利用的每個功能模塊單獨編譯后生成的可執行程序。（3）極限值測試——對軟件在各種特殊條件、特殊環境下能否正常運行和軟件的性能進行測試。特殊條件一般指的是軟件規定的最大值、最小值以及在超過最大、最小值條件下的測試。特殊環境一般指的是軟件運行的機器處于CPU高負荷或是網絡高負荷狀態下的測試，根據軟件的不同，特殊環境也有不同。（4）性能測試——對軟件性能的評價。簡單地說，軟件性能衡量的是軟件具有的響應及時度能力。因此，性能測試是采用測試手段對軟件的響應及時性進行評價的一種方式。根據軟件的不同類型，性能測試的側重點也不同。（5）壓力測試。壓力測試常常和性能測試相混淆。它們的主要不同點是，壓力測試要求進行超過規定性能指標的測試。如一個網站設計容量是100個人同時點擊，壓力測試就要是采用120個同時點擊的條件測試。壓力測試的通常判斷準則：系統能夠恢復，壓力過程中不要有明顯性能下降。

3.軟件測試的主要階段

（1）單元測試是對軟件組成單元進行測試，其目的是檢驗軟件基本組成單位的正確性，測試的對象是軟件設計的最小單位——模塊。（2）集成測試也稱綜合測試、組裝測試、聯合測試，將程序模塊采用適當的集成策略組裝起來，對系統的接口及集成后的功能進行正確性檢測的測試工作。其主要目的是檢查軟件單位之間的接口是否正確，集成測試的對象是已經經過單元測試的模塊。（3）系統測試主要包括功能測試、界面測試、可靠性測試、易用性測試、性能測試。功能測試主要針對包括功能可用性、功能實現程度（功能流程和業務流程、數據處理和業務數據處理）方面的測試。（4）回歸測試指在軟件維護階段，為了檢測代碼修改而引入的錯誤所進行的測試活動。回歸測試是軟件維護階段的重要工作，有研究表明，回歸測試帶來的耗費占軟件生命周期的1/3總費用以上。與普通的測試不同，在回歸測試過程開始的時候，測試者有一個完整的測試用例集可供使用，因此，如何根據代碼的修改情況對已有測試用例集進行有效的復用是回歸測試研究的重要方向。此外，回歸測試的研究方向還涉及自動化工具，面向對象回歸測試，測試用例優先級，回歸測試用例補充生成等。

三、主要測試工具

軟件測試工具是通過一些工具能夠使軟件的一些簡單問題直觀地顯示在讀者的面前，這樣能使測試人員更好地找出軟件錯誤所在。軟件測試工具分為自動化軟件測試工具和測試管理工具。一個好的軟件測試工具和測試管理工具結合起來使用將會使軟件測試效率大大提高。這里主要介紹以下兩種測試工具：

QTP是一個B/S系統的自動化功能測試的利器，是軟件程序測試工具。Mercury的自動化功能測試軟件QuickTest Professional，可以覆蓋絕大多數的軟件開發技術，簡單高效，并具備測試用例可重用的特點。Mercury QuickTest Pro 是一款先進的自動化測試解決方案，用于創建功能和回歸測試。它自動捕獲、驗證和重放用戶的交互行為。Mercury QuickTest Pro為每一個重要軟件應用和環境提供功能和回歸測試自動化的行業最佳解決方案。

LoadRunner是一種預測系統行為和性能的工業標準級負載測試工具。通過以模擬上千萬用戶實施并發負載及實時性能監測的方式來確認和查找問題，LoadRunner能夠對整個企業架構進行測試。通過使用LoadRunner，企業能最大限度地縮短測試時間，優化性能和加速應用系統的發布周期。LoadRunner 是一種適用于各種體系架構的自動負載測試工具，它能預測系統行為并優化系統性能。LoadRunner的測試對象是整個企業的系統，它通過模擬實際用戶的操作行為和實行實時性能監測，來幫助人們更快地查找和發現問題。此外，它還能支持廣泛的協議和技術，為特殊環境提供特殊的解決方案。

四、總結

軟件測試在軟件質量保證活動中越來越發揮著重要的作用。然而，軟件測試是一項費時、費力并且單調乏味的活動，測試人員需要設計、執行、分析大量的測試用例。將自動化引入軟件測試領域能有效地減輕人員的勞動強度，提高測試的效率和質量，從而節省軟件開發的成本，提高軟件的質量。隨著軟件產業的發展，軟件產品的質量控制與質量管理正逐漸成為軟件企業生存與發展的核心。

參考文獻：

[1]杜麗潔.基于QTP自動化測試框架的開發與應用[D].武漢：武漢理工大學，2012.

[2]郝煒.性能測試工具LoadRunner介紹[J].電腦知識與技術，2008（17）：36-40.