石 磊，林曉欲

(中國空空導(dǎo)彈研究院，洛陽 471009)

1 引言

隨著計算機技術(shù)的快速發(fā)展，軟件產(chǎn)品在航空武器裝備中的地位越來越重要，軟件測試已成為型號研制不可或缺的活動，但軍工行業(yè)的軟件測試起步較晚，往往關(guān)注于測試技術(shù)，而忽視了測試過程管理。實踐表明，軟件測試過程管理是測試項目成功的重要保證，也是保障嵌入式軟件質(zhì)量的有效途徑之一［1］。

為了提高嵌入式軟件測試過程的管控能力，總裝備部發(fā)布了GJB 2725A－2001《測試實驗室和校準實驗室通用要求》［2］和 GJB/Z 141 －2004《軍用軟件測試指南》［3］，對嵌入式軟件測試過程提出了明確的管理要求。因此迫切需要一種工具能夠在嵌入式軟件測試過程管理中依據(jù)軍用軟件標準或規(guī)范對軟件測試過程進行管控，實現(xiàn)軍方對航空武器裝備軟件測試過程管理的要求。

2 測試過程模型

現(xiàn)在流行的軟件測試過程模型主要有V模型、W模型和H模型等［4］，提供了軟件測試的流程和方法。但實際測試工作復(fù)雜而繁瑣，可能不會有模型完全適用于實際測試工作。尤其是軍用軟件產(chǎn)品測試，其目的是對高可靠性、高安全性、高健壯性的軟件進行有效、充分的驗證，是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及測試技術(shù)、測試方法、測試資源以及測試管理等諸多方面［5］。

所以，通過對測試過程模型的研究與分析，依據(jù)總裝備部標準或規(guī)范，并結(jié)合實際工程經(jīng)驗，將嵌入式軟件測試過程劃分為5個階段:測試需求分析、測試策劃、測試設(shè)計與實現(xiàn)、測試執(zhí)行和測試總結(jié)，其模型如圖1所示。

該模型主要完成如下功能:

(1)梳理測試依據(jù)，分析被測對象，對每個測試對象劃分測試類型;

(2)定義測試軟/硬件環(huán)境，合理安排測試的組織、成員與職責(zé)，明確測試進度和項目終止準則;

(3)依據(jù)計劃設(shè)計測試用例，描述用例的初始化、輸入、操作、期望輸出、評價準則和通過準則等要素;

(4)在測試環(huán)境下執(zhí)行測試用例，記錄測試結(jié)果;

(5)對測試結(jié)果進行分析，確定軟件缺陷，形成報告。

圖1 嵌入式軟件測試過程模型

3 工程應(yīng)用

下面以實際工程為例來說明KTFlow在嵌入式軟件測試過程管理中的作用。

3.1 測試準備

為便于測試過程管理，需做如下工作:

(1)創(chuàng)建測試項目數(shù)據(jù)庫，定義數(shù)據(jù)庫信息;

(2)創(chuàng)建項目組成員，分配測試角色和權(quán)限，如測試負責(zé)人、分析員、設(shè)計員、執(zhí)行員、綜保人員等;

(3)定制項目信息，包括測試項類型和優(yōu)先級、測試用例和激勵類型、測試類別和級別以及標識定義;

(4)定制測試計劃、說明、記錄、報告和問題單文檔模板，為自動化生成報告做準備。

3.2 測試需求分析

依據(jù)軟件研制任務(wù)書、軟件需求規(guī)格說明、軟件概要設(shè)計說明和軟件詳細設(shè)計說明，對軟件需求進行逐層分解，細化分解測試依據(jù)，描述依據(jù)的出處及其說明。單元測試的依據(jù)為軟件詳細設(shè)計說明，部件測試的依據(jù)為軟件概要設(shè)計說明，配置項測試的依據(jù)為軟件需求規(guī)格說明，系統(tǒng)測試的依據(jù)為軟件研制任務(wù)書，測試依據(jù)見圖2所示。

圖2 測試依據(jù)

梳理測試依據(jù)的主要目的是建立測試依據(jù)與測試項的追蹤關(guān)系，通過輪次定義，明確項目的技術(shù)狀態(tài)，確保正確給出測試依據(jù)與測試項的雙向追蹤關(guān)系。測試依據(jù)建立后，對每個被測對象的測試類型進行測試項定義，確定測試名稱、測試要求、測試策略、優(yōu)先級和追蹤關(guān)系，測試項基本信息見圖3所示。

圖3 測試項基本信息

3.3 測試策劃

依據(jù)測試需求，設(shè)計軟件測試環(huán)境，包括軟件項、硬件項和其他項。例如單元測試的靜態(tài)測試和動態(tài)測試工具，配置項測試的被測產(chǎn)品、仿真系統(tǒng)以及激勵設(shè)備等，如表1所示。

表1 軟件測試環(huán)境表

規(guī)劃測試策略，例如功能測試、性能測試、邊界測試、接口測試以及可靠性測試等，為每位測試項目成員分配測試任務(wù)和職責(zé)，如表2所示。

表2 軟件測試人員分配表

項目終止準則主要有以下三項:

(1)正常終止條件:在前置條件滿足的情況下，測試用例按照設(shè)計步驟全部輸入完畢;

(2)異常終止條件:前提條件不能滿足，導(dǎo)致無法完成輸入;

(3)前提條件可以滿足，但輸入無法完成。

3.4 測試設(shè)計與實現(xiàn)

依據(jù)測試計劃和軟件設(shè)計文件設(shè)計測試用例，單元、部件測試采用“先功能后邏輯”的測試策略，即先滿足基于功能的測試(功能測試覆蓋100%)，再滿足基于邏輯的測試(語句、分支、調(diào)用覆蓋率100%)。配置項、系統(tǒng)測試采用基于功能的測試策略，測試用例主要包括名稱、標識、初始化、前提和約束、輸入、預(yù)期輸出、通過準則、追蹤關(guān)系、終止條件、用例類型和設(shè)計人員等信息，如圖4所示。

3.5 測試執(zhí)行

依據(jù)所設(shè)計的測試用例，在測試環(huán)境下執(zhí)行測試用例。測試過程中可增加、刪除、變更測試用例，記錄測試結(jié)果，對每個測試用例的執(zhí)行情況(完整執(zhí)行、未完整執(zhí)行和未執(zhí)行)進行說明，對執(zhí)行結(jié)果進行說明(通過或未通過)，如發(fā)現(xiàn)軟件缺陷，則填寫軟件問題報告單，如圖5所示。

3.6 測試總結(jié)

該階段的主要工作就是基于客觀翔實的記錄，對測試過程中測試用例的設(shè)計數(shù)目、完整執(zhí)行數(shù)目、部分執(zhí)行數(shù)目、未執(zhí)行數(shù)目、執(zhí)行結(jié)果、軟件缺陷以及進度等信息進行統(tǒng)計與分析，如圖6所示，為最終 對軟件品質(zhì)進行客觀、公正的評價提供數(shù)據(jù)支撐。

3.7 報告自動生成

KTFlow的一個重要功能就是測試報告自動生成功能，其完全符合GJB 2725A－2001《測試實驗室和校準實驗室通用要求》和GJB/Z 141－2004《軍用軟件測試指南》對文檔格式和內(nèi)容的要求，允許測試團隊根據(jù)被測項目特點，定制所需報告的模板，如封面、字體字號、頁眉頁腳、表格式、段落格式、章節(jié)編排和內(nèi)容刪減，能夠完全實現(xiàn)測試過程不同階段對不同報告的要求，可以自動生成測評大綱、測試需求規(guī)格說明、測試計劃、測試說明、測試記錄、軟件問題報告單和測試報告，大大提高了嵌入式軟件測試過程的效率和質(zhì)量。

4 結(jié)束語

工程應(yīng)用中嵌入式軟件測試過程管理是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，其涵蓋了所有軟件測試活動。通過有效利用KTFlow工具，實現(xiàn)了測試活動與工具的有機融合，極大提高了測試管控能力，消除了組織、人員間的障礙，實現(xiàn)了協(xié)同工作，確保了測試的充分性。同時也發(fā)現(xiàn)了工具存在的一些問題，如對單元、部件測試支持相對較弱，有些測試結(jié)果尚需手工輸入，自動化程度偏低的問題，需進行適應(yīng)性修改，以滿足實際工程需要。

［1］朱少民.全程軟件測試［M］.北京:電子工業(yè)出版社，2007.

［2］閆宇華，李誼，黃寧，等.GJB 2725A－2001，測試實驗室和校準實驗室通用要求［S］.北京:中國人民解放軍總裝備部，2001.

［3］許聚常，朱國慶，尹平，等.GJB/Z141－2004，軍用軟件測試指南［S］.北京:中國人民解放軍總裝備部，2004.

［4］陳靜.軟件測試過程模型和管理理念探討［J］.艦船電子對抗，2007，30(4):99 －100.

［5］金先仲，任宏光，李建軍，等.空空導(dǎo)彈研制系統(tǒng)工程管理［M］.北京:國防工業(yè)出版社，2007.