吳文慶,修雅慧

(1.蘇州市職業(yè)大學(xué) 計(jì)算機(jī)工程學(xué)院，江蘇 蘇州 215104;2.齊齊哈爾醫(yī)學(xué)院，黑龍江 齊齊哈爾 161006)

0 引言

軟件開發(fā)(Software development)是根據(jù)用戶要求建設(shè)、開發(fā)軟件系統(tǒng)或者部分軟件的過程，涵蓋需求捕捉、分析、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和測試等工作。軟件測試(Software Testing)則是促進(jìn)軟件的正確性、完整性、安全性和質(zhì)量的過程，主要用于比較預(yù)期輸出和實(shí)際輸出之間的差異。現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展對(duì)軟件的需求越來越大、越來越復(fù)雜，這要求相關(guān)單位和工作人員加大軟件開發(fā)力度，同時(shí)通過測試等工作保證軟件性能，滿足實(shí)際要求。

1 軟件測試的目標(biāo)與流程

1.1 軟件測試的目標(biāo)

軟件測試是一系列工作的總稱，是指在規(guī)定的條件下對(duì)程序進(jìn)行操作，發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤、衡量質(zhì)量，評(píng)估它是否能滿足設(shè)計(jì)要求的過程，該過程的對(duì)照目標(biāo)是預(yù)期設(shè)計(jì)要求。通常軟件測試的目標(biāo)包括三個(gè)方面，即避免開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)、降低常見風(fēng)險(xiǎn)、了解軟件性能，測試對(duì)象則包括程序、數(shù)據(jù)和文檔。以性能評(píng)估為例，一款軟件的交互價(jià)值、程序完善度、性價(jià)比都會(huì)影響其性能。如常見的游戲軟件，若界面清晰簡潔，操作就比較容易，交互體驗(yàn)良好；如果界面元素過多且復(fù)雜難辨，玩家的興趣就難以保證了。這是在軟件開發(fā)過程中將測試列為五個(gè)基本項(xiàng)目的主要原因之一。

1.2 軟件測試的流程

軟件測試的流程包括六個(gè)基本步驟，即擬定測試計(jì)劃、挑選測試用例、啟動(dòng)測試計(jì)劃、提交缺陷問題、設(shè)計(jì)優(yōu)化調(diào)整、提交測試成果。軟件測試過程中也應(yīng)進(jìn)行管理，主要包括軟件測試的過程、評(píng)價(jià)方法、參數(shù)選取，進(jìn)行配置管理和測試風(fēng)險(xiǎn)分析、控制測試成本，等等。

測試計(jì)劃是軟件測試的第一步，要求針對(duì)不同對(duì)象目標(biāo)分別擬定，如測試對(duì)象為數(shù)據(jù)，要了解數(shù)據(jù)在軟件中是否能夠被讀取、執(zhí)行，是否滿足系統(tǒng)上下限，等等。在軟件測試過程中，尤其是大型軟件，需要了解的項(xiàng)目較多，難以一一測試，因此會(huì)選擇較具代表性的軟件作為用例，要求其覆蓋到關(guān)鍵性的測試需求，如主程序、核心參數(shù)等。測試活動(dòng)開始前，需對(duì)選定對(duì)象進(jìn)行分析，判斷其是否滿足“啟動(dòng)準(zhǔn)則”(EntryCriteria)，如果分析結(jié)果理想，則啟動(dòng)測試，反之則繼續(xù)重復(fù)“挑選測試用例”環(huán)節(jié)。測試工作中，要將測試結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)比對(duì)，了解其中差異，明確問題以及缺陷，進(jìn)行提交、設(shè)法消除。完成消除后，還要進(jìn)行二次測試甚至三次、四次測試，直到選定的目標(biāo)對(duì)象在參數(shù)、性能上達(dá)到或高于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，滿足“完成準(zhǔn)則”(ExitCriteria)，結(jié)束主體測試工作，撰寫并提交測試報(bào)告，記錄核心參數(shù)用于實(shí)際工作。軟件測試工作的流程如圖1所示。

圖1 軟件測試工作的流程

2 軟件測試在需求分析階段的應(yīng)用

在需求分析階段，軟件測試的主要工作內(nèi)容是記錄客戶需求，根據(jù)客戶的要求提煉各類核心信息，并與開發(fā)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人進(jìn)行溝通，了解各項(xiàng)工作的進(jìn)度安排，擬定測試計(jì)劃。如客戶需求設(shè)計(jì)一款智能軟件，用于掃地機(jī)器人的性能改善，根據(jù)客戶需求，軟件核心參數(shù)應(yīng)該是設(shè)備對(duì)作用力的感知、障礙物的感知、工作目標(biāo)(垃圾)的處理以及與之對(duì)應(yīng)的集成技術(shù)、傳感技術(shù)等。由于集成技術(shù)和傳感技術(shù)屬于通用技術(shù)，不必額外進(jìn)行技術(shù)測試，因此選定“對(duì)作用力的感知、障礙物的感知、工作目標(biāo)(垃圾)的處理”作為測試對(duì)象。計(jì)劃擬定后，了解整體軟件開發(fā)計(jì)劃，假定開發(fā)活動(dòng)預(yù)期為90天，則將第一輪測試活動(dòng)定在第51個(gè)工作日，以保證調(diào)整優(yōu)化的時(shí)間充沛[1]。

3 軟件測試在設(shè)計(jì)過程中的應(yīng)用

進(jìn)入設(shè)計(jì)階段后，軟件開發(fā)已經(jīng)處于實(shí)質(zhì)工作中，這一階段的測試工作包括兩項(xiàng)基本內(nèi)容，一是不斷根據(jù)實(shí)際工作情況調(diào)整原定測試計(jì)劃，二是根據(jù)階段設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行必要的分項(xiàng)目測試。通常來說，軟件開發(fā)過程會(huì)存在一些未知變數(shù)，比如客戶需求的變化，此前客戶需要軟件辨識(shí)5種語言，隨著業(yè)務(wù)變更，客戶又要求軟件辨識(shí)至少7種語言，這意味著測試時(shí)必須在語言相關(guān)環(huán)節(jié)增加兩項(xiàng)內(nèi)容，以滿足客戶的實(shí)際需要[2]。分項(xiàng)目測試在大型軟件設(shè)計(jì)過程中十分常見，如電子競技類游戲，涉及到很多程序，每完成一個(gè)階段工作后，需要進(jìn)行一次小范圍測試，了解包括參數(shù)設(shè)定、人物動(dòng)作、游戲背景等軟件的情況。

在對(duì)人物動(dòng)作進(jìn)行測試時(shí)，一般應(yīng)用骨骼動(dòng)作法或者有限元分析法，以虛擬軟件操作人物的動(dòng)作，了解動(dòng)作協(xié)調(diào)性、變形幅度等，再按標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)進(jìn)行微調(diào)，直至漸趨完善。

4 軟件測試在代碼編寫階段的應(yīng)用

代碼編寫是指技術(shù)人員應(yīng)用各類程序進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)、制作，該階段的測試內(nèi)容包括單元測試、測試用例編寫、接受代碼完成報(bào)告，等等，核心工作是編寫測試用例。在軟件設(shè)計(jì)開發(fā)的過程中，很多環(huán)節(jié)需要單獨(dú)進(jìn)行測試，單元測試可由設(shè)計(jì)人員自己負(fù)責(zé)，而較為復(fù)雜的多參數(shù)測試則需要人員提供測試用例、測試腳本等，供項(xiàng)目小組審閱、共同進(jìn)行測試[3]。

如一款指紋密碼鎖軟件的開發(fā)，在代碼編寫階段，要求重視按壓強(qiáng)度、手指紋理之間的細(xì)微差別，這種差別難以通過一個(gè)模型完全涵蓋，設(shè)計(jì)人員完成小單元的簡單測試后，根據(jù)設(shè)計(jì)要求出具測試用例，供項(xiàng)目組進(jìn)行有效性分析[4]。在編寫用例的過程中，要求嚴(yán)格應(yīng)用代碼語言，避免出現(xiàn)代碼輸入錯(cuò)誤、產(chǎn)生程序BUG等情況。代碼是程序員用開發(fā)工具所支持的語言寫出來的源文件，是一組由字符、符號(hào)或信號(hào)碼元以離散形式表示信息的明確的規(guī)則體系。在軟件開發(fā)過程中，不同軟件制作所使用的代碼存在差別，編寫過程中，也要求注意書寫的準(zhǔn)確性。圖3中，代碼出現(xiàn)錯(cuò)誤，將其應(yīng)用于測試用例編寫，必然影響測試成果，正確的編寫如圖4所示。

圖3 測試用例編寫中出現(xiàn)的錯(cuò)誤代碼

圖4 測試用例編寫的正確代碼

5 軟件測試在初步完成階段的應(yīng)用

軟件測試一般被看做是軟件開發(fā)工作的組成部分之一，相關(guān)工作服從于項(xiàng)目整體安排，大型軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開發(fā)被分成多個(gè)階段，每一個(gè)階段都是相對(duì)獨(dú)立的，軟件測試工作也因此需要在初步完成階段進(jìn)行，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)、處理問題。初步完成階段測試工作的內(nèi)容包括更新測試用例、追蹤處理缺陷、出具階段測試報(bào)告三個(gè)方面，完成后進(jìn)入下一輪測試循環(huán)[5]。

在上一輪代碼編寫階段，出具了覆蓋核心技術(shù)的測試用例，初步完成階段需要針對(duì)該用例進(jìn)行測試，包括集成測試、確認(rèn)測試、性能測試等，一般采用應(yīng)用模擬、應(yīng)用實(shí)踐兩種方式進(jìn)行測試，應(yīng)用模擬主要通過參數(shù)代入法在計(jì)算機(jī)環(huán)境下直接進(jìn)行，由于工作狀態(tài)為理想狀態(tài)，因此不考慮誤差影響，對(duì)所獲數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，與標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)(客戶需求)進(jìn)行對(duì)比，了解誤差值和問題。應(yīng)用實(shí)踐是指將設(shè)計(jì)完成的測試用例應(yīng)用于具體工作中，根據(jù)工作情況判斷軟件的性能，記錄數(shù)據(jù)，與標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)(客戶需求)進(jìn)行對(duì)比，了解設(shè)計(jì)上的問題和誤差等。

6 軟件測試在運(yùn)行維護(hù)過程中的應(yīng)用

在軟件投入運(yùn)行后，測試工作并不能立即停止，由于很多軟件問題在測試階段并不會(huì)完全暴露，如果投入運(yùn)行后聽之任之，很可能導(dǎo)致問題集中出現(xiàn)，客戶的滿意度、軟件開發(fā)的成效也就無從談起了。較為典型的問題比如軟件漏洞，部分軟件在測試時(shí)環(huán)境相對(duì)理想，但在應(yīng)用中則面臨來自系統(tǒng)兼容性、木馬攻擊等方面的威脅，一旦出現(xiàn)漏洞、造成木馬侵入，軟件開發(fā)的價(jià)值會(huì)大大降低。在運(yùn)行維護(hù)階段，要求軟件開發(fā)方積極與客戶進(jìn)行聯(lián)絡(luò)，根據(jù)用戶反映進(jìn)行運(yùn)維測試。

7 結(jié)語

通過分析軟件測試在軟件開發(fā)中的應(yīng)用，了解了相關(guān)理論內(nèi)容。軟件測試的目標(biāo)與流程一般是固定的，主要目的是降低風(fēng)險(xiǎn)、修復(fù)問題、消除軟件缺陷，利用擬好的規(guī)劃、針對(duì)固定的目標(biāo)進(jìn)行測試和優(yōu)化。從應(yīng)用上看，軟件測試涵蓋需求分析階段、設(shè)計(jì)過程、代碼編寫階段、初步完成階段以及運(yùn)行維護(hù)階段，要求工作人員在進(jìn)行軟件開發(fā)的過程中嚴(yán)格遵照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測試，保證軟件功能。