嵌入式基礎知識-測試基礎概念

本篇來介紹嵌入式項目開發(fā)中，軟件測試的相關基礎知識。

1 測試基礎知識

測試是指：在規(guī)定的條件下對程序進行操作，以發(fā)現(xiàn)錯誤，對軟件質量進行評估

測試的對象包括程序、數(shù)據(jù)和文檔

對于測試，并不是只有測試人員才需要了解，需要了解測試的人員包括：

用戶：參與需求驗證和驗收測試

項目經(jīng)理：參與測試計劃指定

程序員：完成單元測試

測試員：設計和執(zhí)行測試

1.1 測試原則

系統(tǒng)測試的原則包括：

軟件測試的目的是發(fā)現(xiàn)軟件的錯誤

應盡早地、不斷地進行測試

避免由原開發(fā)軟件的人或小組承擔

設計測試方案時，不僅要確定輸入數(shù)據(jù)，還要根據(jù)根據(jù)系統(tǒng)功能確定預期結果

既要包含有效、合理的測試用例，也要包含失效、不合理的用例

檢測程序是否做了該做的事，且是否做了不該做的事

嚴格按照測試計劃進行

妥善保存測試計劃和測試用例

測試用例可重復使用或追加測試

1.2 測試方法

測試方法可以分為靜態(tài)測試與動態(tài)測試兩大類：

1.2.1 靜態(tài)測試

靜態(tài)測試可以由人工進行，也可以借助軟件工具自動進行。

桌面檢查：程序員自己檢查編寫的程序

代碼審查：若干程序員與測試人員組成評審小組，召開程序評審會進行審查

代碼走查：由測試人員提供測試用例，程序員在大腦中運行測試用例，檢查代碼邏輯

1.2.2 動態(tài)測試

動態(tài)測試的主要特征是必須真正執(zhí)行被測試的程序，通過輸入測試用例，對其運行情況進行分析。

動態(tài)測試包括：

黑盒測試：把待測軟件當作一個內部結構不可見的黑盒，根據(jù)軟件功能設計用例，測試軟件功能。

白盒測試：明確軟件內部代碼流程，根據(jù)軟件代碼邏輯設計用例，進行用例覆蓋。

灰盒測試：黑盒與白盒測試的結合

1.3 測試策略

在進行軟件測試時，如果軟件比較龐大復雜，就要考慮一定的測試策略：

自底向上：從底層驅動模塊開始測試，然后逐漸合并模塊測試

自頂向下：?先測試整個系統(tǒng)，再逐步向下測試底層模塊

三明治：自底向上與自頂向下的結合

1.4 測試階段

在整個的軟件開發(fā)周期中，會有不同階段的軟件測試，測試的側重點也不同。

對比軟件的開發(fā)流程，軟件的測試階段分為單元測試、集成測試、系統(tǒng)測試和驗收測試：

單元測試：對應編碼階段，程序自己對單個模塊測試，測試模塊內部的接口、信息和功能

集成測試：對應詳細設計，將模塊組合起來測試，可以一次全部組裝，也可以增量式組裝

系統(tǒng)測試：對應概要設計，用于檢驗軟件產(chǎn)品是否與系統(tǒng)的其它部分協(xié)調工作，系統(tǒng)測試適用于評估系統(tǒng)的非功能需求，如性能、可靠性和安全性

驗收測試：對應需求階段，是軟件部署前的一個測試操作，其測試范圍類似于系統(tǒng)測試，通常由系統(tǒng)提供者和客戶共同完成

2 測試用例設計

在進行測試前，需要先設計好測試用例，這里主要介紹動態(tài)測試中的黑盒測試與白盒測試的測試用例。

2.1 黑盒測試用例設計

在黑盒測試時，根據(jù)軟件需求規(guī)格說明書進行測試用例的設計。

黑盒測試用例設計包括：

等價類劃分：將數(shù)據(jù)按照某種特性歸類，然后在每類數(shù)據(jù)中選取一個即可。通過設計一個新的測試用例，使其僅覆蓋一個尚未被覆蓋的無效等價類。

邊界值劃分：將邊界值作為測試用例，邊界值一般為范圍的兩端值和此范圍之外的兩端最小間隔的值

錯誤推測：根據(jù)經(jīng)驗推測可能有問題的地方

因果圖：由一個結果反推原因，具體結果具體分析

2.2 白盒測試用例設計

在白盒測試時，確定測試數(shù)據(jù)應根據(jù)程序的功能文檔和指定的覆蓋標準，當根據(jù)程序的功能文檔確定的測試數(shù)據(jù)不能滿足指定的覆蓋標準時，可參考程序的內部邏輯分析未滿足覆蓋標準的原因，并修改文檔或增加測試數(shù)據(jù)。

白盒測試包括：

基本路徑測試循環(huán)覆蓋測試邏輯覆蓋測試

其中，邏輯覆蓋又包括：

語句覆蓋（Statement Coverage, SC）：設計足夠的測試用例，讓程序中

所有的語句至少執(zhí)行一次

判定覆蓋（Decision Coverage, DC）：設計足夠的測試用例，讓程序中

每個判定的每一種可能結果至少出現(xiàn)一次

條件覆蓋（Condition Coverage, CC）：設計足夠的測試用例，讓程序中

每個判定的每個條件的可能取值至少經(jīng)歷一次

路徑覆蓋（Path Coverage, PC）：設計足夠的測試用例，覆蓋程序中

所有可能的路徑

例如如下的程序流程圖中：

語句、判定、條件和路徑的對應關系如下

在這些準則覆蓋層級中:

最弱的準則是語句覆蓋，因為執(zhí)行了所有語句，并不一定執(zhí)行了所有的條件判定最強的準則是路徑覆蓋

另外，還有一些復雜的邏輯覆蓋：

條件判斷覆蓋（Condition/Decision Coverage, C/DC）：使得判定中每個條件的真和假至少出現(xiàn)一次，并且每個判定本身的真和假也至少出現(xiàn)一次。

條件組合覆蓋（Multiple Condition Coverage, MCC）：使得每個判定中條件的各種可能組合都至少出現(xiàn)一次；一定滿足DC、CC和C/DC。

修正的條件判斷覆蓋（Modified Condition/Decision Coverage, MC/DC）：每個程序模塊的入口和出口都要考慮至少被調用一次，每個程序的判定到所有可能的結果值至少轉換一次。

3 總結

本篇介紹了軟件測試的相關基礎知識，包括靜態(tài)測試與動態(tài)測試、測試策略、測試階段、白盒測試與黑盒測試等。下篇將根據(jù)實例，繼續(xù)介紹白盒測試，各種語句覆蓋的實操設計。