《软件测试的有效方法（第2版）》笔记2

第四章 确定软件测试技术

测试是用来确定应用系统属性的存在、质量及其真实性的一种手段。
测试过程尽量做到结构化。
1、应用程序的有效性取决于该应用程序与其所在环境的适应性。
适应性：指应用程序在帮助用户执行其日常工作方面的使用、帮助合意义的程度。适应性有如下所述的四个要素：
（1）数据：数据的可靠性、及时性、一致性、可用性；
（2）人员：良好技能、相应培训、悟性、兴趣；
（3）结构：提高技术、满足需求的恰当的开发方法；
（4）规则：按照一定规程处理数据。
应用系统必须与业务环境中的这四个要素相适应。
2、测试技术/工具的选择过程
2.1、结构测试与功能测试
基于结构分析的测试，其目的是为了发现程序“编码”过程中的错误；基于功能分析的测试是为了发现实现需求或者设计规格说明时的错误。
功能测试确保应用系统恰当地满足了需求；结构测试用于保证对各功能实现进行了充分的测试。
2.2、动态测试与静态测试
动态测试基于测试用例运行程序，执行的结果与期望结果值进行比较，看是否一致。
静态测试不需要执行程序，其手段如语法检查等。
静态测试主要用于需求和设计阶段，动态测试主要用于测试阶段。
2.3、人工测试与自动测试
由人所执行的测试称为人工测试，由机器执行的测试称为自动测试。
开发过程越是自动化，测试过程的自动化也就越容易。
3、测试技术/工具的选择
过程：选择测试因素－－>确定SDLC阶段－－>明确测试标准－－>选择测试类型－
(系统结构或功能)－>选择技术－－>选择测试方法－－>动态或静态
－>单元测试技术－－>选择测试方法－－>动态或静态
4、测试技术与测试工具的区别
测试工具是执行测试过程的一个设备；测试技术是确保应用系统某方面或单元的功能正确的过程。
5、结构化系统测试技术：用于验证所开发的系统及程序的运行情况。目标是要确保产品设计在结构上合理，功能上正确。为确定实现的配置及其各功能共同作用以完成特定任务提供了一种机制。结构化测试技术由以下几种：
（1）压力测试：确定系统以期望的容量执行。
举例：分配了足够的磁盘空间；有充分的通信渠道。
压力测试技术用于检查系统面对意外情况下的大数据量时是否可以正常运行。所涉及的方面包括输入事务、内部表、磁盘空间、输出、通信、计算机容量以及人机交互等。
当应用系统所能正常处理的工作量并不确定时需要使用压力测试。压力测试意图通过对系统施加超负载事务量来达到破坏系统的目的。弱点在于准备测试的时间与在测试的实际执行过程中所消耗的资源数量都非常之大，通常在应用程序投入使用之前这种技术是无法进行的。
（2）执行测试：系统能达到期望的熟练性。
举例：事务轮转时间充分；软硬件使用良好。
执行测试技术用于检查系统是否达到了预期在产品状态下的成熟度。执行测试可以验证系统的响应时间、轮转时间及设计性能。
在开发过程的早期就应该进行执行测试，尽早制定已经完成的系统没有达到性能指标是非常有价值的。在关键时间点进行。关键时间点指的是当前的结果会影响甚至改变系统结构的时间点。
（3）恢复测试：系统失效之后可以恢复到可操作状态。
举例：引入失败；评估备份数据的充分性。
恢复测试技术用于确保系统在经历灾难后可以继续正常运行，它不仅可以验证恢复过程，而且可以验证过程各组件的有效性。
当用户认为系统操作的连续性对于其所涉及领域的某些功能至关重要时，需要进行恢复测试。
（4）操作测试：系统以正常操作状态执行。
举例：确定系统可以依据文档进行运行；JCL（工作控制语言）充分。
操作测试技术主要用于检查系统在正常的操作状态下是否可以执行。操作测试可以与其它测试联合执行。
任何应用程序在成为产品之前都应进行操作测试。
（5）（与过程的）一致性测试：系统的开发与标准和规程相一致。
举例：按标准执行；文档完整。
一致性测试技术用于验证应用程序的开发是否与信息技术指标、过程及准则相一致。一致性测试最有效的方法是过程审查。
系统开发标准和过程的一致性程度依赖于管理层对于所需遵循的特定过程和执行标准的重视程度。
（6）安全性测试：根据组织的重要性对系统进行保护。
举例：访问拒绝；规程适当。
安全性测试技术用于评价保护性程序及安全对策的充分性。安全性缺陷不如其它类型的缺陷那么明显。安全性测试是测试过程中高度专业化的部分。分物理安全性（针对利用物理方法收集信息的手段）和逻辑安全性（针对使用计算机处理和通信能力进行非法活动信息的手段）。
当系统保护信息和资产对于组织来说意义重大时，需要进行安全性测试。
6、功能性系统测试技术
功能性系统测试用于确保系统需求与定义都得到了满足。该过程通常包含创建用于评价应用程序正确性的测试条件。
用于执行功能测试的几种测试技术包括：
（1）需求测试：系统按制定方式执行。
举例：证明系统需求；与政策、规则相一致。
需求测试技术验证系统是否正确执行其功能，并且能保证在相当长的一段时间内保持其正确性。需求测试的执行主要通过执行创建的测试条件以及功能检查单来完成，通过需求得到测试条件，然后以类似于SDLC这种特定的方式表现，生成用于评价实现的应用系统的测试数据。
任何应用程序都应该对需求进行测试，此过程应该开始于需求阶段，并一直持续到系统运行和维护阶段。
（2）回归测试：验证系统中没有改变的部分仍能正确运行。
举例：未变更的部分正常运行；未变更的人工规程正确。
回归测试技术对已经测试过的部分进行重新测试，以保证它们在应用程序其它部分发生变更之后仍能正常运行。
当变更会对应用程序中没有变更的部分产生高风险的影响时需要进行回归测试。
（3）错误处理测试：错误可以得到防止或检测，并被修复。
举例：将错误引入测试；错误的再次注入。
人工系统与自动系统之间差别的特点之一就是预定义的错误处理特性。错误处理测试技术用于检查应用系统正确处理发生异常的能力。错误处理测试需要一组知识丰富的人员来预见应用系统可能发生的错误。它是测试错误的引入、错误的处理，控制条件以及条件的再次正确输入。
在系统整个生命周期中都应该进行错误测试。在开发过程中，应该识别错误带来的问题并且采取相应的措施将错误减少到可以接受的程度。
（4）人工支持测试：人机交互有效。
举例：具备人工规程；人员接受过培训。
人工支持测试技术主要包括人员在准备数据以及使用来源于自动程序数据的过程中执行所有功能。
在生命周期的全过程都应该验证人工系统功能的正确性。
（5）系统间测试：数据可以正确地在系统间传递。
举例：系统间参数变化；系统间文档更新。
系统间测试技术用于保证应用程序间相互管理的正确性。系统间测试的一个最好的工具是集成测试工具，它允许在产品环境下进行测试，可以以最小的代价测试系统间的耦合性。
在应用系统间的参数发生变更时需要进行系统间的测试。测试的程度和类型依赖于与出错的参数相关联的风险情况。
（6）控制测试：将系统风险控制降低到可以接受的级别。
举例：文件一致性规程正常；人工控制正确。
控制测试技术包括数据确认、文件完整性控制、评审追踪、备份和恢复、文档，以及与系统完整性相关的其它方面。主要用于确保对系统特定功能的检查。可以用于控制测试的一个方法是生成风险矩阵。
控制测试是系统测试中的一个完整的部分，占测试时间的很大比例。
（7）平行测试：发现原系统与新系统之间的意外差异。
举例：原系统与新系统一致；原系统仍然可以工作。
平行测试技术用于检查新应用程序的结果是否与原来的应用程序或者上一版本应用程序的处理相一致。它执行冗余处理以保证新版本或者新应用程序执行的正确性；给出同一应用程序不同版本之间一致的和不一致的地方。平行测试可以对整个应用程序进行，也可对应用程序的一部分进行。
当不能确定新应用程序处理的正确性，或者当新旧版本的应用程序非常类似时，需要进行平行测试。
7、单元测试技术
程序的测试和分析是验证程序具有其规格说明所要求的特性的最实际的手段。
测试是一种动态验证方法，它使用测试数据运行代码来评估程序对需求的满足程度。
分析是一种静态验证方法，通过分析代码而不是执行代码来检测需求的满足度。
“单元”可能小到一条语句，也可能大到是许多子例程的组合。单元最本质的特点是可以被看作一个整体。
8、功能测试和分析
功能测试和分析确保包含了主要的代码特征。
面向错误的功能测试和分析确保包含了常见的错误。
单元测试的分析和管理应该是系统化的，它由两步组成。第一，必须选择适合于项目的技术；第二，这些技术必须得到系统化的应用。
9、独立于规格说明技术的测试
规格说明细化了可能施加于给定的软件单元的那些假设，它们必须描述访问给定单元的接口以及该访问的具体行为。
1）基于接口的测试：在模块输入输出域特性及其相互关系的基础上选择测试数据。
（1）输入域测试：选择覆盖输入域边界的测试数据。
（2）等价划分：规格说明通常将所有可能的输入集合划分未几个等效的类。
（3）语法检查：对输入数据进行分析，对不正确的数据格式进行处理。
2）基于功能的测试
（1）特殊值测试：基于所要计算的功能的特点来选择测试数据称为特殊值测试。
（2）输出域覆盖：对于每个由等价划分所确定的功能都有其相关的一个输出域。
3）基于规格说明技术的测试
（1）代数学：在代数规格说明中，用公理或者规则来表示抽象数据的属性。在一个测试系统中，代数规则说明与实现的一致性是通过测试来检查的。每条公理都可以编译成与测试功能点集相关联的程序。驱动程序将这些测试功能点作为公理所对应的程序的输入数据，程序的反馈又说明了其对应的公理是否合适。
（2）公理：尽管断言计算作为一种规格说明语言具有广泛使用的可能，但是关于从这种规格说明生成测试数据方面尚未有公布的资料。
（3）状态机：许多程序可以用状态机描述，这又提供了另一种测试数据的选择方式。
（4）判定表：是一种表示等价划分的简洁方法，表的行表示输入满足的条件，表的列表示相应的输入所可能引发的动作集。
10、结构测试和分析
1）结构化分析
（1）复杂性度量
（2）数据流分析
用流程图来表示。通过它，推导出数据流的相关信息可以用于代码优化。异常检查以及测试数据的生成。
（3）符号执行
一个符号执行系统有三个输入参数：要解释的程序、程序的符号输入以及要执行的路径。
2）结构化测试：是一种动态的测试技术，其中测试数据的选择以及评价是依据测试过程中代码的覆盖目标而定的。该方法用于追踪在实际测试过程中所具体执行到的程序语句。
（1）语句测试
（2）分支测试
（3）条件测试
（4）表达式测试
（5）路径测试
11、面向错误的测试和分析
关注程序处理中有无错误的评估技术称为面向错误技术。分三大类：统计评估、基于错误的测试以及基于差错的测试。
基于错误的测试意于说明过程中不存在某些错误。基于差错的测试意于说明代码中不存在某些差错。
1）统计方法：利用统计技术来决定程序操作的可靠性。
2）基于错误的测试：可以由程序员的错误历史、软件复杂度、对易犯句法错误的结构的了解或者甚至是错误推测来驱动。
（1）错误估计：也叫错误种植法（Fault Seeding），是一种用于评估程序中错误的数目和特点的统计性方法。首先，将错误引入程序；然后，测试程序基于所发现的错误数目来估计尚未发现的错误数目。难点在于所引入的错误必须可以代表程序中尚未发现的错误。
（2）域测试：可以按照输入是否执行相同的路径来划分程序的输入域。这些划分称为路径域。
（3）扰动测试：需要决定构成被测试路径充分集的内容。
3）基于差错的测试：对评估测试数据非常有用。可以在深度上和广度上进行区分。在深度上，局部范围的方法证明差错对计算有局部作用，很可能该局部作用并不会引起程序失效，而全部范围的方法证明会使得程序失效；广度取决于所处理的差错类是有限的还是无限的。
（1）局部有限型
（2）全局有限型
（3）局部无限型
（4）全局无限型