通过软件测试提高软件可靠性研究
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软件测试报告可靠性测试总结软件测试是确保软件产品质量的重要环节之一,而其中的可靠性测试更是验证软件系统在长时间运行下的稳定性和可靠性。
本文将对软件测试报告中的可靠性测试进行总结,以便为软件开发过程提供参考和改进的方向。
一、测试背景可靠性测试是软件测试的一个重要部分,其目的是评估软件系统在特定的环境中所表现出的可靠程度。
通过模拟实际运行环境,我们可以发现软件系统中的潜在问题和缺陷,并进行优化和改进。
本次可靠性测试的背景是针对XXX软件版本X.X进行的,测试的范围包括了功能完整性、系统稳定性、错误处理和恢复能力等方面。
二、测试方法确定了测试的背景和范围后,我们采用了多种测试方法来进行可靠性测试,包括但不限于以下几种:1.功能测试:通过对软件系统的各项功能进行全面测试,验证功能的正确性和可用性,包括输入验证、输出验证、界面测试等。
2.负载测试:通过给软件系统施加大量数据负载和并发用户,观察系统在高负载下的稳定性、响应速度以及资源占用情况。
3.压力测试:通过模拟系统长时间运行或频繁操作,观察系统在压力下的稳定性、内存占用情况以及系统资源是否泄漏等。
4.稳定性测试:通过长时间运行软件系统,观察系统在不间断使用的情况下的稳定性和可用性。
三、测试结果与问题分析根据对软件系统的可靠性测试过程中的测试数据和测试报告的分析,我们得到了以下测试结果和问题分析:1.测试结果:a)功能测试:软件系统中的功能点均通过了测试,功能的实现与需求规格说明书一致,没有发现功能上的缺陷或错误。
b)负载测试:在大量数据负载和并发用户的情况下,软件系统的响应速度仍然较为稳定,未出现明显的性能瓶颈或资源过度占用的情况。
c)压力测试:软件系统在长时间运行和频繁操作的情况下,未出现系统崩溃或资源泄漏等严重问题,系统的稳定性较好。
d)稳定性测试:软件系统在长时间运行的情况下,未出现明显的内存泄漏或崩溃等问题,系统的可用性较高。
2.问题分析:在可靠性测试的过程中,我们虽然没有发现严重的功能缺陷或系统崩溃等问题,但仍然存在一些问题需要改进和优化:a)在负载测试中,虽然系统的响应速度较为稳定,但在极高负载的情况下,系统的响应时间稍有增加,需要加强对系统性能的优化。
如何通过测试工程师的角度提升软件质量软件质量的提升是每个软件测试工程师的终极目标。
在今天快速发展和竞争激烈的软件行业中,软件质量的重要性不言而喻。
为了确保软件的功能和性能达到用户的期望,测试工程师需要采用一系列的策略和方法来提升软件质量。
本文将从测试工程师的角度,探讨如何通过不同的方法和技术来提高软件质量。
一、制定全面的测试计划制定全面的测试计划是提升软件质量的关键步骤。
测试计划应该包括测试目标、测试范围、测试资源和进度计划等内容。
测试目标应该明确,如验证软件的功能、性能和可靠性等,以确保软件能够满足用户的需求和预期。
测试范围需要涵盖到全部关键功能和各种不同使用情况下的测试场景。
同时,测试计划需要充分考虑测试资源的分配和进度计划,以保证测试工作能够按时完成。
二、使用自动化测试工具自动化测试工具是测试工程师的得力助手,可以大幅提高测试效率和软件质量。
通过自动化测试脚本的编写和执行,可以减少测试过程中的人为错误,提高测试的一致性和准确性。
自动化测试工具还能够对软件进行长时间的稳定性测试、负载测试和性能测试等,检测软件在各种不同的条件下的表现,从而发现潜在的问题和性能瓶颈。
三、进行细致的功能测试功能测试是软件测试的核心环节,测试工程师应该对软件的每个功能进行细致的测试。
功能测试应该覆盖到软件的所有功能模块和功能点,确保每个功能都能正常运行并符合需求。
测试工程师需要制定详细的测试用例,并全面覆盖不同的测试场景和输入情况。
同时,还需要关注边界条件和异常情况的测试,以确保软件在各种情况下都具有良好的容错性和稳定性。
四、进行性能和稳定性测试除了功能测试,性能和稳定性测试也是提升软件质量的重要环节。
性能测试主要关注软件在不同负载情况下的性能表现,包括响应时间、并发用户数和资源消耗等指标。
测试工程师需要使用专业的性能测试工具对软件进行压力测试和负载测试,从而评估软件的承受能力和性能稳定性。
稳定性测试则着重于软件在长时间运行和高负载情况下的稳定性检验,以排除软件中的潜在缺陷和内存泄漏等问题。
软件可靠性测试方法的研究与实践第一章:引言随着软件开发技术的不断进步和应用领域的不断扩大,软件的可靠性日益受到关注。
软件可靠性是指软件在规定的时间内和规定的条件下能够正确地完成指定的功能,这是软件质量的一个重要方面。
为了保证软件的可靠性,软件测试是必不可少的环节。
软件可靠性测试是指在软件开发周期的各个阶段,对软件的各个功能进行检测和验证,以确定软件是否能够正确地完成所要求的任务,为软件的可靠性提供保障。
本文针对软件可靠性测试方法进行研究与实践,对软件可靠性测试的目的、方法以及实践过程进行详细的阐述。
第二章:软件可靠性测试的目的软件可靠性测试的目的是对软件进行检测,以确定软件是否能够在预定条件下执行正确的功能。
软件可靠性测试的主要目的有以下几个方面:1. 确保软件的可靠性软件可靠性测试的主要目的是确保软件的可靠性,防止系统出现错误或漏洞,避免可能对系统产生危害的风险。
2. 提高软件的质量通过软件可靠性测试,能够及时发现并解决软件中的缺陷和错误,提高软件的质量和可靠性,降低系统维护和运行成本。
3. 遵循软件标准软件可靠性测试是一个符合软件开发标准的重要过程,符合软件标准的软件在性能和可靠性方面都更具优势,更加适用于各个行业的需求。
第三章:软件可靠性测试方法软件可靠性测试的目的是为了保证软件的质量和可靠性,那么如何进行软件可靠性测试呢?常用的软件可靠性测试方法主要有以下几种:1. 单元测试单元测试是指对软件单个模块进行测试,一般由开发人员完成,通过单元测试来验证软件模块的正确性、健壮性和可靠性,发现和解决软件的缺陷。
2. 集成测试集成测试是指对各个软件模块进行逐步集成、测试和验证,从而将软件模块整合为一个完整的软件系统,测试软件系统的各个模块之间的交互和通信是否正常。
3. 系统测试系统测试是指对整个软件系统进行测试,模拟实际场景下各种情况和条件,测试软件系统的整体可靠性、稳定性和性能等相关指标。
4. 冒烟测试冒烟测试是在功能测试之前进行的一种快速的测试,主要是检查软件系统在启动和安装之后是否能够运行正常,是否有明显的错误或者问题,如果发现问题,则需要停止测试或者进行修复。
软件测试的稳定与可靠在现代社会中,软件已经成为各行各业不可或缺的一部分。
然而,随着软件规模的不断扩大和功能的不断增加,软件的稳定和可靠性问题也逐渐凸显出来。
软件测试作为一项重要的质量保证活动,旨在发现和修复软件中的缺陷,以确保软件运行稳定和可靠。
本文将探讨软件测试的稳定性和可靠性,并介绍一些提高软件测试稳定性和可靠性的方法。
一、软件测试的稳定性稳定性是软件测试过程中最基本的要求之一。
一方面,软件测试活动本身应该是稳定的,即测试人员在相同的测试环境下,运行相同的测试用例应该能够得到相同的测试结果。
另一方面,被测试的软件在测试过程中也应该保持稳定,即软件的行为不能因为测试而受到影响。
为了确保软件测试的稳定性,首先需要建立合适的测试环境。
测试环境应该具备与实际运行环境相似的硬件和软件配置,并且具备足够的资源来支持测试活动的进行。
此外,还需要建立严格的测试规范和测试流程,确保测试人员按照统一的标准进行测试。
同时,还需要使用稳定可靠的测试工具,如自动化测试工具,以提高测试的一致性和效率。
二、软件测试的可靠性可靠性是软件测试过程中另一个重要的要求。
软件测试的可靠性主要体现在两个方面:一是测试用例的覆盖率,二是测试结果的准确性。
测试用例的覆盖率是评估软件测试质量的重要指标之一。
测试用例的覆盖率越高,意味着对软件功能和特性的测试越全面,发现潜在缺陷的几率也越大。
因此,在进行软件测试时,需要根据软件的需求和设计编写全面、合理的测试用例,以提高测试的可靠性。
测试结果的准确性是软件测试过程中另一个至关重要的方面。
测试结果的准确性直接影响着对软件质量的评估和决策的准确性。
为了提高测试结果的可靠性,需要确保测试过程的可重复性和可验证性。
具体而言,测试人员应该记录测试过程中的所有操作和环境信息,以便能够重现测试结果。
同时,还需要对测试结果进行验证,确保测试结果符合预期。
三、提高软件测试稳定性和可靠性的方法除了建立稳定的测试环境、制定规范的测试流程和使用可靠的测试工具外,还可以采用其他一些方法来提高软件测试的稳定性和可靠性。
软件测试中的可靠性分析方法与应用探索软件测试是保证软件质量的重要环节,在软件开发生命周期中起着至关重要的作用。
其中,可靠性分析是软件测试中的一个重要分支,旨在评估和提升软件系统的可靠性。
本文将探讨软件测试中的可靠性分析方法及其应用。
一、可靠性分析方法1. 统计方式统计方式是可靠性分析中最常用的方法之一。
通过收集软件系统的运行数据,以此计算软件的失效率、可靠度等指标。
统计方式适用于对已经投入使用的软件,可以实时监测软件系统的可靠性水平。
2. 故障注入方式故障注入方式是一种常用的可靠性分析方法,通过向软件系统中注入不同类型的故障,观察系统对这些故障的响应能力。
故障注入方式可以帮助开发团队发现软件系统的弱点,并通过修复这些弱点来提高系统的可靠性。
3. 可靠性评估方式可靠性评估是一种基于概率模型的方法,通过对软件系统进行模拟和仿真,计算系统的可靠度、失效率等指标。
可靠性评估方式适用于在软件开发过程中对系统的可靠性进行预测和评估。
二、可靠性分析应用1. 确定软件系统的可靠性目标在软件开发过程中,可靠性是一个重要的开发目标。
通过进行可靠性分析,可以确定软件系统的可靠性目标,并将这些目标纳入软件开发计划中。
通过设定明确的目标,开发团队可以有针对性地进行软件测试和质量保证工作,提高软件系统的可靠性水平。
2. 发现和修复软件系统的缺陷可靠性分析可以帮助开发团队发现软件系统中的缺陷,并通过修复这些缺陷来提高系统的可靠性。
通过使用故障注入方式、统计方式等分析方法,开发团队可以全面了解软件系统的可靠性状况,及时发现并解决系统中存在的问题。
3. 优化软件测试策略可靠性分析可以帮助开发团队优化软件测试策略,提高测试效率和测试覆盖率。
通过对软件系统进行可靠性评估,开发团队可以确定关键的测试用例,并重点关注测试过程中的高风险区域。
通过优化测试策略,可以提高软件系统的可靠性,同时减少测试成本。
4. 改进软件开发流程可靠性分析还可以帮助开发团队改进软件开发流程,优化开发过程中的质量控制环节。
提高测试用例可靠性:实践、总结与改进提高测试用例的可靠性是确保软件质量的关键环节。
以下是一些建议,可以帮助你提高测试用例的可靠性:1.2.明确需求覆盖:o在开始编写测试用例之前,确保你已经充分理解并分析了软件的需求规格说明书。
o为每个功能和业务逻辑编写测试用例,确保需求的全覆盖。
3.4.设计有效和实用的测试用例:o设计能够反映真实使用场景的测试用例,而不仅仅是测试单个功能点。
o考虑用户在实际使用中可能遇到的各种情况,包括正常情况和异常情况。
5.6.提高用例的可读性和可维护性:o使用清晰、简洁的语言描述测试用例,避免使用模糊或含糊不清的表达。
o为测试用例提供足够的背景信息和上下文,以便于他人理解。
o定期审查和更新测试用例,确保其与实际需求保持一致。
7.8.确保测试环境的稳定性:o在执行测试用例之前,确保测试环境已经正确搭建,并且与预期的生产环境尽可能一致。
o避免在不稳定或易受干扰的环境中执行测试。
9.10.实施标准化和自动化测试:o制定和执行标准化的测试流程,确保每次测试的一致性。
o使用自动化测试工具来提高测试的效率和准确性。
11.12.持续监控和记录测试结果:o跟踪并记录每次测试的结果,包括成功的测试用例和失败的测试用例。
o分析测试结果,找出潜在的问题和改进点。
13.14.保持测试用例的更新和迭代:o随着软件的不断更新和迭代,测试用例也应相应地更新和调整。
o定期组织测试团队进行用例审查和更新,确保测试用例始终与软件需求保持一致。
15.16.建立测试和开发的良好沟通机制:o测试团队应与开发团队保持紧密的沟通和合作,及时反馈测试结果和发现的问题。
o共同制定和执行回归测试计划,确保新功能的增加或故障的修复不会影响到现有功能。
总之,提高测试用例的可靠性需要测试团队在整个测试过程中保持高度的专业性和责任心,同时需要不断的实践、总结和改进。
通过实施上述建议,你可以显著提高测试用例的可靠性,从而提升软件的整体质量。
软件测试中的可靠性度量与评估在软件开发过程中,软件测试是必不可少的环节。
而软件测试的一个关键目标就是评估和度量软件的可靠性。
可靠性是衡量软件系统能够在预定的条件下正常运行的能力的指标。
而度量和评估可靠性的过程,对于软件的开发者和测试人员来说至关重要。
本文将探讨软件测试中的可靠性度量与评估的方法和技巧。
一、可靠性度量的意义可靠性度量是为了使用者和开发者更好地了解软件系统的质量,为之后的改进和优化提供依据。
通过可靠性度量,我们可以了解软件系统中出现的错误和故障的次数和类型,从而为改进软件的可靠性提供指导。
同时,可靠性度量还可以用于比较不同软件系统的可靠性表现,为用户选择合适的软件系统提供参考。
二、可靠性度量的方法1.故障收集与分类:软件测试人员应该收集和记录软件系统出现的各种错误和故障。
这些错误和故障应该被分类,并进行统计分析。
通过对故障的分类和统计,我们可以了解到哪些类型的故障较为常见,从而提前采取措施避免类似故障的出现。
2.故障密度:故障密度是指在单位测试用例或者单位代码量中存在的故障数量。
可以根据故障密度来评估软件系统的可靠性。
故障密度越低,表明软件系统的可靠性越高。
3.平均失效间隔:平均失效间隔是指系统连续工作的平均时间,它反映了软件系统的稳定性和可靠性。
通过记录系统连续工作的时间和失败的次数,可以计算出平均失效间隔。
4.故障恢复时间:故障恢复时间是指从出现故障到恢复正常工作所需要的时间。
通过记录故障恢复时间,可以评估软件系统的可靠性和稳定性。
三、可靠性评估的方法1.故障注入试验:故障注入试验是通过向软件系统中注入故障来评估系统的可靠性。
通过注入不同类型和数量的故障,我们可以观察系统对不同故障的处理能力,从而评估其可靠性。
2.可靠性增长模型:可靠性增长模型是根据软件在运行过程中出现的故障数量和时间关系建立的数学模型。
通过拟合可靠性增长模型,可以预测软件系统的可靠性随时间的变化趋势。
3.可靠性剖面:可靠性剖面是指根据软件系统的设计和功能特点来评估软件系统的可靠性。
软件测试报告稳定性与可靠性测试结果分析软件测试报告稳定性与可靠性测试结果分析一、测试背景与目的在软件开发过程中,稳定性与可靠性是非常重要的因素。
稳定性测试是为了评估软件在长时间运行中是否发生崩溃或错误的能力,而可靠性测试则是为了评估软件在各种条件下是否能正确运行的能力。
本次测试旨在分析软件的稳定性与可靠性,为开发团队提供改进软件质量的建议。
二、测试方法与环境在进行稳定性与可靠性测试时,首先需要明确测试方法与测试环境。
1. 测试方法:- 随机测试:通过随机生成各种输入情况,测试软件在这些情况下的稳定性和可靠性。
- 极限测试:通过将软件推向极限情况,例如输入超过允许范围的数据,测试软件在这些情况下的稳定性和可靠性。
- 压力测试:通过模拟大量并发用户或数据请求,测试软件在高负载情况下的稳定性和可靠性。
2. 测试环境:- 软件版本:XXXXX(填写软件版本号)- 操作系统:XXXXX(填写操作系统及版本)- 测试工具:XXXXX(填写测试工具及版本)三、测试结果分析本次测试共针对软件的稳定性与可靠性进行了多个测试用例的执行,并记录了测试结果。
以下是对测试结果的分析和总结:1. 测试用例一:随机测试- 测试目的:评估软件在各种随机输入情况下的稳定性和可靠性。
- 测试结果:在100次随机测试中,软件共出现了5次未响应的情况,平均每20次测试出现一次问题。
- 分析与建议:随机测试中发现了软件在处理某些特定输入时的问题,建议开发团队针对这些情况进行优化和修复。
2. 测试用例二:极限测试- 测试目的:评估软件在极限输入情况下的稳定性和可靠性。
- 测试结果:通过将输入数据设置为超过允许范围的值进行测试,软件未出现崩溃或错误的情况。
- 分析与建议:软件在处理极限输入时表现良好,没有出现异常情况。
3. 测试用例三:压力测试- 测试目的:评估软件在高负载情况下的稳定性和可靠性。
- 测试结果:在100个并发用户同时进行操作的情况下,软件未出现崩溃或错误的情况,响应时间平均为1秒。
软件测试是提高软件质量的保证摘要:计算机软件作为计算机硬件的灵魂载体,已经成为了计算机技术发展的重要基石,硬件的发展速度远高于软件的发展速度,计算机软件已经成为了现当代计算机技术发展的颈口。
由于软件产品具有高复杂度和高集成性,必然会存在一定的缺陷和错误,为解决软件产品所存在的这一问题,软件测试运用而生。
基于此,文章对软件测试工作进行了相关研究,以供参考。
关键词:软件测试;技术措施;质量管理1软件测试的必要性分析软件测试的主要作用包括对软件正确性的检测、对软件可行性的检测等,其中正确性检测是测试软件的基本功能,在此基础上可对软件进行完整性检测,主要包括对代码覆盖率、功能实现的完整性进行检测等;随后要对软件进行质量性检测,以分析、测试软件性能为基础,获得有关数据评估软件可靠性、可运行性。
通过测试编制软件可及时发现软件运行错误,提升程序代码覆盖率,初步了解软件性能,保证交付给用户的最终程序质量过关。
部分开发领域,存在大量“测试先行”做法,由程序文档的差异性选择编制好的测试用例,以测代写规范程序编制及开发过程,防止出现无效代码。
综上可知,软件测试保证软件质量的关键,是必要的评判途径,软件测试有利于提升并保障程序开发质量。
2软件测试的相关技术分析2.1白盒测试技术以及黑盒测试技术白盒测试技术又可以称之为逻辑驱动测试,其主要是指对产品内部进行运行检测,判断其动作与说明书的符合性,重视软件检验。
此检测技术,可检测逻辑路径、系统程序内的一起逻辑构造,属于穷举路径测试。
应用此测试方案时,测试人员务需核实检测程序内部构造,独立路径数通过天文数字进行表示。
由于包盒测试技术不可查出违反设计规则的程序,因此此测试法在所测试路径内可能会存在错误。
黑盒测试技术又被称之为数据驱动测试技术,其主要是对已知固有产品功能,通过测试验证其功能是否可顺利实施。
测试过程中,需要测试人员对程序接口进行测试,验证程序功能是否符合说明书要求、程序接收输入数据的顺畅性等,为准确的信息输出提供检测保障,属于穷举输入测试。
软件高可靠性及其测试探讨提纲:第一章:引言1.1 研究背景和意义1.2 研究目的和内容第二章:软件高可靠性概述2.1 可靠性定义和概念2.2 软件可靠性的特点和要求2.3 软件高可靠性的定义和标准第三章:软件高可靠性测试方法3.1 测试概述3.2 测试策略和方法3.3 软件高可靠性测试的基本流程3.4 测试用例设计和实施3.5 测试结果分析和评估第四章:案例分析4.1 案例介绍4.2 测试过程和结果分析4.3 改进措施和效果评估第五章:结论与展望5.1 研究成果总结5.2 开发软件高可靠性的展望参考文献附录Abstract本论文探讨了软件高可靠性及其测试方法。
第一章介绍了本研究的背景和意义,以及研究的目的和内容。
第二章概述了软件可靠性的定义和概念,分析了软件高可靠性的特点和要求,并给出了软件高可靠性的定义和标准。
第三章详细介绍了软件高可靠性测试的策略和方法,给出了测试用例设计和实施的步骤和方法,并分析了测试结果的评估和分析。
第四章通过案例分析的方式详细介绍了软件高可靠性测试方法和过程,并分析了测试结果和改进措施的效果评估。
第五章总结了本文的研究成果,并展望了开发软件高可靠性的未来发展趋势。
第一章:引言1.1 研究背景和意义随着信息技术的迅猛发展,软件在各个领域得到了广泛的应用和推广,软件的安全性和可靠性逐渐成为人们关注的热点问题。
随着软件系统规模的不断扩大和复杂度的提高,软件故障带来的经济损失和社会影响日益显著。
为了保证软件系统的可靠性、稳定性和安全性,开发软件高可靠性已成为当今软件研发领域的一个重要课题。
软件高可靠性是指在面对各种异常情况下,系统能够保持其稳定性、可操作性和可维护性的特性。
在工程实践中,软件高可靠性是一个优秀软件系统的基本特性之一。
可靠性测试是软件测试中的一个重要技术,被广泛应用于软件测试领域。
如何保证软件高可靠性,是当前需要解决的问题之一。
1.2 研究目的和内容本文旨在深入探讨软件高可靠性及其测试方法,主要包括以下内容:(1)软件高可靠性的概念、特点、需求和标准。
通过软件测试提高软件可靠性研究摘要:就某产品软件问题进行了分析,介绍了降低软件圈复杂度、基本复杂度和扇出数的方法,阐明了依据测试结果从软件早期阶段就开始对复杂度等质量指标进行限制的重要性。
实践结果表明,用从测试结果中发现的问题反馈来指导软件设计,可以提高软件的质量和可靠性。
关键词:软件测试;圈复杂度;软件质量0引言随着计算机应用范围的日益广泛,软件系统作为计算机系统的神经中枢,也早已延伸到了产品中的各个方面。
为了能够适应各种复杂的背景环境和完成复杂的任务,近年来软件系统的应用规模、复杂度以及重要性程度均呈急剧上升趋势。
随着软件应用范围和规模的不断扩大,软件设计的复杂程度不断提高,软件开发中出现错误或缺陷的机会越来越多。
同时,人们对软件质量的要求也越来越高,要保证产品的质量并确保其有效性,提高软件的质量与可靠性是最关键的一个途径,这已成为航空、航天等领域的共识。
此时,作为软件质量保证手段之一的软件测试越来越受到重视,对其要求也越来越高。
因此,要根据软件故障产生和发展的规律,检测出软件存在的故障和可能存在的隐患,控制和减少软件故障所造成的影响,构建一个可以支撑高质量、高可靠性软件研制的技术保障体系,从而全面提高软件系统在产品关键应用中的可靠性和可用性。
1工程实例1.1测试过程笔者所在院系的软件产品通常要经历4个阶段的开发研制,在软件开发的每个阶段,软件内部测试都要进行以下几个方面的测试工作:静态分析、代码审查、单元测试、部件测试、配置项测试。
(1)静态分析。
软件静态分析主要是通过专业软件静态分析工具对程序结构、数据结构、代码品质等在非运行状态下进行分析,提取软件大量的静态内部信息,为代码审查及动态测试提供辅助参考信息,依据现有的度量模型定量评价软件的内在质量<sup>[1]</sup>。
静态分析中需关注的指标有圈复杂度、基本复杂度、扇出数和模块行数。
(2)代码审查。
代码审查主要是检查代码和设计的一致性;检查代码执行标准的情况;检查代码的可读性;检查代码逻辑表达的正确性和完整性;检查代码结构的合理性等。
(3)单元测试。
单元测试的依据是软件详细设计说明文档,单元测试对模块内所有的控制路径设计测试用例,针对被测单元生成驱动模块,将被测单元需调用的其它函数打桩,模拟实现被测单元的接口,执行插桩后的测试用例,得到最终的测试结果。
单元测试的目的是检查每个软件模块能否正确地实现设计说明中的功能、性能、接口和其它设计约束等要求,并发现模块内可能存在的各种错误。
(4)部件测试。
部件测试中,根据测试计划和被测试软件的设计文档,采用自顶向下或自底向上的模式把各个模块逐步装配成所需的功能模块并进行测试,部件测试对部件内所有的接口设计测试用例,针对被测部件生成驱动,将被测部件需调用的函数真实调用,实现被测单元的真实接口,执行测试用例,得到最终的测试结果。
部件测试的目的是检验软件单元和软件部件之间的接口关系,并验证软件部件是否符合设计要求。
(5)配置项测试。
软件配置项是为独立的配置管理而设计的并且能满足最终用户功能的一组软件。
在这种测试中,首先根据测试计划和被测试软件的设计文档,细化分解软件需求,形成测试需求,然后再针对每一个测试需求,采用功能分解法、边界值分析法、错误猜测法、程序插桩法、等价类划分法等方法逐一设计测试用例,最后在实际测试环境中运行测试用例并取得测试结果,并将实际结果与预期结果进行比较分析,根据一致性原则判定测试用例是否通过。
软件配置项测试的目的是检验软件配置项与软件需求规格说明的一致性。
1.2问题现象某产品软件到了后期阶段仍在进行频繁更改,通过对其分析,得出软件复杂度高是其存在的主要问题。
GJB/Z 102-97《软件可靠性和安全性设计准则》中对软件编程要求做了如下规定:(1)除中断情形外,模块应使用单入口和单出口的控制结构。
(2)在设计软件时,将模块在逻辑上构成分层次的结构,在不同的层次上可有不同的扇入扇出数。
模块的实际结构形态应满足下述准则:①模块的扇出一般应控制在7以下;②为避免某些程序代码的重复,可适当增加模块的扇入;③应使高层模块有较高的扇出,低层模块有较高的扇入。
(3)软件单元的圈复杂度(即McCabe 指数)应小于10。
(4)对于用高级语言实现的软件单元,每个软件单元的源代码最多不应超过200行,一般不超过60行。
据统计,某产品软件某版本总模块数251个,行数超标的模块数有11个,基本复杂度超标的模块数有15个,圈复杂度超标的模块数有87个,占到了总模块数的34.7%,最高的圈复杂度达到了89,超出了规定值的8倍,软件中频繁更改的模块大多是复杂度比较高的模块。
1.3问题分析在软件经过几个阶段的测试之后,所发现的软件错误和缺陷均已得到了更正,但静态分析结果中的软件圈复杂度、基本复杂度等指标超高的现象一直没有被重视,到了后期软件越来越复杂导致软件潜在风险发生。
软件复杂度是衡量软件质量的一个因素,圈复杂度大说明程序代码质量低且难于测试和维护。
经验表明,程序的可能错误和高的圈复杂度有着很大关系,基本复杂度高意味着程序模块的结构“不够良好”,难以理解和模块化,软件质量的可维护性低。
从图1和图2中可以看出,复杂度越高,内部结构越复杂,其潜在的出错可能性也就越大。
2测试指导设计2.1软件质量的pareto原理pareto原理<sup>[2]</sup> 指出,20%的软件模块包含了软件中80%的缺陷,20%的软件改进,需花费80%的适应性维护费用。
通过软件测试问题分析可以看出,少部分的高复杂度模块引起了大部分的软件错误,且经常出错的模块改错后还会经常出错。
复杂度超标问题修正越晚,修正的难度越大,并且会出现修改了一个错误,却引出了更多错误的情况,或是修改了有缺陷的代码,却又导致先前正确的功能模块出现错误等。
因此,必须在发现软件复杂度超标的早期阶段就及时进行修正。
2.2降低软件圈复杂度2.2.1圈复杂度定义在软件测试的概念里,圈复杂度用来衡量一个模块判定结构的复杂程度,数量上表现为独立线性路径条数,即合理的预防错误所需测试的最少路径条数。
1976年Thomas McCabe提出了圈复杂度(Cyclomatic Complexity)的概念,依据圈复杂度定义了软件的复杂性。
1977年Halstead提出了软件科学复杂度度量。
文献[3]通过实验证实了嵌入式软件错误的位置与软件的复杂度紧密相关,并且建立了动态复杂度模型,提出通过软件复杂度度量可以识别程序中哪些代码存在错误倾向。
研究表明,软件的缺陷不是随机地分布在软件中,软件缺陷的存在与软件独特的、可度量的特性有关<sup>[4]</sup>。
2.2.2复杂度计算方法C语言常用的软件模块逻辑结构(结构流图)有如下几种,如图3所示。
2.2.3降低圈复杂度由圈复杂度计算方法可以看出,在圈复杂度超过标准需要降低的情况下,可以将复杂的判断条件提前计算,保证出现在if语句中的判断条件的单一性。
或是将重复代码或相似代码提取为一个新的函数,将过长的函数按功能拆分成小的函数。
2.3降低软件基本复杂度2.3.1基本复杂度定义基本复杂度ev(G)为软件通过结构化(用单一结点替换控制流图中的基本逻辑结构)流程简化后,再计算出的圈复杂度。
基本复杂度计算方法为先画出结构流图,然后将其中的基本结构替换为一个结点,全部基本结构替换完毕后计算基本复杂度。
结构流图的简化过程如图9所示。
2.3.2降低基本复杂度只要语句中运用的为“正常”的编程语句使程序结构保持单入口、单出口,无goto、break等异常跳转语句,那么基本复杂度应该都为1。
如果程序中出现了非结构化的语句,比如多入口、多出口等,则会导致最终结构化完成后的基本复杂度不为1,如图10所示的几种结构。
由以上分析可知,只要在编程中应用正常的基本结构(主要特点为单入口、单出口),减少break、goto等非正常出口、入口语句,就可以控制基本复杂度。
2.4降低软件扇出数一个过程/函数调用其它过程/函数的个数,称为该模块的扇出。
扇出过小会增加程序结构深度,过大会增加程序结构宽度,并且导致过程或函数复杂性高。
所以扇出最好为3或4个,最高不超过7个。
一个过程/函数被其它过程/函数调用的个数,称为该模块的扇入。
扇入越大表明模块通用性越好,但扇入过大则程序的聚合性会变差。
如果发现某个模块的扇入、扇出过大,可考虑重新分解调整。
静态分析的复杂度结果可以预测软件潜在错误的比率,可以指出过于复杂需要分解的模块,可以预测维护代码和分接代码所需的工作量,还可以揭示代码的质量。
这些结果除了可以指导测试过程外,还可以用于指导软件开发,使软件复杂度从早期阶段就得到控制,避免软件中的错误倾向。
在后续其它产品的软件开发和测试过程中,静态分析结果指导设计得到了很好的效果。
3结语本文通过软件测试问题分析研究了通过测试结果指导软件设计的方法,以提高软件的质量和可靠性。
软件静态分析可以度量软件的基本质量属性,但目前其中的复杂度信息往往得不到设计人员的重视。
某产品软件测试实践结果表明,静态分析的结果能从软件内部结构信息层面帮助设计人员开展代码优化工作,在软件早期阶段有意识地对复杂度等质量指标进行限制,后期就能避免软件复杂度过高带来的风险,从而提高软件的质量和可靠性。
参考文献:[1]尹平,许聚常,张慧颖.软件测试与软件质量评价[M].北京:国防工业出版社,2008.[2]SCHULMEYER G G.软件质量保证[M].北京:机械工业出版社,2003.[3]JOHN C,MUNSON.Software faults,software failures and software reliability modeling[J].Information and Software Technology,1996(2).[4]T.M.KHOSHGOFTAAR,J.C.MUNSON.Predicting software development errors using complexity metrics[J].IEEE Journal on Selected Areas in Communications,1990.。