软件可靠性(第一讲)
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计算机软件测试中关于可靠性测试的一些看法一.软件可靠性1.1 软件可靠性定义软件可靠性是软件质量因素中最基本、最重要的因素。
1983年,IEEE计算机学会对“软件可靠性”这一术语作了专门的定义:在规定的条件下,在规定的时间内,软件不引起系统失效的概率,该概率是系统输入和输出的函数,也是软件中存在的缺陷的函数;系统输入将确定是否会遇到已存在的错误(如果错误存在的话):在规定的时间周期内,在规定的条件下程序执行所要求的功能的能力。
根据定义,软件可靠性包含了以下3个要素:规定的时间、规定的条件、所要求的功能。
规定的时间:软件可靠性只是体现在其运行阶段,所以将“运行时间”作为“规定时间"的度量。
“运行时间”包括软件系统运行后工作与挂起(开启但空闲)的累计时间。
由于软件运行的环境与程序路径选取的随机性,软件的失效为随机事件,所以运行时间属于随机变量。
规定的条件:条件指软件的运行环境。
它涉及软件系统运行时所需的各种支持要素,如支持硬件、操作系统、其他支持软件、输入数据格式和范围以及操作规程等。
不同的环境条件下软件的可靠性是不同的。
具体地说,规定的环境条件主要是描述软件系统运行时计算机的配置情况以及对输入数据的要求,并假定其他一切因素都是理想的。
有了明确规定的环境条件,还可以有效判断软件失效的责任在用户方还是研制方。
所要求的功能:软件可靠性还与规定的任务和功能有关。
由于要完成的任务不同,软件的运行剖面会有所区别,则调用的子模块就不同(即程序路径选择不同),其可靠性也就可能不同。
所以要准确度量软件系统的可靠性必须首先明确它的任务和功能。
1.2 软件可靠性度量软件可靠性度量是指对软件产品具有可靠性程度的定量评价。
软件可靠性度量参数是描述软件可靠性的依据,确定其指标要求是评估软件可靠性的必要步骤,一般的软件可靠性参数有:可靠度:是指软件在规定的条件下、规定的时间段内完成预定的功能的概率。
或者说是软件在规定时间内无失效发生的概率。
7.7 软件可靠性7.7.1 基本概念 1. 软件可靠性的定义定义 1 软件可靠性(software reliability )是指软件在规定的运行环境中和规定的时间内无失效运行的概率[ANSI91]。
所以它是时间t 的函数,我们用)(t R 来表示。
定义 2 软件故障率(failure rate )是指在单位时间内软件发生故障的概率。
它和软件可靠性的关系如下:)()()(t R dt t dR t -=λ 或者是:))(exp()( 0 ⎰-=tdt t t R λ定义3 软件平均无故障时间(MTTF)。
指软件从开始运行到出现一个故障的期望时间,根据可靠性的定义有:⎰∞=)(dt t R MTTF和软件中错误相关的定义定义4 软件错误(Software Error )。
指在软件生存期内的不希望或不可接受的人为错误。
软件错误是一种人为的行为,相对于软件本身是一种外部行为。
定义 5 软件缺陷(Software Defect )。
指存在于软件(文档、数据、程序)之中的那些不希望或不可接受的偏差。
其结果是软件在某一特定条件时出现运行故障。
当软件指程序时,软件缺陷即程序污点(Bug )。
定义 6 软件故障(Software Fault )。
指软件运行过程中出现的一种不希望或不可接受的内部状态。
软件故障是一种动态行为。
定义 7 软件失败(Software Failure )。
指软件运行时产生的一种不希望或不可接受的外部行为结果。
2. 软件的可用性定义程序在给定的时间点,按照SRS 的规定,成功地运行的概率。
可靠性与可用性的区别:可靠性指在0到t 这段时间间隔内系统没有失效;可用性仅仅意味着在时刻t ,系统是正常运行的。
在时刻t 系统是可用的,意味着两种可能:1)在0到t 这段时间间隔内系统一直没有失败;2)在0到t 这段时间间隔内,系统失效了若干次,但都被修复好了。
如果一端时间内,软件系统故障停机时间分别为t d1 , t d2 ,⋯⋯,正常运行时间分别为t u1 , t u2 ,⋯⋯。
软件产品的可靠性软件的安全可靠性是衡量软件好坏的⼀个重要标准,安全性指与防⽌对程序及数据的⾮授权的故意或意外访问的能⼒有关的软件属性,可靠性指与在规定的⼀段时间和条件下,软件能维持其性能⽔平能⼒有关的⼀组属性。
具体我们可以从以下⼏个⽅⾯来判断: 1.⽤户权限限制。
软件是否按功能模块划分⽤户权限,权限划分是否合理,考察超级⽤户对各个⽤户的权限管理是否合理,包括修改⽤户的登录资料等。
2.⽤户和密码封闭性。
软件对⽤户名和密码有⽆校验,有⽆保护措施,尤其对密码有⽆屏蔽功能。
3.系统对⽤户错误登录的次数限制。
软件对⽤户错误登录有⽆次数限制,⼀般做法是连续三次登录失败就退出系统。
4.留痕功能。
软件是否提供操作⽇志,⽐如某⽤户登录的时间,查询、修改或删除的动作以及离开的时间等。
5.屏蔽⽤户操作错误。
考察对⽤户常见的误操作的提⽰和屏蔽情况,例如可否有效避免⽇期的录⼊错误或写⼊⽆效的⽇期。
6.错误提⽰的准确性。
当⽤户操作错误或软件发⽣错误时,能否有准确清晰的提⽰,使⽤户知道造成错误的原因。
例如当⽤户未输⼊完有效信息时存盘,系统应当给出关于未输⼊项的提⽰。
7.错误是否导致系统异常退出。
考察软件运⾏的稳定性,当软件发⽣⼀般错误或严重错误时,软件是否会⾃动退出。
8.数据备份与恢复⼿段。
主要针对有数据存储需要的软件,有的软件依靠数据库操作系统本⾝的备份与恢复机制,这需要⽤户具备⼀定的操作知识;好的软件会提供备份与恢复的操作,不需要⽤户直接对数据库系统进⾏操作。
9.输⼊数据有效性检查。
当⽤户输⼊的数据有错时,软件应能判断数据的有效性,避免⽆效数据的⽣成。
10.异常情况的影响。
在程序运⾏过程中进⾏掉电等试验,考查数据和系统的受影响程度;若受损,是否提供补救⼯具,补救的情况如何。
11.⽹络故障对系统的影响。
当⽹络中断连接时,是否会造成数据的丢失。
总之,在软件测试或者软件设计的时候关于可靠性可以参数以上说明,可能某⼀产品不求对上⾯的可靠性⾯⾯俱到,但⾄少得有这⽅⾯的设计和测试验证。
关于软件可靠性什么的软件可靠性?软件可靠性是指在给定时间内,特定环境下软件无错运行的概率。
软件可靠性的内容软件可靠性包含了以下三个要素:1.规定的时间软件可靠性只是体现在其运行阶段,所以将“运行时间”作为“规定的时间"的度量。
“运行时间”包括软件系统运行后工作与挂起(开启但空闲)的累计时间.由于软件运行的环境与程序路径选取的随机性,软件的失效为随机事件,所以运行时间属于随机变量。
2。
规定的环境条件环境条件指软件的运行环境。
它涉及软件系统运行时所需的各种支持要素,如支持硬件、操作系统、其它支持软件、输入数据格式和范围以及操作规程等.不同的环境条件下软件的可靠性是不同的.具体地说,规定的环境条件主要是描述软件系统运行时计算机的配置情况以及对输入数据的要求,并假定其它一切因素都是理想的。
有了明确规定的环境条件,还可以有效判断软件失效的责任在用户方还是研制方。
3。
规定的功能软件可靠性还与规定的任务和功能有关。
由于要完成的任务不同,软件的运行剖面会有所区别,则调用的子模块就不同(即程序路径选择不同),其可靠性也就可能不同。
所以要准确度量软件系统的可靠性必须首先明确它的任务和功能.软件可靠性的测试软件可靠性测试的目的软件可靠性测试的主要目的有:(1)通过在有使用代表性的环境中执行软件,以证实软件需求是否正确实现。
(2)为进行软件可靠性估计采集准确的数据。
估计软件可靠性一般可分为四个步骤,即数据采集、模型选择、模型拟合以及软件可靠性评估。
可以认为,数据采集是整个软件可靠性估计工作的基础,数据的准确与否关系到软件可靠性评估的准确度.(3)通过软件可靠性测试找出所有对软件可靠性影响较大的错误。
软件可靠性测试的特点软件可靠性测试不同于硬件可靠性测试,这主要是因为二者失效的原因不同。
硬件失效一般是由于元器件的老化引起的,因此硬件可靠性测试强调随机选取多个相同的产品,统计它们的正常运行时间。
正常运行的平均时间越长,则硬件就越可靠.软件失效是由设计缺陷造成的,软件的输入决定是否会遇到软件内部存在的故障。
什么是软件可靠性软件可靠性测试是一种系统性的、全面性的测试方法,其特点包括:1.测试的目的是验证软件的可靠性,而非其他方面的功能。
2.测试时需要考虑各种可能的环境条件和使用情况。
3.测试需要使用大量的数据和测试用例,以尽可能地覆盖软件的各种功能和情况。
4.测试需要进行长时间的运行和观察,以检验软件在不同时间段和条件下的可靠性表现。
5.测试结果需要进行统计和分析,以确定软件的可靠性评估和改进方案。
软件可靠性测试的方法软件可靠性测试的方法包括:1.静态测试:主要是对软件的代码和文档进行检查和分析,以发现可能存在的问题和错误。
2.动态测试:主要是通过执行软件的各种功能和测试用例,以检验软件的可靠性和稳定性。
3.随机测试:主要是通过随机生成各种输入数据和情况,以测试软件的鲁棒性和容错性。
4.压力测试:主要是通过模拟大量的用户和数据负载,以测试软件的性能和可靠性。
5.回归测试:主要是在软件修改或升级后,重新执行之前的测试用例,以确保软件的可靠性没有受到影响。
总之,软件可靠性是软件质量的一个重要方面,需要通过严格的测试和评估来保证。
在测试过程中,需要考虑各种可能的环境和情况,以尽可能地发现和解决软件的问题和错误。
软件可靠性测试是软件可靠性保证过程中非常关键的一步。
经过软件可靠性测试的软件并不能保证该软件中残存的错误数最小,但可以保证该软件的可靠性达到较高的要求。
从工程的角度来看,一个软件的可靠性高不仅意味着该软件的失效率低,而且意味着一旦该软件失效,由此所造成的危害也小。
一个大型的工程软件没有错误是不可能的,至少理论上还不能证明一个大型的工程软件能没有错误。
因此,保证软件可靠性的关键不是确保软件没有错误,而是要确保软件的关键部分没有错误。
更确切地说,是要确保软件中没有对可靠性影响较大的错误。
这正是软件可靠性测试的目的之一。
软件可靠性测试的侧重点不同于一般的软件功能测试,其测试实例设计的出发点是寻找对可靠性影响较大的故障。
软件可靠性研究与应用第一章:引言近年来,随着计算机技术的不断发展,软件系统应用越来越广泛,涉及到各个领域,软件可靠性问题也愈加重要。
软件可靠性研究主要是针对软件系统的有效性、稳定性、可维护性、可追溯性和安全性等方面进行研究和评估,并通过相应的技术手段进行验证和检测。
第二章:软件可靠性研究2.1 可靠性定义软件可靠性是指软件系统在一定的条件下,能够在规定时间内正常运行,并且能够满足用户的需求,并且不会损害用户的利益。
2.2 可靠性评估软件可靠性评估是指对软件系统进行评估和测试,以评估软件系统的可靠性。
主要包括如下几个方面:2.2.1 可靠性测试可靠性测试是指将软件系统在一定的条件下进行正常使用,并进行不断地测试,以确定软件系统的可靠性。
2.2.2 故障注入故障注入是通过特定的技术手段,在软件系统中注入一定数量的故障,以评估软件系统的可靠性。
2.2.3 可靠性仿真可靠性仿真是利用仿真技术对软件系统进行分析和模拟,以评估软件系统的可靠性。
2.3 成本效益在软件可靠性研究中,成本效益是一项重要的评估指标,主要包括如下几个方面:2.3.1 设计成本软件设计成本是指在产品研制过程中,设计所需要的成本。
2.3.2 测试成本软件测试成本是指为了测试软件系统的可靠性所花费的成本。
2.3.3 维护成本软件维护成本是指在软件产品运行过程中,为了保证其可靠性所需要的成本。
第三章:软件可靠性应用3.1 软件开发过程软件可靠性在软件开发过程中,起到了重要的作用,在软件的开发、测试、部署和维护过程中都需要对软件系统的可靠性进行调查和评估,并结合实际情况进行相应的措施。
3.2 电商网站在电商网站中,软件可靠性是保证客户订单正常执行和网站稳定运行的重要因素。
针对电商网站的特点,需要对软件系统的可靠性进行多层次的评估和测试,并且在网站运行过程中,及时对软件系统进行监控和维护。
3.3 医院信息化医院信息化系统通常包括电子病历、医疗资源调度和电子支付等多个系统,并且涉及到患者生命安全,因此软件系统的可靠性问题尤为重要。