淺談軟件測(cè)試技術(shù)的研究

李慧珠

（北華大學(xué)師范分院，吉林市 132013）

2008年，北京奧運(yùn)會(huì)門票面向境內(nèi)公眾第二階段預(yù)售正式啟動(dòng)。上午一開(kāi)始，公眾提交申請(qǐng)空前踴躍。上午9時(shí)至10時(shí)，官方票務(wù)網(wǎng)站的瀏覽量達(dá)到了800萬(wàn)次，票務(wù)呼叫中心熱線從9時(shí)至10時(shí)的呼入量超過(guò)了380萬(wàn)人次。由于瞬間訪問(wèn)數(shù)量過(guò)大，技術(shù)系統(tǒng)應(yīng)對(duì)不暢，造成很多申購(gòu)者無(wú)法及時(shí)提交申請(qǐng)。這個(gè)新聞從一定程度上反映出，奧運(yùn)官方票務(wù)網(wǎng)站系統(tǒng)存在一定的缺陷。造成這一缺陷的主要原因就是本文所涉及到的“軟件測(cè)試”技術(shù)。

“軟件測(cè)試”技術(shù)在我國(guó)IT領(lǐng)域也屬于一個(gè)新興的部分，“軟件測(cè)試”從目前發(fā)展來(lái)看已經(jīng)不是以前單純依附在軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中的一個(gè)可有可無(wú)的部分，而是發(fā)展到了一個(gè)專門的行業(yè)。盡管“軟件測(cè)試”經(jīng)過(guò)了幾十年的發(fā)展，已經(jīng)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，但是與軟件開(kāi)發(fā)與日劇新的發(fā)展技術(shù)，可以發(fā)現(xiàn)“軟件測(cè)試”的技術(shù)發(fā)展還是比較緩慢。軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)的快速提高受益于計(jì)算機(jī)硬件高速發(fā)展、計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言和高級(jí)開(kāi)發(fā)工具的創(chuàng)新，無(wú)論是開(kāi)發(fā)效率還是工作上的效率都有了極大的提高。軟件開(kāi)發(fā)不再是早起的機(jī)器語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言的開(kāi)發(fā)方式，跨越了結(jié)構(gòu)化的編程語(yǔ)言，進(jìn)入面向?qū)ο蟮臅r(shí)代，開(kāi)發(fā)人員的編程能力得到了極大的釋放。“軟件測(cè)試”技術(shù)，在工具上不斷改善，但是沒(méi)有創(chuàng)新革命性的發(fā)展。測(cè)試人員大部分還是要依賴手工的測(cè)試。“軟件測(cè)試”技術(shù)受到越來(lái)越多人的重視，但大部分測(cè)試方法和理論還都是基于20世紀(jì)的研究結(jié)果。“軟件測(cè)試”技術(shù)發(fā)展受到制約的另一個(gè)重要原因與企業(yè)對(duì)“軟件測(cè)試”的資金投入也有很大的關(guān)系。根據(jù)CSIP在2007年的一個(gè)關(guān)于軟件質(zhì)量現(xiàn)狀的調(diào)研分析報(bào)告指出：目前國(guó)內(nèi)絕大部分的軟件企業(yè)在軟件質(zhì)量控制方面，每年都會(huì)投入固定資金。但是投入的資金比例集中在全年研發(fā)或運(yùn)維資金總額的投入還是偏低。

“軟件測(cè)試”技術(shù)是軟件質(zhì)量保障的重要環(huán)節(jié)。軟件測(cè)試人員除了需要針對(duì)軟件進(jìn)行測(cè)試，還需要掌握軟件質(zhì)量保證的相關(guān)知識(shí)。實(shí)際工作中，在很多軟件企業(yè)中，軟件質(zhì)量部門的QA人員與測(cè)試人員是一體的。任何一種產(chǎn)品的好壞都是基于質(zhì)量，軟件作為一種特殊產(chǎn)品其質(zhì)量也需要特殊量化處理。ISO組織關(guān)于質(zhì)量定義：“一個(gè)實(shí)體的所有特性，基于這些特性可以滿足明顯的或隱含的需求。而質(zhì)量就是實(shí)體基于這些特性滿足需求的程度”。關(guān)于軟件質(zhì)量的定義可以看出軟件測(cè)試工程師在測(cè)試過(guò)程中，應(yīng)該善于從用戶角度出發(fā)，設(shè)身處地為用戶考慮，看用戶需求什么，我們的軟件系統(tǒng)能否很好的滿足了系統(tǒng)軟件用戶的需求（包括明顯的和隱含的需求）。

軟件開(kāi)發(fā)環(huán)節(jié)中最主要的軟件質(zhì)量活動(dòng)包括軟件質(zhì)量保證和軟件測(cè)試兩個(gè)重要組成部分。軟件開(kāi)發(fā)企業(yè)中基本的軟件質(zhì)量組織一般包括軟件測(cè)試部門和軟件質(zhì)量保證部門，也有的企業(yè)出于管理方便和資本控制角度考慮，將2個(gè)部門合并為一個(gè)部門。軟件質(zhì)量保證部門通常需要的工作內(nèi)容包括：指導(dǎo)監(jiān)督軟件工程項(xiàng)目按照過(guò)程實(shí)施；對(duì)軟件工程項(xiàng)目進(jìn)行度量、分析，增加軟件工程項(xiàng)目的可視性；審核軟件產(chǎn)品，評(píng)價(jià)軟件產(chǎn)品和過(guò)程質(zhì)量目標(biāo)的契合程度；進(jìn)行軟件工程項(xiàng)目的缺陷分析，缺陷預(yù)防活動(dòng)，發(fā)現(xiàn)過(guò)程的缺陷，提供決策性參照，促進(jìn)軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程的改進(jìn)。其中，軟件質(zhì)量保證和軟件質(zhì)量控制都對(duì)提高軟件工程項(xiàng)目質(zhì)量和競(jìng)爭(zhēng)力不可缺少的管理辦法。現(xiàn)在很多軟件開(kāi)發(fā)企業(yè)在這是軟件質(zhì)量保證部門，同時(shí)把軟件測(cè)試工程師作為部門中的軟件質(zhì)量保證工作。這樣也會(huì)有很多軟件測(cè)試工程師誤以為自己的工作就是軟件質(zhì)量保證工作，而實(shí)際上經(jīng)驗(yàn)告訴我們，軟件質(zhì)量的保證不是能靠軟件測(cè)試就能保證的。

軟件測(cè)試是軟件開(kāi)發(fā)階段完成后，只能保證暴露查出軟件系統(tǒng)的缺陷，但是因?yàn)檐浖e(cuò)誤已經(jīng)發(fā)生，因此對(duì)軟件工程項(xiàng)目造成的損失是不可避免的。而真正軟件質(zhì)量要想得到有效的提高，需要從軟件設(shè)計(jì)開(kāi)始，需要從軟件開(kāi)發(fā)的缺陷中學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，找出并總結(jié)錯(cuò)誤發(fā)生的原因，制定出相應(yīng)的糾正預(yù)防錯(cuò)誤，從而保證在相同或者下一個(gè)相同的軟件開(kāi)發(fā)環(huán)節(jié)不出現(xiàn)錯(cuò)誤。以上這些就是軟件質(zhì)量保證和軟件測(cè)試技術(shù)的區(qū)分。

“軟件測(cè)試”技術(shù)從產(chǎn)生之日起就有著不同的理解。有認(rèn)為“軟件測(cè)試”是為了證明軟件是正確的，也有認(rèn)為“軟件測(cè)試”是為了證明軟件存在錯(cuò)誤。“軟件測(cè)試”技術(shù)的理解目前大多基于Glen Myers和Hetzel兩位學(xué)者的論點(diǎn)。Glen Myers認(rèn)為“軟件測(cè)試”是為了發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤而執(zhí)行軟件程序的過(guò)程，一個(gè)成功的測(cè)試可以發(fā)現(xiàn)迄今為止尚未發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤。而Hetzel的觀點(diǎn)是認(rèn)為“軟件測(cè)試”技術(shù)是對(duì)軟件建立信心的一個(gè)過(guò)程。對(duì)軟件進(jìn)行的測(cè)試越多、越充分，人們對(duì)使用該軟件的信心就越強(qiáng)。“軟件測(cè)試”技術(shù)也存在兩面性，按照測(cè)試目的分類：一類是為了驗(yàn)證程序能正常工作的測(cè)試。一類是為了證明程序不能正常工作的測(cè)試。軟件測(cè)試工程師要驗(yàn)證軟件程序沒(méi)有缺陷需要有一定依據(jù)。而證明軟件程序不能正常工作就很容易了，只要查找出軟件程序的錯(cuò)誤，就證明軟件程序是錯(cuò)誤的。但是，想要找到軟件程序所有的錯(cuò)誤也是不容易的事情，因?yàn)檐浖绦蝈e(cuò)誤會(huì)隨著程序的修改變的越來(lái)越少，同時(shí)也會(huì)變的越來(lái)越隱性，難以發(fā)現(xiàn)。

“軟件測(cè)試”技術(shù)在快速開(kāi)發(fā)中，很少有人提出來(lái)廣泛討論。“軟件測(cè)試”技術(shù)是一種服務(wù)，軟件測(cè)試工程師對(duì)軟件產(chǎn)品進(jìn)行學(xué)習(xí)探索，這樣可以給軟件開(kāi)發(fā)提供一個(gè)良好的決策方向。

在軟件測(cè)試中，需要遵循的原則：

1、Good enough原則

2、Pareto原則

3、盡可能早開(kāi)發(fā)原則

4、在發(fā)現(xiàn)比較多錯(cuò)誤的地方需要投入更多的測(cè)試

5、同化效應(yīng)

“軟件測(cè)試”是一門需要終身學(xué)習(xí)的學(xué)科，早起的“軟件測(cè)試”雛形就是在軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中的軟件調(diào)試。軟件工程師通過(guò)在代碼中設(shè)置斷點(diǎn)，變量在內(nèi)存中變化信息來(lái)判斷軟件程序是否工作正常，現(xiàn)代的高級(jí)軟件開(kāi)發(fā)工具中依然保持了這種傳統(tǒng)方式。現(xiàn)代軟件快速開(kāi)發(fā)技術(shù)中的單元測(cè)試需要自己寫測(cè)試過(guò)程。白盒測(cè)試技術(shù)也是早起的一種“軟件測(cè)試”技術(shù)，白盒測(cè)試技術(shù)在一些不能輕易運(yùn)行程序來(lái)實(shí)驗(yàn)的程序有很大的幫助。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，軟件從單機(jī)發(fā)展到基于網(wǎng)絡(luò)互助工作模式，這樣的條件下促進(jìn)了新的“軟件測(cè)試”技術(shù)的出現(xiàn)。軟件測(cè)性能測(cè)試、壓力測(cè)試也突顯出重要性。近年來(lái)的黑客時(shí)間經(jīng)常出現(xiàn)在媒體的報(bào)道中，“軟件測(cè)試”中的安全測(cè)試技術(shù)也越來(lái)越重要。

在很多情況下，有一些人認(rèn)為“軟件測(cè)試”技術(shù)沒(méi)什么技術(shù)含量，甚至是可有可無(wú)的軟件功能，只要懂得使用就行了。很多軟件測(cè)試工程師喜歡討論黑盒測(cè)試和白盒測(cè)試的區(qū)別，這點(diǎn)也體現(xiàn)在一些軟件企業(yè)在招聘軟件測(cè)試工程師的過(guò)程中。黑盒測(cè)試定義是：把軟件產(chǎn)品當(dāng)成是一個(gè)黑箱，這個(gè)黑箱有入口和出口，測(cè)試過(guò)程中只需要知道網(wǎng)黑箱輸入什么信息，知道黑箱輸出什么信息就可以了。不需要了解黑箱里面具體的運(yùn)行過(guò)程。黑盒測(cè)試方便了軟件測(cè)試工程師，使其不用去了解和學(xué)習(xí)軟件程序的功能和結(jié)構(gòu)。測(cè)試人員只需要向用戶那樣操作軟件程序就可以了。例如，銀行的存儲(chǔ)系統(tǒng)在測(cè)試的時(shí)候就可以采用黑盒測(cè)試方式，不考慮內(nèi)部結(jié)構(gòu)代碼，只要保障系統(tǒng)工作正常就可以了。但是如果只從用戶角度考慮軟件的操作測(cè)試能否保證安全么？答案是很明顯的。黑盒測(cè)試就存在一定的安全隱患。對(duì)某個(gè)針對(duì)安全性要求比較高的系統(tǒng)軟件來(lái)時(shí)，軟件開(kāi)發(fā)人員在設(shè)計(jì)程序的時(shí)候會(huì)考慮到記錄系統(tǒng)日志，在軟件運(yùn)行過(guò)程中的重要系統(tǒng)參數(shù)記錄在系統(tǒng)日志中。以保障系統(tǒng)的測(cè)試能夠得到內(nèi)部的更多可靠數(shù)據(jù)。這中觀察內(nèi)容運(yùn)行數(shù)據(jù)的測(cè)試方式就不屬于黑盒測(cè)試的范圍了。白盒測(cè)試的定義是：一種以理解軟件內(nèi)部結(jié)構(gòu)和程序運(yùn)行方式為基礎(chǔ)的“軟件測(cè)試”技術(shù)。通常需要跟中調(diào)試一個(gè)輸入信息在軟件程序中經(jīng)歷了哪些處理過(guò)程，這些處理過(guò)程是否正確響應(yīng)。在一些軟件測(cè)試工程師中對(duì)白盒測(cè)試看法是認(rèn)為白盒測(cè)試只有非常了解代碼的測(cè)試人員才能做的。但是根據(jù)定義來(lái)看有些白盒測(cè)試不需要軟件測(cè)試工程師對(duì)代買有多少了解，使用一些專門的軟件測(cè)試工具可以幫助獲取軟件程序內(nèi)部信息。在實(shí)際工作測(cè)試中，應(yīng)該綜合應(yīng)用黑盒測(cè)試和白盒測(cè)試，按照實(shí)際情況采取不同的測(cè)試組合技術(shù)達(dá)到最優(yōu)測(cè)試結(jié)果。

手動(dòng)測(cè)試和自動(dòng)化測(cè)試是“軟件測(cè)試”技術(shù)的兩種方向。本文不討論兩者的區(qū)別，孰優(yōu)孰劣。關(guān)鍵是在合適的情況下采用合適的測(cè)試手段。自動(dòng)化測(cè)試技術(shù)是“軟件測(cè)試”中為了提高測(cè)試效率的一個(gè)發(fā)展方向，隨著軟件技術(shù)的高速發(fā)展，“軟件測(cè)試”工具軟件也有這創(chuàng)新性的進(jìn)步，軟件測(cè)試工程師利用測(cè)試工具軟件來(lái)完成一些重復(fù)性的工作。軟件測(cè)試的一個(gè)重要特征就是重復(fù)性，重復(fù)性的工作容易是測(cè)試人員產(chǎn)生厭倦的心理。自動(dòng)化測(cè)試方式就可以很好的解決這個(gè)問(wèn)題。手動(dòng)測(cè)試效率方面不如自動(dòng)化測(cè)試，但也有著不可替代的測(cè)試技術(shù)。由于測(cè)試人員具有很強(qiáng)的智能化判斷，相對(duì)于自動(dòng)化測(cè)試的工具是機(jī)械的，缺乏思維邏輯的測(cè)試方式。測(cè)試用例的設(shè)計(jì)方式上：軟件測(cè)試工程師的經(jīng)驗(yàn)和對(duì)軟件Bug的預(yù)判能力是自動(dòng)化測(cè)試不可替代的。界面和用戶體驗(yàn)的測(cè)試：人的主觀審美和心理體驗(yàn)是自動(dòng)化測(cè)試不可替代的。但是自動(dòng)化測(cè)試有著自己很強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，自動(dòng)化優(yōu)勢(shì)借助了計(jì)算機(jī)的能力，可以不斷重復(fù)工作，保證對(duì)大數(shù)據(jù)的精確計(jì)算。

“軟件測(cè)試”技術(shù)的發(fā)展一定是伴隨著軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在的“云”技術(shù)和“大數(shù)據(jù)”技術(shù)也同樣在促進(jìn)新的“軟件測(cè)試”技術(shù)。“大數(shù)據(jù)”技術(shù)是現(xiàn)在炙手可熱的技術(shù)，從一個(gè)角度來(lái)說(shuō)它是軟件開(kāi)發(fā)中的一個(gè)重要技術(shù)。“大數(shù)據(jù)”技術(shù)也在很大程度上跟軟件質(zhì)量和軟件測(cè)試有著很大的關(guān)系。傳統(tǒng)的軟件測(cè)試流程是：設(shè)計(jì)測(cè)試用例;自動(dòng)化測(cè)試;運(yùn)行測(cè)試;對(duì)比測(cè)試值和實(shí)際值得到相應(yīng)結(jié)果。在大數(shù)據(jù)和云計(jì)算的大環(huán)境下這樣的測(cè)試流程可能面臨著很大的隱患。基于云計(jì)算和大數(shù)據(jù)環(huán)境下的軟件測(cè)試意味著可以降低硬件投入成本，測(cè)試軟件環(huán)境投入成本以及軟件程序生命周期的運(yùn)維成本。在云存儲(chǔ)下，有很多資源可以直接用于“軟件測(cè)試”。

[1]聶長(zhǎng)海.關(guān)于軟件測(cè)試的幾點(diǎn)思考[J].計(jì)算機(jī)科學(xué)，2011，（2）.

[2]張新華,何永前.軟件測(cè)試方法概述[J].科技視界，2012,(16).