嵌入式軟件測試基礎知識

圖1：改正問(wèn)題的成本。

單元測試：開(kāi)發(fā)人員在單獨進(jìn)行模塊級測試時(shí)一般是編寫(xiě)存根代碼(stub code)取代余下的系統軟硬件。在開(kāi)發(fā)周期的這個(gè)環(huán)節，測試主要側重于代碼的邏輯性能。

通常，開(kāi)發(fā)人員會(huì )分別使用某些平均值、高值或低值、以及某些超出范圍的值(以測試代碼的異常處理功能)進(jìn)行測試。但這些基于“黑匣子”的測試僅能對模塊中整個(gè)代碼的一部分進(jìn)行測試。

回歸測試：測試不應是一勞永逸的。每次修改程序后都應該重新進(jìn)行測試，以確保這些更改不會(huì )無(wú)意中“誤傷”某些不相關(guān)的行為。

稱(chēng)為回歸測試的這類(lèi)測試，一般是通過(guò)測試腳本自動(dòng)進(jìn)行的。比如，如果你設計了一組100個(gè)輸入/輸出(I/O)測試，回歸測試腳本會(huì )自動(dòng)執行這100個(gè)測試，然后將輸出與一組“黃金標準”輸出進(jìn)行對比。每次對代碼的任何部分進(jìn)行修改時(shí)，都要對包含被修改代碼的整個(gè)程序運行整套回歸測試程序包，以確保修改過(guò)程中不會(huì )“誤傷”其余代碼。

測試什么

因為沒(méi)有一個(gè)實(shí)際的測試集可以證明一個(gè)程序是正確的，因此關(guān)鍵問(wèn)題變成了哪個(gè)測試子集最有可能檢測到最多的錯誤。選擇合適的測試例程的問(wèn)題被稱(chēng)為測試例程設計。雖然存在數十種測試案例的設計方法，但它們通?？蓺w為兩種截然不同的方法：功能測試和覆蓋測試。

功能測試(也稱(chēng)為黑匣子測試)選擇可評估實(shí)現與需求規格符合程度的測試。覆蓋測試(也稱(chēng)為白匣子測試)選擇可執行代碼某些部分的測試例程。(過(guò)后，將詳細討論這兩種方法。)

這兩種測試都是對嵌入式設計進(jìn)行嚴格測試所必需的。其中，覆蓋測試表示代碼的穩定性，所以這種測試是用于已經(jīng)完成或將近完成的產(chǎn)品的。另一方面，可在編寫(xiě)要求文檔時(shí)，同時(shí)編寫(xiě)功能測試。

事實(shí)上，從功能測試開(kāi)始入手，可以最大限度地降低重復勞動(dòng)和重寫(xiě)測試案例的工作。因此，在我看來(lái)，要先考慮功能測試。

每個(gè)人都同意先編寫(xiě)功能測試這個(gè)觀(guān)點(diǎn)，有人認為，功能測試在系統集成階段(而不是在單元測試時(shí))最有用。以下是整合功能測試和覆蓋測試方法的一個(gè)簡(jiǎn)單處理流程：

1．找出哪些功能未被功能測試完全覆蓋。

2．找出每個(gè)功能的哪些部分沒(méi)被執行。

3．找出需要哪些額外的覆蓋測試。

4．運行新增的額外測試。

5．重復以上步驟。

何時(shí)停止測試？

最通用的停止標準(按可靠性排序)如下：

1．老板命令停止測試

2．新的測試周期找到的新缺陷少于X個(gè)

3．在沒(méi)有發(fā)現任何新缺陷的情況下已經(jīng)滿(mǎn)足了某個(gè)覆蓋閥限

無(wú)論你多么徹底地測試了程序，都無(wú)法保證找出所有缺陷。這引發(fā)了另一個(gè)有趣的問(wèn)題：你可容忍多少缺陷？假設在極端軟件壓力測試過(guò)程中，你發(fā)現系統每進(jìn)行大約20小時(shí)的測試就會(huì )鎖定。你仔細地檢查程序，但是仍無(wú)法找出這個(gè)錯誤的根源。這個(gè)時(shí)候你應該交付產(chǎn)品嗎？

多少測試才“足夠好”？這個(gè)我說(shuō)不好。但遵循一些久經(jīng)時(shí)間考驗的規則總是好的：“如果方法Z預估Y行代碼中的缺陷少于X個(gè)，那么就可放心地發(fā)布程序了。”也許有一天會(huì )出現這種標準。編程行業(yè)仍然相對年輕，還達不到類(lèi)似建筑業(yè)那樣的成熟度。

許多厚厚的建筑手冊和大本規范是多年經(jīng)驗的結晶，它們可為建筑師、土木工程師和結構工程師提供按工期在預算內、建造一棟安全建筑所需的全部信息。偶爾雖仍會(huì )有建筑倒塌，但畢竟很少見(jiàn)。在編程行業(yè)制定出類(lèi)似標準前，“多少測試才足夠？”就是個(gè)主觀(guān)判斷問(wèn)題。