袁豪

同濟(jì)大學(xué)

對目前計(jì)算機(jī)軟件可靠性及其測試分析

袁豪

同濟(jì)大學(xué)

隨著社會科技的不斷發(fā)展和進(jìn)步，計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品的應(yīng)用已經(jīng)遍布了世界各個(gè)角落，它們與人類的生活息息相關(guān)，所以計(jì)算機(jī)軟件的質(zhì)量好壞是一件很重要的事情。本文將針對目前計(jì)算機(jī)軟件的可靠性以及其測試進(jìn)行分析。

計(jì)算機(jī)軟件；可靠性；可靠性測試

隨著社會的進(jìn)步，信息科學(xué)與技術(shù)得到了很大的發(fā)展。在如今的社會上，計(jì)算機(jī)軟件已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用，各個(gè)領(lǐng)域范圍都可以看見計(jì)算機(jī)軟件的存在，它已經(jīng)和我們?nèi)祟惖纳蠲芮械芈?lián)系在了一起。但是，計(jì)算機(jī)軟件總是存在著一些問題和缺陷，這給人類的生活帶來了不便甚至是危害。比如在國家的航空領(lǐng)域、軍隊(duì)作戰(zhàn)領(lǐng)域、商業(yè)銀行領(lǐng)域等等重要領(lǐng)域，如果出現(xiàn)計(jì)算機(jī)軟件的錯(cuò)誤，帶來的后果是不堪設(shè)想的，嚴(yán)重的情況下，可能會威脅到人們甚至一個(gè)國家的存亡。比如在1991年，美國愛國者導(dǎo)彈防御系統(tǒng)，就是因?yàn)樗嬖谥粋€(gè)很小的軟件缺陷，使得在抗導(dǎo)彈戰(zhàn)役中失利，并且其中一枚導(dǎo)彈擊斃了美國士兵28名。像這種因?yàn)橛?jì)算機(jī)軟件的缺陷而造成嚴(yán)重的后果的例子還有很多，所以需要警惕起來，針對計(jì)算機(jī)軟件的可靠性以及其測試需要進(jìn)行分析，全面提高計(jì)算機(jī)軟件的質(zhì)量。

一、計(jì)算機(jī)軟件的可靠性以及其可靠性測試的定義

1.1 計(jì)算機(jī)軟件的可靠性

計(jì)算機(jī)軟件的可靠性是軟件質(zhì)量的基本要素。計(jì)算機(jī)軟件的可靠性是指在一定的時(shí)間和條件下，軟件不會使得系統(tǒng)失效，并且在規(guī)定的時(shí)間范圍內(nèi)，計(jì)算機(jī)軟件可以正常地執(zhí)行其該有的功能。計(jì)算機(jī)軟件運(yùn)行的時(shí)間主要是軟件工作以及掛起的總和，而在這軟件運(yùn)行的時(shí)間段里便是計(jì)算機(jī)軟件可靠性的主要體現(xiàn)。計(jì)算機(jī)軟件在其運(yùn)行的環(huán)境當(dāng)中，給與系統(tǒng)所需要的各種要素。當(dāng)然，在不同的環(huán)境下，軟件的可靠性也是不同的，它需要根據(jù)計(jì)算機(jī)的硬件、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)格式、操作流程等從而產(chǎn)生隨機(jī)的變量。另外，計(jì)算機(jī)軟件的可靠性與規(guī)定的具體的任務(wù)也有關(guān)系，程序的選擇不同，軟件的可靠性也會隨之改變。

1.2 計(jì)算機(jī)軟件可靠性測試

所謂計(jì)算機(jī)軟件測試就是指在軟件規(guī)定使用的環(huán)境當(dāng)中，檢測出軟件的缺陷，驗(yàn)證是否可以達(dá)到用戶可靠性要求的一種測試。在測試的過程當(dāng)中，需要使用各種測試用例來進(jìn)行測試其可靠性，需要擁有明確的測試目標(biāo)，然后進(jìn)行制定測試的方案，科學(xué)合理地實(shí)施整個(gè)測試的過程，最后需要對測試得到的相關(guān)數(shù)據(jù)和結(jié)果進(jìn)行客觀地分析。進(jìn)行這種測試目的在于兩個(gè)方面，其一是為了去發(fā)現(xiàn)計(jì)算機(jī)軟件的缺陷，而另一方面是為軟件的正常維護(hù)提供較為可靠的工作數(shù)據(jù)，同時(shí)對軟件的可靠性進(jìn)行定量的分析，從而其是否為合格，是否可以進(jìn)行推廣。

二、計(jì)算機(jī)軟件的可靠性測試的方法

就目前社會上所采用的計(jì)算機(jī)軟件可靠性測試的方法可謂五花八門，但是總體來說可以分為四種：靜態(tài)測試、動態(tài)測試、黑盒測試以及白盒測試。靜態(tài)和動態(tài)測試主要是根據(jù)測試當(dāng)中是否有需要執(zhí)行被測軟件的角度出發(fā)，而黑盒以及白盒測試是根據(jù)測試當(dāng)中是否需要針對計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和具體實(shí)現(xiàn)算法的角度出發(fā)。

靜態(tài)測試主要指的就是在測試的過程當(dāng)中，并不實(shí)際地去運(yùn)行被測試的軟件，而是對計(jì)算機(jī)軟件的代碼、相關(guān)程序、文檔以及界面可能會出現(xiàn)的錯(cuò)誤進(jìn)行相對的靜態(tài)地觀察和分析。總得來說，靜態(tài)測試主要就是對軟件的代碼、文檔、界面進(jìn)行測試。而動態(tài)測試就和靜態(tài)測試不同，它是對計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行運(yùn)行和使用，并不僅僅停留在觀察上，需要進(jìn)行實(shí)際地操作，從而發(fā)現(xiàn)軟件的缺陷。

所謂黑盒測試，就如它的名字一樣，是把需要進(jìn)行測試的軟件當(dāng)做一個(gè)黑盒子，我們不用去了解軟件內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，我們需要做的工作就是進(jìn)行輸入、接收輸出、檢驗(yàn)結(jié)果。黑盒子測試常常又被稱作行為測試，因?yàn)闇y試的軟件在使用過程中的實(shí)際行為。在黑盒測試中，需要注意的地方是輸入的時(shí)候，數(shù)據(jù)是否正常，輸出的時(shí)候，結(jié)果是否是正確的，軟件是否有異常的功能等。如果在測試的過程中，一旦發(fā)現(xiàn)或者出現(xiàn)程序上的錯(cuò)誤，要及時(shí)核對輸入以及輸出條件可能會出現(xiàn)的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，從而來保證軟件中程序能夠正常運(yùn)行。

白盒測試當(dāng)然就是和黑盒測試相反，它是需要打開被測軟件內(nèi)部的盒子，去分析和研究計(jì)算機(jī)軟件的源代碼還有自身的程序的分布結(jié)構(gòu)。像這種測試又可以稱作為結(jié)構(gòu)測試。在白盒測試的過程當(dāng)中，測試人員會充分了解軟件內(nèi)部工作的步驟和過程，可以清楚地知道軟件內(nèi)部各個(gè)部分工作的情況，看它們是否和預(yù)期的工作狀況一致。白盒測試人員可以針對被測軟件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及性能來進(jìn)行選擇和設(shè)計(jì)相對應(yīng)的測試用例，來進(jìn)行檢驗(yàn)軟件測試的可靠性。

白盒測試主要是針對軟件運(yùn)行的所有的代碼、分支、路徑以及條件，這種測試的方式是目前比較流行的軟件可靠性測試方法。它主要的方法是針對邏輯驅(qū)動和軟件運(yùn)行的基本路徑進(jìn)行測試，這一點(diǎn)也是在軟件認(rèn)證領(lǐng)域得到了較為廣泛的運(yùn)用。在這種測試過程中，可以保證軟件內(nèi)部每個(gè)模塊中獨(dú)立的部分都可以在相應(yīng)的路徑下至少執(zhí)行一次，從而最終確定軟件中所用數(shù)據(jù)的真實(shí)可靠性。

總結(jié)

本文主要是簡略地介紹了計(jì)算機(jī)軟件的可靠性以及可靠性測試的含義，還有計(jì)算機(jī)軟件可靠性測試的基本方法。在現(xiàn)在這個(gè)科技發(fā)達(dá)的社會上，計(jì)算機(jī)軟件測試的方法是層出不窮，但是仍然會存在一些意想不到的問題，所以人們還需要不斷學(xué)習(xí)和創(chuàng)新，從而創(chuàng)造出先進(jìn)優(yōu)秀的測試方法來提高計(jì)算機(jī)軟件的可靠性。

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