肖嵐

（國家衛(wèi)星氣象中心 北京市 100081）

1 引言

風(fēng)云三號(hào)氣象衛(wèi)星（FY-3）是我國第二代極軌氣象衛(wèi)星，搭載了多個(gè)遙感儀器，對(duì)全球進(jìn)行全天候觀測。FY-3 地面應(yīng)用運(yùn)行控制系統(tǒng)（以下簡稱OCS 系統(tǒng)）實(shí)現(xiàn)對(duì)地面應(yīng)用系統(tǒng)的任務(wù)調(diào)度、運(yùn)行和設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)視等。

OCS 系統(tǒng)作為工程軟件項(xiàng)目，從立項(xiàng)至項(xiàng)目驗(yàn)收, 遵循軟件工程規(guī)范開展項(xiàng)目活動(dòng)，經(jīng)過需求分析階段、概要設(shè)計(jì)階段、詳細(xì)設(shè)計(jì)階段、編碼實(shí)現(xiàn)階段、測試階段、直至驗(yàn)收階段。軟件測試活動(dòng)是OCS 系統(tǒng)項(xiàng)目實(shí)施中必不可少的環(huán)節(jié)。軟件測試目的是為了發(fā)現(xiàn)軟件設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)過程中所產(chǎn)生的錯(cuò)誤，驗(yàn)證軟件是否滿足任務(wù)需求和軟件設(shè)計(jì)所規(guī)定的功能和性能要求，更是保證軟件質(zhì)量的一種手段。測試策劃是軟件測試活動(dòng)的開始部分。

2 測試過程模型的確定

軟件項(xiàng)目測試過程原則上都應(yīng)遵循一個(gè)測試過程模型，定義過程模型的目的在于將本質(zhì)上無序的活動(dòng)有序化，為開發(fā)過程中的軟件測試工作提供一個(gè)基本的框架，并在此框架上展開測試活動(dòng)。如圖1 所示。

針對(duì)OCS 系統(tǒng)的項(xiàng)目階段，測試過程模型中的V 模型和W 模型都可以與之對(duì)應(yīng)。但傳統(tǒng)的V 模型僅把測試過程作為編碼后的一個(gè)階段,忽視了測試對(duì)需求的分析，不利于發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)過程中的錯(cuò)誤。W 模型可以看作雙V 模型，測試活動(dòng)與開發(fā)活動(dòng)是同時(shí)進(jìn)行的，體現(xiàn)了“盡早地和不斷地進(jìn)行軟件測試”的原則，這樣有助于及早發(fā)現(xiàn)問題，提高測試效率，故我們選擇W 模型來開展OCS 系統(tǒng)項(xiàng)目測試。

3 測試策劃

按照W 測試過程模型，測試活動(dòng)是貫穿OCS 系統(tǒng)軟件項(xiàng)目整個(gè)生命周期的。我們按照項(xiàng)目進(jìn)展的順序，對(duì)測試策劃活動(dòng)分別進(jìn)行說明。

3.1 OCS系統(tǒng)需求分析階段測試策劃

在需求分析階段，開發(fā)人員對(duì)用戶提供的OCS 系統(tǒng)任務(wù)書進(jìn)行需求分析，編制需求規(guī)格說明書和軟件開發(fā)計(jì)劃等。

我們在需求分析階段，以O(shè)CS 系統(tǒng)需求規(guī)格說明書為依據(jù)，開展OCS 系統(tǒng)的系統(tǒng)測試策劃。

3.1.1 系統(tǒng)測試資源需求

系統(tǒng)測試策劃需明確OCS 系統(tǒng)的系統(tǒng)測試環(huán)境，包括軟件項(xiàng)和硬件項(xiàng)：

（1）軟件項(xiàng)：操作系統(tǒng)(Unix/Linux, Windows 系列)、支撐軟件(數(shù)據(jù)庫、消息通信中間件、網(wǎng)絡(luò)管理軟件)、編譯器、測試設(shè)計(jì)與文檔工具、測試管理工具。

（2）硬件項(xiàng)：計(jì)算機(jī)硬件（服務(wù)器、PC 機(jī)）接口設(shè)備（以太網(wǎng)卡、通訊卡、語音卡）

測試策劃中需明確測試準(zhǔn)備工作：包括建立測試環(huán)境和在測試環(huán)境中安裝被測試的軟件。

3.1.2 系統(tǒng)測試人員與進(jìn)度安排

OCS 系統(tǒng)測試是由獨(dú)立的測試組來完成的。獨(dú)立測試組人員包括：軟件測試組長1 人、軟件測試工程師4 人、軟件質(zhì)量保證工程師1 人。測試進(jìn)度安排包括測試用例設(shè)計(jì)、測試實(shí)施、測試總結(jié)的預(yù)計(jì)最早和最晚開始的日期，以及所需的工作日，這些進(jìn)度日期的設(shè)置來源于軟件開發(fā)計(jì)劃中的活動(dòng)網(wǎng)絡(luò)甘特圖。

圖1

3.1.3 系統(tǒng)測試內(nèi)容

在對(duì)OCS 系統(tǒng)的需求規(guī)格說明書進(jìn)行分析后，確定以下測試內(nèi)容：

（1）適合性測試：對(duì)業(yè)務(wù)應(yīng)用服務(wù)、客戶端監(jiān)視、WEB 檢索統(tǒng)計(jì)等功能進(jìn)行測試。

（2）準(zhǔn)確性測試：測試預(yù)報(bào)的時(shí)間和位置偏差是否滿足需求規(guī)格說明書中的精度要求。

（3）安全性測試：測試系統(tǒng)運(yùn)行是否具有基于角色的安全控制以及應(yīng)用軟件安全測試。

（4）容錯(cuò)性測試：測試出現(xiàn)異常數(shù)據(jù)輸入或進(jìn)行異常操作時(shí)，系統(tǒng)的容錯(cuò)處理能力。

（5）可靠性測試：測試系統(tǒng)是否滿足需求規(guī)格說明書中的可靠性指標(biāo)要求。

（6）易維護(hù)性測試：測試系統(tǒng)是否滿足需求規(guī)格說明書中的易維護(hù)性要求，檢查是否具有離線維護(hù)環(huán)境。

（7）可擴(kuò)展性測試：測試是否可以通過外部配置予以完成OCS 核心軟件的擴(kuò)展。

（8）時(shí)間特性測試：測試是否滿足需求規(guī)格說明書中的時(shí)間效率指標(biāo)。

（9）資源特性測試：測試是否滿足需求規(guī)格說明書中的資源效率指標(biāo)。

（10）易用性測試：測試軟件界面操作易用性，評(píng)價(jià)用戶手冊和聯(lián)機(jī)幫助等的易讀、易理解性。

我們建立測試項(xiàng)到測試依據(jù)（需求規(guī)格說明書）之間的追蹤矩陣，確保測試內(nèi)容覆蓋需求，如表1 所示。

3.1.4 系統(tǒng)測試準(zhǔn)則與文檔標(biāo)準(zhǔn)

OCS 系統(tǒng)的系統(tǒng)測試準(zhǔn)則遵循已建立的系統(tǒng)測試工程規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。系統(tǒng)測試用例、系統(tǒng)測試記錄、系統(tǒng)測試報(bào)告模板在測試策劃中予以提供。

表1

表2

3.2 OCS系統(tǒng)概要設(shè)計(jì)階段測試策劃

OCS 系統(tǒng)的概要設(shè)計(jì)階段完成對(duì)OCS 系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)、接口設(shè)計(jì)。

我們以概要設(shè)計(jì)階段輸出的概要設(shè)計(jì)文檔為依據(jù)，進(jìn)行OCS系統(tǒng)的集成測試的策劃。

3.2.1 集成測試策略

集成測試的基礎(chǔ)策略通常分為兩大類：非增量式集成測試策略和增量式集成測試策略。OCS系統(tǒng)的集成測試采用增量式集成策略。增量式集成的策略有很多種，根據(jù)OCS 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)特性，OCS 系統(tǒng)的集成測試采用的是自底向上集成與基于功能集成相結(jié)合的集成策略。

3.2.2 集成測試環(huán)境部署

由開發(fā)人員搭建OCS 系統(tǒng)的集成測試環(huán)境：包括C/S 結(jié)構(gòu)和B/S 結(jié)構(gòu)，并部署需集成的軟件部件。

3.2.3 集成測試人員與進(jìn)度安排

OCS 系統(tǒng)的集成測試人員由開發(fā)人員和獨(dú)立測試組人員共同組成，在單元測試實(shí)施完畢后，進(jìn)入集成與集成測試階段。OCS 系統(tǒng)的集成測試進(jìn)度安排參照軟件開發(fā)計(jì)劃中的活動(dòng)網(wǎng)絡(luò)甘特圖來制定。

3.2.4 集成測試內(nèi)容

OCS 系統(tǒng)集成測試內(nèi)容包括對(duì)C/S 和B/S 兩種結(jié)構(gòu)的集成功能測試、與其它應(yīng)用系統(tǒng)仿真接口的測試、關(guān)鍵業(yè)務(wù)流程集成測試。

在集成測試說明中對(duì)測試內(nèi)容細(xì)化，設(shè)計(jì)集成測試用例。

3.2.5 集成測試準(zhǔn)則與文檔標(biāo)準(zhǔn)

OCS 系統(tǒng)的集成測試準(zhǔn)則遵循已建立的集成測試工程規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。集成測試說明、集成測試記錄、集成測試報(bào)告模版在集成測試策劃中予以提供。

3.3 OCS系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)階段測試策劃

詳細(xì)設(shè)計(jì)階段完成模塊的詳細(xì)設(shè)計(jì)，每個(gè)模塊的模塊描述、實(shí)現(xiàn)算法，流程邏輯，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等都有詳盡的描述。

在詳細(xì)設(shè)計(jì)階段，對(duì)應(yīng)的是單元測試的策劃。單元測試以詳細(xì)設(shè)計(jì)為依據(jù)，采用白盒測試法對(duì)各模塊進(jìn)行測試。OCS 系統(tǒng)的單元測試由開發(fā)人員在編碼階段同步進(jìn)行。

3.3.1 單元測試方法和工具

單元測試采用的方法是白盒測試法。白盒測試是按照模塊的內(nèi)部的結(jié)構(gòu)來測試，測試者可以看到被測模塊的源代碼，并分析其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。因此，白盒測試也叫結(jié)構(gòu)測試或邏輯驅(qū)動(dòng)測試。單元測試的目的在于發(fā)現(xiàn)各模塊內(nèi)部可能存在的各種錯(cuò)誤?？紤]采用Visual Studio 測試工具開展單元測試。Visual Studio“測試資源管理器”可幫助開發(fā)人員創(chuàng)建、管理和運(yùn)行單元測試。測試框架可以使用 Microsoft 單元測試框架或第三方和開源框架。

3.3.2 單元測試環(huán)境

OCS 系統(tǒng)的單元測試環(huán)境與開發(fā)環(huán)境相一致。多數(shù)情況下，模塊并不是獨(dú)立可運(yùn)行的程序。因此，在考慮測試模塊時(shí)，同時(shí)要考慮到它和外界其他模塊的聯(lián)系，用一些輔助模塊去模擬與被測模塊關(guān)聯(lián)的其他模塊。這些模塊分為驅(qū)動(dòng)模塊和樁模塊。驅(qū)動(dòng)模塊相當(dāng)于所測模塊的主程序，負(fù)責(zé)接收測試數(shù)據(jù)，將測試數(shù)據(jù)傳送給被測模塊，輸出實(shí)測結(jié)果。 而樁模塊是由被測模塊所調(diào)用，用以代替由被測模塊所調(diào)用的模塊功能。因此在OCS 系統(tǒng)的單元測試的測試環(huán)境中，需要構(gòu)建驅(qū)動(dòng)模塊和樁模塊，從而達(dá)到單元測試的目標(biāo)。

3.3.3 單元測試人員與進(jìn)度安排

OCS 系統(tǒng)的單元測試人員安排為開發(fā)人員，開發(fā)人員有責(zé)任編寫功能代碼,同時(shí)也就有責(zé)任為代碼編寫單元測試代碼，以保證開發(fā)出的代碼與設(shè)計(jì)要求一致。OCS 單元測試進(jìn)度安排參照軟件開發(fā)計(jì)劃中的活動(dòng)網(wǎng)絡(luò)甘特圖來制定。

3.3.4 單元測試內(nèi)容

OCS 系統(tǒng)的單元測試內(nèi)容包含詳細(xì)設(shè)計(jì)中所有模塊。如表2 所示。

3.3.5 測試準(zhǔn)則與文檔標(biāo)準(zhǔn)

OCS 系統(tǒng)的單元測試準(zhǔn)則遵循已建立的單元測試工程規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。單元測試用例說明、單元測試記錄和和單元測試報(bào)告模版在單元測試策劃中予以提供。

3.4 OCS系統(tǒng)驗(yàn)收階段測試策劃

當(dāng)項(xiàng)目的生命周期進(jìn)入驗(yàn)收階段，意味著開發(fā)任務(wù)已經(jīng)完成，通過了系統(tǒng)測試，達(dá)到了驗(yàn)收測試的準(zhǔn)入條件。驗(yàn)收測試是以最終用戶為主導(dǎo)的測試。由最終用戶組織驗(yàn)收測試組，通過驗(yàn)收測試活動(dòng)來確認(rèn)OCS 系統(tǒng)是否滿足任務(wù)書中規(guī)劃的功能和性能的要求，并決定是否通過驗(yàn)收測試。

3.4.1 驗(yàn)收測試溝通

驗(yàn)收測試是項(xiàng)目最后一個(gè)測試階段，也是啟動(dòng)項(xiàng)目驗(yàn)收評(píng)審的先決條件，其重要性不言而喻。因此，在著手準(zhǔn)備驗(yàn)收測試之前，應(yīng)與用戶方進(jìn)行充分的溝通。根據(jù)用戶方的要求，提交技術(shù)文檔，準(zhǔn)備驗(yàn)收測試數(shù)據(jù)；協(xié)助用戶方，梳理驗(yàn)收測試用例與任務(wù)書要求之間的追蹤關(guān)系，確保驗(yàn)收測試內(nèi)容完全覆蓋了任務(wù)書功能和性能要求。

3.4.2 驗(yàn)收測試環(huán)境部署

OCS 系統(tǒng)的驗(yàn)收測試是在真實(shí)業(yè)務(wù)環(huán)境下進(jìn)行的，在驗(yàn)收測試開始之前，需要將系統(tǒng)安裝到用戶真實(shí)業(yè)務(wù)環(huán)境下（用戶業(yè)務(wù)機(jī)房），安裝必要的運(yùn)行支撐環(huán)境，并配置好所有的運(yùn)行參數(shù)。

4 結(jié)語

伴隨OCS 系統(tǒng)軟件項(xiàng)目生命周期的進(jìn)展，我們在需求分析階段進(jìn)行了系統(tǒng)測試策劃，概要設(shè)計(jì)階段進(jìn)行了集成測試策劃，詳細(xì)設(shè)計(jì)階段進(jìn)行了單元測試策劃。 越早進(jìn)行測試策劃，越有利于發(fā)現(xiàn)需求和設(shè)計(jì)中存在的問題。而驗(yàn)收階段的測試策劃,著重與用戶充分溝通, 做好驗(yàn)收測試準(zhǔn)備，保障驗(yàn)收測試順利進(jìn)行。軟件項(xiàng)目的測試策劃對(duì)后續(xù)設(shè)計(jì)測試用例，實(shí)施測試，完成各階段測試總結(jié)，直至通過最終驗(yàn)收測試，都起著重要的作用。正是通過合理的測試策劃，為OCS 系統(tǒng)軟件測試工作的圓滿完成奠定了良好的基礎(chǔ)。