高效的測試確?？筛櫺院万炞C要求（上）

集成汽車(chē)電子硬件和軟件測試的需求，可以是開(kāi)發(fā)更為流暢，成本更為低廉。對要求可跟蹤性和驗證的需要像一個(gè)契約要求給汽車(chē)電子供應商施加著(zhù)影響。隨著(zhù)頻率的提高，廠(chǎng)商逐漸意識到以要求為基礎的測試通常是軟件開(kāi)發(fā)工程成功的重要要素。

作為一種可交付使用的合同，或更一般地說(shuō)，作為一種勞動(dòng)產(chǎn)品，要求可跟蹤性的任務(wù)生成了一個(gè)測試驗證矩陣(TVM)，TVM是一個(gè)很難制成的產(chǎn)品，這個(gè)過(guò)程消耗著(zhù)從其他生產(chǎn)率更高的活動(dòng)中轉移過(guò)來(lái)的有價(jià)值的資源。

在人們試圖通過(guò)項目的測試、集成和展開(kāi)階段去維護TVM之時(shí)，TVM的真實(shí)重要性才會(huì )顯現出來(lái)。當缺陷出現時(shí)，TVM的固有不足和它代表的人工處理就會(huì )以缺陷的形式暴露出來(lái)。確切的說(shuō)，大部份這類(lèi)缺點(diǎn)都歸因于對要求管理，包括要求確認、分配和正確的實(shí)現。事實(shí)上，記錄顯示高達70% 的此類(lèi)缺陷被歸類(lèi)為與要求管理相關(guān)!

下個(gè)挑戰是生成一個(gè)專(zhuān)門(mén)面向開(kāi)發(fā)和測試團隊的、工作在現有工具和程序環(huán)境中的要求可跟蹤性方案。目前，大多數的客戶(hù)LDRA擁有要求數據庫或扁平的文檔處理能力，在此，他們定義并且維護系統或高級別的需求。

延遲映射

一些客戶(hù)把這些高級別的要求映射到頂層的設計；甚至較少把這些要求映射為實(shí)際建造設計和源代碼。大體上，客戶(hù)至少要把要求映射到驗證這些要求的測試用例。然而，當用戶(hù)等待測試以執行要求可跟蹤性之前，錯誤映射出現的可能性非常大，尤其在系統測試中。

出現這么晚的要求映射的原因在于，項目經(jīng)理的辦公室和開(kāi)發(fā)工程師工作站的測試環(huán)境或在實(shí)驗室目標系統上的要求數據庫對操作約束施加了影響?；蛘咴谶h端，轉包商正在執行測試。在最小程度上，這些操作約束規定，要在要求數據庫和該測試環(huán)境之間進(jìn)行某種級別的集成，以引入一種自動(dòng)的解決方案。。

一種更有效的方法是至少把要求映射到(或詳細的)實(shí)際建造設計和嵌入式源代碼。映射已構建的系統是測試資格或測試預備過(guò)程的組成部分，測試預備程序決定要求和代碼之間的合適關(guān)系；這種檢查得到的一個(gè)推論就是，要消除源代碼中的廢棄代碼(用不上的代碼)。此外，可能引起爭議的是，行不通的代碼或在任何測試數據組合之下不能運行的代碼，也應該在測試準備就緒之前校正或清除。

要求可跟蹤性的最佳解決方法包括：第一步，把系統要求映射為最高層設計，在使用一個(gè)設計建模工具時(shí)適當地執行(該選項在 LDRA 白皮書(shū)“LDRA Tool Suite/ Telelogic I-logix Rhapsody Integration ”)。

原型設計

現有的低級和引伸要求迫使對實(shí)際建造設計做進(jìn)一步的要求可跟蹤性，開(kāi)發(fā)團隊要在詳細制定系統要求(或原型設計)的過(guò)程中定義這些要求，并定義可工作和可測試的系統構造。該產(chǎn)品進(jìn)化的模式在嵌入式軟件任務(wù)的開(kāi)發(fā)過(guò)程中最為顯著(zhù)，其中，也必須考慮目標約束和硬件需求。

低級要求的流行和上下文環(huán)境對要求可跟蹤性來(lái)說(shuō)是另外一個(gè)重大挑戰。這些要求不考慮系統或客戶(hù)需求；它們解決軟件系統“如何”工作的問(wèn)題，而客戶(hù)需求定義的是系統應該“做什么”的問(wèn)題。結果，低級和引伸要求常常與系統要求脫節。這就提出了另一個(gè)數據管理需求。

低級要求管理、跟蹤和驗證的一個(gè)關(guān)鍵方面，就是怎樣把這些要求劃分給開(kāi)發(fā)工程師和測試工程師。開(kāi)發(fā)工程師要完全掌握他們將實(shí)現的代碼的接口規范以及該代碼將要調用的程序。這些規范必須明確連接到相關(guān)的高級要求，以便開(kāi)發(fā)工程師正確地理解實(shí)現的上下文環(huán)境。獲得了合適的信息，開(kāi)發(fā)工程師就可以針對可測性開(kāi)展設計，并考慮必須在多個(gè)測試級使用的功能。

關(guān)鍵軟件在汽車(chē)工業(yè)以及全球其他的商業(yè)和政府部門(mén)方面都有許多應用，例如安全關(guān)鍵、任務(wù)關(guān)鍵和商業(yè)關(guān)鍵的應用。下面列舉了一組常用的此類(lèi)應用程序。

如果人們考慮“消費者關(guān)鍵”的應用，那么，這些軟件的應用領(lǐng)域更寬，包括ATM和游戲機(特別是花自己錢(qián)的時(shí)候)。大多數這些應用都是為工業(yè)和政府組織開(kāi)發(fā)的，他們定義和出版自己的軟件開(kāi)發(fā)和測試標準。下列為此類(lèi)標準的代表：

MISRA: 車(chē)載軟件開(kāi)發(fā)指南，3.6， “測試”

IEEE 1012: 軟件驗證和確認標準

IEEE 829: 軟件測試文檔編制標準

IEC 61508: 電氣/電子/可編程安全性相關(guān)系統的功能安全性

FDA: 軟件驗證的通用原則， 5.2.5， “由軟件開(kāi)發(fā)工程師進(jìn)行的測試”

EN 50128: 鐵路應用， “鐵路控制和保護系統的軟件”

RTCA DO-178B: 航彈系統和設備認證要求中的軟件考慮， 6.x， “軟件驗證過(guò)程”

Def Stan 00-55:國防設備(第2部分)中安全性相關(guān)軟件的要求，第五節，“測試和集成”

這些標準的共同之處是運行以要求為基礎的測試。在這些標準之中最顯著(zhù)的是航彈系統標準，DO-178B。這個(gè)標準主要定義了兩個(gè)基于測試的要求活動(dòng)作為功能測試或黑盒測試(下圖)，以及結構覆蓋或白盒測試。

功能測試需要開(kāi)發(fā)工程師或測試工程師掌握確定被測代碼行為的軟件要求。更確切的說(shuō)，開(kāi)發(fā)工程師(或測試工程師)必須根據輸出和預期的結果來(lái)定義輸入和條件，以便制定出測試規范。該測試規范可能會(huì )以一或多個(gè)測試用例的形式給出，以便完全遍歷測試規范的要求。

結構覆蓋或白盒測試有助于驗證黑盒測試的完整性。結構測試也有助于確定實(shí)際建造設計的正確性；例如，如果所必的軟件功能已經(jīng)全部運行過(guò)，但仍然有未覆蓋的代碼，那么，這段多余的代碼的作用就是問(wèn)題所在，代碼運行時(shí)間的可預測性也一樣。

本文第2部分將討論能力成熟度模型(CMMI)標準在改善軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中的作用，從中引出把測試信息映射為要求的工具。