摘 要：信息技術(shù)的發(fā)展日新月異，現(xiàn)代雷達(dá)系統(tǒng)變得日益復(fù)雜，雷達(dá)系統(tǒng)軟件測試直接影響到裝備的可靠性和質(zhì)量，使用合理的軟件測試模型可以提高測試效率。本文對典型V模型進(jìn)行了分析與研究，將敏捷方法應(yīng)用到雷達(dá)系統(tǒng)軟件測試V模型的研究與改進(jìn)中，改進(jìn)模型將軟件測試貫穿雷達(dá)系統(tǒng)軟件開發(fā)周期的各個(gè)階段，能夠盡早地發(fā)現(xiàn)軟件中的錯(cuò)誤，更好地保證軟件測試的充分性、有效性和產(chǎn)品質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：軟件測試；雷達(dá)系統(tǒng)；敏捷；V模型

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)以及現(xiàn)代雷達(dá)技術(shù)的迅速發(fā)展，雷達(dá)系統(tǒng)中軟件的比重越來越大，保證雷達(dá)系統(tǒng)質(zhì)量、提高系統(tǒng)可靠性成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。軟件測試對于雷達(dá)軟件質(zhì)量的保證、雷達(dá)系統(tǒng)可靠性的提高具有重要意義[1-2]，是軟件質(zhì)量保證的一項(xiàng)關(guān)鍵活動(dòng)，是最有效的排除和防止軟件缺陷與故障的手段[3-4]。本文通過研究典型的雷達(dá)系統(tǒng)軟件測試V模型以及敏捷方法的觀點(diǎn)與原則，提出一種改進(jìn)的雷達(dá)系統(tǒng)軟件測試模型，以期通過軟件測試更早發(fā)現(xiàn)問題、發(fā)現(xiàn)并解決更多的問題，保證雷達(dá)系統(tǒng)軟件質(zhì)量。

1 軟件測試模型

軟件測試是貫穿于整個(gè)軟件開發(fā)生命周期中的對軟件分析、設(shè)計(jì)以及程序進(jìn)行驗(yàn)證（verification）和確認(rèn)（validation）的活動(dòng)過程。軟件測試的原則包括以下幾點(diǎn)：

⑴盡早地和不斷地進(jìn)行軟件測試（Check early， check often）；

⑵測試用例應(yīng)由測試輸入數(shù)據(jù)和對應(yīng)的預(yù)期輸出結(jié)果這兩部分組成；

⑶程序員應(yīng)避免檢查自己的程序；

⑷在設(shè)計(jì)測試用例時(shí)，應(yīng)當(dāng)包括合理的輸入條件和不合理的輸入條件；

⑸充分注意測試中的群集現(xiàn)象；

⑹嚴(yán)格執(zhí)行測試計(jì)劃，排除測試的隨意性；

⑺應(yīng)當(dāng)對每一個(gè)測試結(jié)果做全面檢查；

⑻妥善保存測試計(jì)劃、測試用例、出錯(cuò)統(tǒng)計(jì)和最終分析報(bào)告，為維護(hù)提供方便。

軟件測試發(fā)展至今，比較典型的測試模型有V模型、W模型、H模型。其中V模型是最具有代表性的測試模型[5]，也被廣泛應(yīng)用于雷達(dá)系統(tǒng)測試過程，意在改進(jìn)軟件開發(fā)的效率和效果。如圖1所示，V模型從左到右從上至下地描述了基本的開發(fā)行為和測試過程，箭頭代表了時(shí)間方向，左邊下降的是開發(fā)過程各個(gè)階段，相對應(yīng)的是右邊上升的部分，即測試過程的各個(gè)階段。以編碼為分界把開發(fā)和測試兩個(gè)過程劃開，表達(dá)了這種模型下測試與開發(fā)相分離的思想。

V模型指出，單元測試和集成測試主要作用是驗(yàn)證程序設(shè)計(jì)，開發(fā)人員和測試人員應(yīng)檢測程序的執(zhí)行是否滿足軟件設(shè)計(jì)的要求[6]；而系統(tǒng)測試主要作用是驗(yàn)證系統(tǒng)設(shè)計(jì)，檢驗(yàn)系統(tǒng)功能、性能的質(zhì)量是否達(dá)到系統(tǒng)設(shè)計(jì)的指標(biāo)；由測試人員和用戶進(jìn)行軟件的確認(rèn)測試和驗(yàn)收測試，以確定軟件的實(shí)現(xiàn)是否滿足用戶需求或合同的要求[7]。

然而雷達(dá)系統(tǒng)軟件測試V模型存在測試起始時(shí)間晚[8]、釆用串行的測試過程以及將測試與開發(fā)分開進(jìn)行等不足。V模型僅僅把測試過程作為在需求分析、概要設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)及編碼之后的階段，容易讓人理解為測試是軟件開發(fā)的最后一個(gè)階段，主要是針對程序進(jìn)行測試來發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，而需求分析階段沒有發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤一直到后期驗(yàn)證測試才被發(fā)現(xiàn)。測試的開始時(shí)間規(guī)定為編碼結(jié)束之后，這大大增加了前期錯(cuò)誤的隱藏時(shí)間，不符合盡早發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤的原則。

2 敏捷方法的觀點(diǎn)及原則

敏捷開發(fā)（agile development）的概念從2004年初開始流行起來，它是一種以人為本、通過迭代、循序漸進(jìn)的軟件開發(fā)方法。在2001年2月，17位軟件開發(fā)領(lǐng)域的大師發(fā)表了敏捷宣言[9]，在宣言中明確提出敏捷的價(jià)值觀：個(gè)體與交互重于過程和工具；可用的軟件重于完備的文檔；客戶協(xié)作重于合同談判；響應(yīng)變化重于遵循計(jì)劃。

敏捷聯(lián)盟同時(shí)發(fā)表了敏捷的十二條原則[10]，歸納這些原則，可以分析出敏捷過程具有以下幾個(gè)要點(diǎn)：

⑴通過頻繁迭代與客戶形成早期的良好合作，及時(shí)反饋提高產(chǎn)品質(zhì)量。敏捷小組關(guān)注完成和交付具有用戶價(jià)值的功能，而不是孤立的任務(wù)。即使到了開發(fā)的后期，也歡迎改變需求，敏捷過程利用變化來為客戶創(chuàng)造競爭優(yōu)勢；

⑵客戶、需求人員、開發(fā)人員之間必須進(jìn)行有意義的、頻繁的交互，這樣就可以在早期及時(shí)的發(fā)現(xiàn)并解決問題；

⑶衡量功能是否實(shí)現(xiàn)的唯一標(biāo)準(zhǔn)是該功能的開發(fā)和測試均已完成，并且測試通過；

⑷使用更好的設(shè)計(jì)模式，或者輔助工具來加強(qiáng)團(tuán)隊(duì)敏捷能力。不斷學(xué)習(xí)新的技能，使得敏捷運(yùn)行得更加順暢。

敏捷方法在幾周或者幾個(gè)月的時(shí)間內(nèi)完成相對較小的功能，強(qiáng)調(diào)盡早的將可能小的并且可用的功能交付給用戶使用，并在整個(gè)項(xiàng)目周期中持續(xù)改善和增強(qiáng)。敏捷方法重視頻繁的功能交付、重視交流與溝通，并以迭代方式強(qiáng)調(diào)對變化的快速響應(yīng)能力。

3 基于敏捷方法的V模型改進(jìn)

通過對典型的雷達(dá)系統(tǒng)軟件測試模型的研究分析，在改進(jìn)和設(shè)計(jì)新模型時(shí)，應(yīng)遵循以下設(shè)計(jì)原則[11]：（1）使軟件設(shè)計(jì)中的錯(cuò)誤盡可能早地暴露出來；（2）采用測試與開發(fā)并行的測試模式；（3）簡單實(shí)用原則。

針對V模型的不足，結(jié)合雷達(dá)系統(tǒng)軟件的特點(diǎn)，本文基于敏捷方法的觀點(diǎn)與原則對雷達(dá)系統(tǒng)軟件測試V模型進(jìn)行改進(jìn)，如圖2所示，它可以更好地滿足測試的原則，具有以下特點(diǎn)。

⑴在初始階段進(jìn)行計(jì)劃和測試設(shè)計(jì)，驗(yàn)證雷達(dá)系統(tǒng)需求與設(shè)計(jì)。雷達(dá)系統(tǒng)軟件測試需要針對軟件的不同特點(diǎn)，結(jié)合測試需求分析和風(fēng)險(xiǎn)分析，確定測試策略。改進(jìn)模型中測試活動(dòng)從可行性分析文檔、需求文檔的撰寫階段開始部署測試，從需求的可實(shí)現(xiàn)性考慮，進(jìn)行需求分析和設(shè)計(jì)邏輯分析，盡早發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)錯(cuò)誤。

⑵將雷達(dá)系統(tǒng)軟件開發(fā)過程和測試過程并行化，測試過程與開發(fā)過程緊密結(jié)合。這使得軟件測試的各個(gè)環(huán)節(jié)不再是軟件編碼工作之后串行的后續(xù)內(nèi)容，而是與其它開發(fā)環(huán)節(jié)并行的獨(dú)立流程，這樣有利于針對雷達(dá)系統(tǒng)軟件的功能和特點(diǎn)設(shè)計(jì)高效的測試用例。強(qiáng)調(diào)測試應(yīng)和設(shè)計(jì)同時(shí)進(jìn)行，從而可以提高雷達(dá)系統(tǒng)軟件開發(fā)和測試的效率。

⑶對每一個(gè)可交付產(chǎn)品進(jìn)行測試。改進(jìn)模型的測試內(nèi)容不只包括程序的源代碼及基本的功能。重要的測試文檔，包括可行性分析文檔、需求分析文檔也需要進(jìn)行完備而有效的測試，以保證這些文檔的正確性以及可靠性。

⑷軟件的開發(fā)過程是一個(gè)循環(huán)往復(fù)的過程，相應(yīng)地軟件測試也是一個(gè)循環(huán)往復(fù)的過程，不斷修改測試設(shè)計(jì)并重新執(zhí)行測試的過程。

⑸不斷回顧、維護(hù)原有的測試用例。測試人員在編寫測試用例的同時(shí)，可以編寫測試用例跟蹤矩陣（Test Case Matrix），標(biāo)注測試用例已覆蓋的功能、每個(gè)具體功能對應(yīng)的測試用例編號等，明晰測試用例覆蓋率，從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)覆蓋率不足的功能點(diǎn)，便于提高測試效率。

4 結(jié)束語

面對軟件高度集成的現(xiàn)代雷達(dá)系統(tǒng)，軟件測試作為必不可少的環(huán)節(jié)，對提高產(chǎn)品質(zhì)量具有重要的意義。V模型是雷達(dá)系統(tǒng)軟件測試常用模型，但存在不足之處。在測試過程中使用基于敏捷方法改進(jìn)的雷達(dá)系統(tǒng)軟件測試V模型，對雷達(dá)系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)范、系統(tǒng)的測試，能夠及早發(fā)現(xiàn)問題并解決問題，有利于提高軟件測試效率，降低發(fā)現(xiàn)問題成本，保證雷達(dá)系統(tǒng)軟件測試的充分性、有效性和產(chǎn)品質(zhì)量。

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