一種高可靠性軟件測試方案

　　CraftGS中應用的軟件確認技術(shù)包括單元測試技術(shù)、集成測試技術(shù)、系統測試技術(shù)和交付測試技術(shù)。

　　其中單元測試的主要任務(wù)是驗證詳細設計規格說(shuō)明中所劃分出來(lái)的軟件單元是否被程序編制人員用代碼形式正確地實(shí)現了。這里軟件單元可能是某個(gè)函數(或稱(chēng)方法)也可能是某個(gè)抽象數據類(lèi)型(如類(lèi)、數據結構或者模板)。單元測試在實(shí)際測試當中也常常被稱(chēng)為類(lèi)測試(在面向對象的設計中)或白盒測試(白盒的意思是面向代碼)。單元測試的工作原理是建構樁模塊和驅動(dòng)模塊以驅動(dòng)被測單元運行，然后，測試人員輸入設計好的測試用例，測試被測單元能否按照設計要求處理這些測試用例，對出現異常的測試用例，測試人員應做記載并反饋給軟件開(kāi)發(fā)團隊。

　　做完單元測試以后，下一步的工作是對照軟件概要設計規格說(shuō)明，驗證各軟件單元組裝后形成模塊能否達到概要設計規格說(shuō)明中模塊的設計目標;在模塊級集成工作完成之后，測試人員還應測試各模塊組裝后形成的用戶(hù)系統內部存在沖突，各模塊能否正常工作。這里，模塊可能是指某個(gè)軟件部件，也可能是指某個(gè)或某幾個(gè)分系統。通常在做集成測試時(shí)先是從分系統內部的集成測試開(kāi)始做起，做完以后再測試各分系統是否能集成為最終要實(shí)現的大系統。也有其他做法(如自頂向下集成測試方法、核心系統先做集成測試或每日集成測試等等)?？傊?，萬(wàn)變不離其宗。集成測試要保證模塊的內部正確性以及保證模塊能最終集成為大系統。集成測試有時(shí)也被稱(chēng)為組裝測試(在型號軟件中)或灰盒測試(有人認為集成測試介于白盒與黑盒之間)。

　　做完集成測試以后，下一步工作就是做系統測試。系統測試的主要任務(wù)是驗證經(jīng)集成測試后形成的軟件系統是否滿(mǎn)足軟件需求規格說(shuō)明中的各需求項。這些需求項包括：業(yè)務(wù)需求、功能需求、非功能性需求(如：性能、可靠性、安全性、系統維護等方面的要求)以及一些約束性需求(如開(kāi)發(fā)標準、編程語(yǔ)言、通訊協(xié)議)等等。由于需求項涉及的領(lǐng)域很廣泛，這就導致了系統測試中對應的測試門(mén)類(lèi)相當龐雜。如：功能測試、執行路徑測試、可靠性測試、壓力測試、可恢復性測試、可移植性測試等等。這些測試最顯著(zhù)的特征是在一定環(huán)境條件下(如：模擬現場(chǎng)或極端條件)，設計各種測試用例，輸入并運行完整的軟件系統，根據軟件系統運行過(guò)程中的實(shí)際表現，評估軟件系統是否符合軟件需求項的各類(lèi)要求。由于這類(lèi)測試一般不涉及內部代碼，因此，也有人把系統測試稱(chēng)做是黑盒測試。

　　在做完系統測試以后，軟件產(chǎn)品就到了交付用戶(hù)使用這個(gè)階段了。交付過(guò)程中的重要一環(huán)就是交付測試，交付測試的目標是保證用戶(hù)對所交付的系統的滿(mǎn)意。與前面所討論的測試不同，交付測試主要的參與者應該是目標客戶(hù)?？蛻?hù)參與越多越好。交付測試的內容一般包括安裝測試、可用性測試、alpha測試、beta測試等。其中安裝測試的主要任務(wù)是測試軟件系統能否在模擬環(huán)境下或實(shí)際現場(chǎng)由目標用戶(hù)順利完成在目標機器上的安裝;可用性測試的主要任務(wù)是測試軟件系統在完成安裝以后能否完成用戶(hù)的模擬任務(wù)或現場(chǎng)任務(wù);alpha測試采用的形式一般是由一個(gè)用戶(hù)在開(kāi)發(fā)環(huán)境下對軟件系統進(jìn)行類(lèi)似于黑盒的測試，測試的目的是從用戶(hù)的角度評價(jià)軟件產(chǎn)品的功能、可使用性、可靠性、性能和支持，尤其注重產(chǎn)品的界面和特色;beta測試采用的形式一般是先由軟件的多個(gè)用戶(hù)在實(shí)際使用環(huán)境下使用beta版軟件系統一段時(shí)間，然后把使用中出現的各類(lèi)故障或缺陷反饋給beta測試負責人員，再由測試負責人員移交給軟件開(kāi)發(fā)者，由開(kāi)發(fā)人員負責修正并完善軟件系統。Beta測試的目的是確保軟件產(chǎn)品交付給全體用戶(hù)之前能部分或全面地修正其在實(shí)際應用中可能出現的各類(lèi)BUG或不足。

　　4.3 在CraftGS項目中應用軟件測試管理技術(shù)

　　一如前文所述，測試技術(shù)解決了測試采用的方法和技術(shù)問(wèn)題，然而，對于一個(gè)工程而言，還需要相應的測試管理才能保證各項測試活動(dòng)的有序開(kāi)展。因此，在CraftGS項目中，軟件測試管理技術(shù)要解決的問(wèn)題是如何確保軟件測試技術(shù)(包括軟件驗證技術(shù)和軟件確認技術(shù))能在軟件項目在軟件生命內得到順利實(shí)施，并產(chǎn)生預期的效果。

　　按照軟件測試管理面對的管理對象的差異，軟件測試管理技術(shù)大致分為軟件測試團隊組織管理、軟件測試計劃管理、軟件缺陷(錯誤)跟蹤管理以及軟件測試件管理四大部分。以下一一詮釋?zhuān)?/p>

　　軟件測試團隊組織管理通俗地講就是測試團隊應該如何組建。在實(shí)際項目開(kāi)發(fā)中，我們常?？吹接行﹩挝缓鲆暅y試團隊存在的意義，當要實(shí)施測試時(shí)，往往臨時(shí)找幾個(gè)程序員充當測試人員;也有些單位盡管認識到了組建測試團隊的重要性，但在具體落實(shí)的時(shí)候往往安排一些毫無(wú)開(kāi)發(fā)經(jīng)驗的行業(yè)新手去做測試工作，這常常導致測試效率的低下，測試人員對測試工作索然無(wú)味。CraftGS項目的測試團隊首先聘有一名資深的測試領(lǐng)域專(zhuān)家，他具有極為豐富的航天項目軟件測試經(jīng)驗，對軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中常見(jiàn)的缺陷或錯誤了然于胸，此外，他還具有較好的親和力和人格魅力。其次，CraftGS項目測試團隊還具有很多具備一技之長(cháng)的成員，如對某些自動(dòng)化測試工具運用嫻熟或能輕而易舉地編寫(xiě)自動(dòng)化測試腳本。另外，測試團隊還聘有兼職成員。如驗證測試實(shí)施過(guò)程中，同行評審是最常使用的一種形式，這些同行專(zhuān)家就屬于兼職測試團隊成員的范疇。至于測試團隊里里的測試新手，這部分人可以安排去從事交付驗證或黑盒測試之類(lèi)的工作。

　　軟件測試計劃管理通俗地講就是安排好測試流程。這部分內容具體涵蓋軟件測試策劃、軟件測試技術(shù)剪裁、測試進(jìn)度管理、成本管理等幾個(gè)部分。其中測試策劃工作主要是指具體測試活動(dòng)實(shí)施之前做好策劃工作，如起草測試大綱以及測試計劃;軟件測試技術(shù)剪裁工作主要是指測試團隊應根據軟件項目的具體實(shí)際剪裁出所要實(shí)施的測試技術(shù);測試進(jìn)度管理工作主要是指排出各項測試的時(shí)間進(jìn)度及人員安排，如有變動(dòng)時(shí)應做相應調整;測試成本管理工作的內容即開(kāi)列出測試活動(dòng)中會(huì )涉及到的資源需求。CraftGS項目測試團隊較好地按照上述要求，完成了軟件測試計劃管理。

　　軟件缺陷(錯誤)跟蹤管理通俗地講就是確保發(fā)現的缺陷(錯誤)已經(jīng)被開(kāi)發(fā)團隊糾正或處理過(guò)并且沒(méi)有引入新的缺陷(錯誤)。具體來(lái)講，當測試團隊通過(guò)各種途徑發(fā)現了文檔或代碼中的缺陷或錯誤以后，并不是交一份測試報告就草草了事，而是在遞交報告以后繼續督促開(kāi)發(fā)團隊及時(shí)關(guān)閉已知缺陷或錯誤(當然，如有必要應對這些缺陷、錯誤做嚴重程度排序，以便開(kāi)發(fā)團隊能視輕重緩急安排處理順序)。當開(kāi)發(fā)團隊關(guān)閉了測試報告中的缺陷(錯誤)以后，測試團隊還需驗證開(kāi)發(fā)團隊在關(guān)閉過(guò)程中有沒(méi)有引入新的錯誤。通常，這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為回歸測試?；貧w測試如發(fā)現問(wèn)題，繼續報開(kāi)發(fā)團組，按上述流程循環(huán)，直至回歸測試最終通過(guò)。這部分工作在CraftGS項目中是使用自動(dòng)化的測試管理工具完成的，(市面上可選擇的工具有華創(chuàng )缺陷管理系統(BMS) 和Rational ClearQuest等等)，這么做非常有效率。

　　軟件測試件管理通俗地講就是指努力建設好測試團隊的財富庫并對測試團隊成員進(jìn)行技能培訓以幫助他們能使用好這個(gè)財富庫。這里，財富庫是指軟件測試件。測試件(Testware，指測試工作形成的產(chǎn)品)是一個(gè)不常見(jiàn)到的詞匯，它包括是測試團隊在長(cháng)期實(shí)踐過(guò)程中逐步積累起來(lái)的經(jīng)驗教訓、測試技巧、測試工具、規格文檔以及一些經(jīng)過(guò)少量修改能推廣至通用的測試腳本程序。測試件管理工作做得越好，測試團隊在實(shí)際測試過(guò)程中就能越少走彎路，測試團隊內部的知識交流和傳遞就越充分，測試腳本或規格文檔的重復開(kāi)發(fā)工作也就能被有效地避免。軟件測試件管理工作包括兩部分，一是建設，另一個(gè)是培訓。建設工作大抵是收集各類(lèi)測試外文檔、測試工具、測試腳本，也包括收集整理測試人員的會(huì )議發(fā)言、總結報告、技術(shù)心得等等。培訓工作大抵是通過(guò)技術(shù)講座、正式或非正式團隊會(huì )議、印發(fā)學(xué)習資料等形式進(jìn)行。CraftGS項目組考慮到測試團隊的長(cháng)久發(fā)展，較好地完成了測試件管理，測試團隊成員的技能水平在較短的時(shí)間內都有了非常迅速的進(jìn)步。

　　5 結語(yǔ)：高可靠性軟件測試技術(shù)需要更多關(guān)注

　　以上筆者結合CraftGS項目對從測試技術(shù)和測試管理的角度對高可靠性軟件測試方案一個(gè)略粗淺的探討。筆者希望此文的發(fā)表能對相關(guān)軟件企業(yè)和軟件項目實(shí)施軟件測試技術(shù)起一定的參考和指導作用。需要說(shuō)明的是目前對高可靠性軟件如何實(shí)施軟件測試技術(shù)仍是一個(gè)頗不成熟的領(lǐng)域，缺少一種體系化的方法。各個(gè)企業(yè)可能都有一定的經(jīng)驗積累，不妨整理出來(lái)，相互借鑒。