軟件測(cè)試?yán)碚摗獑卧獪y(cè)試

1/54課程內(nèi)容1.為何做單元測(cè)試2.單元測(cè)試概念和內(nèi)容3.怎樣做單元測(cè)試4.單元測(cè)試難點(diǎn)和對(duì)策2/54程序員難題開發(fā)模塊出現(xiàn)問題，極難定位，已經(jīng)熬了幾個(gè)通宵了！！！怎么辦？剛更正了一個(gè)BUG，過(guò)沒幾天，又發(fā)覺了新問題！！！程序總在出問題，聯(lián)調(diào)了幾個(gè)月，還是問題不停！！！3/54高質(zhì)量程序高質(zhì)量程序取決于以下幾個(gè)方面：1.高質(zhì)量設(shè)計(jì)2.規(guī)范編碼3.有效測(cè)試4/54程序員職責(zé)我是程序員，除了編碼我還需做些什么？5/54程序員職責(zé)傳統(tǒng)開發(fā)觀念？1.開發(fā)人員任務(wù)是完成編程，讓系統(tǒng)正確運(yùn)行起來(lái)。2.程序調(diào)試經(jīng)過(guò)任務(wù)就完成了。3.自信自己程序不會(huì)犯錯(cuò)。實(shí)際：1.開發(fā)人員任務(wù)是完成程序，直到交付和維護(hù)。2.人失誤是不可防止，不論多小心，都會(huì)有錯(cuò)誤。6/54小插曲你以前做過(guò)程序開發(fā)工作么？你是怎樣自測(cè)？效果怎樣？7/54現(xiàn)實(shí)中發(fā)覺編碼階段引入缺點(diǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于其它階段系統(tǒng)測(cè)試發(fā)覺缺點(diǎn)大多數(shù)是編碼缺點(diǎn)測(cè)試版本頻繁，測(cè)試和項(xiàng)目進(jìn)度被無(wú)休止拖延。

Why?8/54開發(fā)部壓力現(xiàn)實(shí)狀況：一個(gè)負(fù)擔(dān)多個(gè)角色團(tuán)體參加或部分參加高層設(shè)計(jì)；負(fù)擔(dān)低層設(shè)計(jì)；程序?qū)崿F(xiàn)；負(fù)擔(dān)低層測(cè)試；設(shè)計(jì)編碼測(cè)試9/54開發(fā)部測(cè)試效果不好：為何？沒有時(shí)間測(cè)試不知道怎樣測(cè)試不好組織缺乏方法和工具這種情況下，往往把單元測(cè)試任務(wù)堆積到系統(tǒng)測(cè)試階段10/54問題假如把單元測(cè)試任務(wù)堆積到系統(tǒng)測(cè)試階段，將會(huì)怎樣？大量故障堆積在項(xiàng)目中后期：項(xiàng)目后10%工作，占用了項(xiàng)目90%時(shí)間。故障難以定位故障飄忽不定開發(fā)、測(cè)試人員疲于奔命11/54軟件缺點(diǎn)修復(fù)費(fèi)用12/54單元測(cè)試（why）最高成本收益比降低聯(lián)調(diào)和后續(xù)測(cè)試時(shí)間BUG更輕易定位更有信心去修改老代碼13/54業(yè)界平均水平商業(yè)軟件單元測(cè)試工作量/總工作量=8.3%編碼工作量/總工作量=16.6%軍工軟件單元測(cè)試工作量/總工作量=10.1%編碼工作量/總工作量=18.1%14/54業(yè)界標(biāo)桿單元測(cè)試（25%）審查評(píng)審（20%）設(shè)計(jì)（17%）編碼（14%）需求（7%）系統(tǒng)測(cè)試（4%）計(jì)劃和跟蹤（4%）公布后缺點(diǎn)0.06Defects/KLOC單元測(cè)試發(fā)覺缺點(diǎn)密度：31defects/KLOC15/54主題內(nèi)容1.為何做單元測(cè)試2.單元測(cè)試概念和內(nèi)容3.怎樣做單元測(cè)試4.單元測(cè)試難點(diǎn)和對(duì)策16/54單元是什么？(IEEE)軟件單元指軟件設(shè)計(jì)說(shuō)明中一個(gè)可獨(dú)立測(cè)試元素，是程序中一個(gè)邏輯上獨(dú)立部分，它不能再分解為其它軟件成份。

(實(shí)踐中)軟件單元指軟件源代碼中單個(gè)函數(shù)，源文件或類。17/54單元測(cè)試是什么？單元測(cè)試，對(duì)單個(gè)軟件單元或者一組相關(guān)軟件單元所進(jìn)行測(cè)試，是代碼級(jí)測(cè)試。Unit：函數(shù)，源代碼文件，類把測(cè)試比作是清洗一臺(tái)機(jī)器：系統(tǒng)測(cè)試就是去除機(jī)器外面塵土。集成測(cè)試就是確保機(jī)器各個(gè)部件接頭處潔凈。單元測(cè)試就是清洗各個(gè)零件內(nèi)部。18/54單元測(cè)試應(yīng)用輸入潛在錯(cuò)誤對(duì)象19/54單元測(cè)試測(cè)試一個(gè)類Thatiseasy!20/54單元測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該盡早地進(jìn)行軟件單元測(cè)試。應(yīng)該確保單元測(cè)試可重復(fù)性。盡可能地采取測(cè)試自動(dòng)化伎倆來(lái)支持單元測(cè)試活動(dòng)。21/54單元測(cè)試內(nèi)容單元功效測(cè)試單元接口測(cè)試單元局部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)測(cè)試單元中主要執(zhí)行路徑測(cè)試單元各類錯(cuò)誤處理路徑測(cè)試單元邊界條件測(cè)試22/54單元測(cè)試內(nèi)容開發(fā)測(cè)試設(shè)計(jì)評(píng)審代碼走查單元測(cè)試集成測(cè)試面向單元白盒測(cè)試（單元覆蓋率測(cè)試）狹義單元測(cè)試內(nèi)容面向單元黑盒測(cè)試（單元功效測(cè)試）內(nèi)存和運(yùn)行錯(cuò)誤分析（內(nèi)存泄漏、越界，異常）代碼運(yùn)行性能profile（函數(shù)效率和瓶頸分析）23/54單元測(cè)試（who）單元測(cè)試能夠是開發(fā)者本人執(zhí)行，也能夠是獨(dú)立專業(yè)測(cè)試人員執(zhí)行。二者各有優(yōu)勢(shì)。提議開發(fā)人員必須完整地做單元測(cè)試，同時(shí)測(cè)試人員針對(duì)重點(diǎn)模塊實(shí)施獨(dú)立單元測(cè)試。24/54主題內(nèi)容1.為何做單元測(cè)試2.單元測(cè)試概念和內(nèi)容3.怎樣做單元測(cè)試4.單元測(cè)試難點(diǎn)和對(duì)策25/54單元測(cè)試過(guò)程單元測(cè)試過(guò)程包含8個(gè)活動(dòng)：確定單元測(cè)試計(jì)劃確定待測(cè)特征制訂單元測(cè)試規(guī)程設(shè)計(jì)測(cè)試套件構(gòu)建測(cè)試套件執(zhí)行測(cè)試套件檢驗(yàn)終止條件評(píng)定測(cè)試結(jié)果26/54確定單元測(cè)試計(jì)劃

確定單元測(cè)試范圍盡可能爭(zhēng)取完全地覆蓋（標(biāo)準(zhǔn)上應(yīng)該做到完全覆蓋）參考：通常以下情況必須安排單元測(cè)試：a）新模塊b）新增代碼百分比超出20％c）關(guān)鍵模塊27/54確定單元測(cè)試計(jì)劃

單元測(cè)試充分性要求比如：語(yǔ)句行覆蓋率=100%；分支覆蓋率〉85%測(cè)試覆蓋率要求是測(cè)試充分性一個(gè)方面，除此之外，在單元測(cè)試中還應(yīng)考慮每個(gè)軟件特征測(cè)試覆蓋，如函數(shù)性能。28/54確定單元測(cè)試計(jì)劃

確定終止條件確定單元測(cè)試過(guò)程正常終止條件。該終止條件應(yīng)該包含了對(duì)測(cè)試充分性要求滿足。（100%代碼行覆蓋，85%分支覆蓋）識(shí)別可能造成單元測(cè)試過(guò)程異常終止條件（如發(fā)覺重大設(shè)計(jì)錯(cuò)誤、抵達(dá)進(jìn)度期限等）。29/54確定單元測(cè)試計(jì)劃確定單元測(cè)試資源估算進(jìn)行測(cè)試活動(dòng)所需資源。應(yīng)考慮測(cè)試人員、硬件、通信或系統(tǒng)軟件、測(cè)試工具和其它資源。識(shí)別需要進(jìn)行準(zhǔn)備或申請(qǐng)資源（如定制測(cè)試工具），并做出對(duì)應(yīng)安排。指明總體進(jìn)度計(jì)劃基于資源和項(xiàng)目計(jì)劃等方面要求，確定單元測(cè)試活動(dòng)總體進(jìn)度計(jì)劃。30/54確定待測(cè)特征

研究待測(cè)特征要從研究單元需求開始功效需求、非功效需求（如性能或設(shè)計(jì)約束等）、與待測(cè)單元相關(guān)任何使用或操作過(guò)程單元狀態(tài)識(shí)別針對(duì)狀態(tài)機(jī)測(cè)試單元數(shù)據(jù)特征識(shí)別單元輸入輸出數(shù)據(jù)分析以上研究分析對(duì)于制訂單元測(cè)試方案和指導(dǎo)測(cè)試用例設(shè)計(jì)很主要待測(cè)特征分析過(guò)程中還有可能發(fā)覺單元需求上缺點(diǎn)。31/54制訂單元測(cè)試規(guī)程

輸入單元測(cè)試計(jì)劃、待測(cè)特征分析結(jié)果、項(xiàng)目總體進(jìn)度計(jì)劃識(shí)別可重用技術(shù)（待查）經(jīng)過(guò)待測(cè)特征分析，可從用例庫(kù)中識(shí)別出能夠重用測(cè)試用例和測(cè)試規(guī)程，以降低重復(fù)工作。資源詳細(xì)列舉單元測(cè)試所需資源，包含人員、設(shè)備、工具、環(huán)境等，進(jìn)度計(jì)劃詳細(xì)進(jìn)度計(jì)劃，包含風(fēng)險(xiǎn)分析和應(yīng)對(duì)辦法規(guī)程評(píng)審32/54設(shè)計(jì)測(cè)試套件

測(cè)試套件測(cè)試用例、腳本、驅(qū)動(dòng)、樁、測(cè)試數(shù)據(jù)測(cè)試規(guī)程和測(cè)試用例開發(fā)當(dāng)前測(cè)試規(guī)程和測(cè)試用例是合一。開發(fā)過(guò)程中在重用基礎(chǔ)上新增和修改。結(jié)合待測(cè)單元特征分析，充分考慮測(cè)試用例覆蓋率。?測(cè)試工具設(shè)計(jì)自研測(cè)試工具設(shè)計(jì)要充分考慮可重用性，不一樣項(xiàng)目間通用性普通較小，統(tǒng)一項(xiàng)目不一樣版本間一定要具備通用性。測(cè)試規(guī)程/用例評(píng)審33/54單元測(cè)試數(shù)據(jù)單元測(cè)試設(shè)計(jì)中，測(cè)試數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)是很關(guān)鍵，一樣測(cè)試規(guī)程，不同測(cè)試數(shù)據(jù)，可能會(huì)到達(dá)不一樣測(cè)試結(jié)果。a)正常數(shù)據(jù)：在測(cè)試中所用正常數(shù)據(jù)量是最大，而且也是最關(guān)鍵。少許測(cè)試數(shù)據(jù)不能完全覆蓋需求，但我們要從中提取出一些含有高度代表性數(shù)據(jù)作為測(cè)試數(shù)據(jù)，以降低測(cè)試時(shí)間。b)邊緣數(shù)據(jù)：邊緣測(cè)試是界于正常數(shù)據(jù)和錯(cuò)誤數(shù)據(jù)之間一個(gè)數(shù)據(jù)。它能夠針對(duì)某一個(gè)編程語(yǔ)言、編程環(huán)境或特定數(shù)據(jù)庫(kù)而專門設(shè)定。邊緣數(shù)據(jù)要靠測(cè)試人員豐富經(jīng)驗(yàn)來(lái)制訂。c)錯(cuò)誤數(shù)據(jù)：顯而易見，錯(cuò)誤數(shù)據(jù)就是編寫與程序輸入規(guī)范不符數(shù)據(jù)從而檢測(cè)輸入篩選、錯(cuò)誤處理等程序分支。34/54構(gòu)建測(cè)試套件測(cè)試數(shù)據(jù)準(zhǔn)備測(cè)試工具開發(fā)/調(diào)試構(gòu)建測(cè)試環(huán)境35/54執(zhí)行測(cè)試套件運(yùn)行測(cè)試確定測(cè)試結(jié)果，處理測(cè)試過(guò)程中異常對(duì)每個(gè)測(cè)試用例，確定單元是否經(jīng)過(guò)測(cè)試。對(duì)異常進(jìn)行分析，并依據(jù)情況處理：情況1：測(cè)試用例或測(cè)試數(shù)據(jù)問題。修正并重新運(yùn)行。情況2：測(cè)試規(guī)程執(zhí)行問題。重新運(yùn)行。情況3：測(cè)試環(huán)境問題。糾正測(cè)試環(huán)境并重新運(yùn)行；或者異常終止測(cè)試，并匯報(bào)統(tǒng)計(jì)異常終止原因。情況4：?jiǎn)卧獙?shí)現(xiàn)中故障。糾正單元故障，并運(yùn)行全部測(cè)試；或者異常終止測(cè)試，并匯報(bào)統(tǒng)計(jì)異常終止原因。情況5：?jiǎn)卧O(shè)計(jì)中故障。糾正單元設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)中故障，必要時(shí)修改測(cè)試設(shè)計(jì)和測(cè)試數(shù)據(jù)，并重新運(yùn)行全部測(cè)試。36/54檢驗(yàn)終止條件測(cè)試充分性檢驗(yàn)檢驗(yàn)是否到達(dá)覆蓋率要求，包含測(cè)試用例執(zhí)行/經(jīng)過(guò)覆蓋率和被測(cè)單元代碼/分支覆蓋率。以及其它測(cè)試充分性要求。異常終止條件檢驗(yàn)補(bǔ)充測(cè)試套件以上條件不滿足時(shí)，則需要補(bǔ)充測(cè)試套件，繼續(xù)進(jìn)行測(cè)試。37/54評(píng)定測(cè)試結(jié)果按照單元測(cè)試匯報(bào)模塊出具單元測(cè)試匯報(bào)如有必要對(duì)單元測(cè)試匯報(bào)進(jìn)行評(píng)審將全部測(cè)試相關(guān)工作產(chǎn)品納入配置管理38/54主題內(nèi)容1.為何做單元測(cè)試2.單元測(cè)試概念和內(nèi)容3.單元測(cè)試方法、技術(shù)與工具4.怎樣做單元測(cè)試5.單元測(cè)試難點(diǎn)和對(duì)策39/54參見單元測(cè)試難點(diǎn)沒有時(shí)間做單元測(cè)試單元測(cè)試責(zé)任人不清楚測(cè)試代碼難以管理覆蓋率難以手工統(tǒng)計(jì)故障匯報(bào)形式驅(qū)動(dòng)和樁編寫困難（可測(cè)試性）40/54對(duì)策：沒有時(shí)間做單元測(cè)試單元測(cè)試計(jì)劃在項(xiàng)目計(jì)劃應(yīng)該有表達(dá)。編寫代碼之前或同時(shí)，先設(shè)計(jì)測(cè)試用例。每個(gè)軟件單元應(yīng)該有什么功效？是否每個(gè)功效都有測(cè)試用例來(lái)驗(yàn)證它？41/54對(duì)策：?jiǎn)卧獪y(cè)試責(zé)任人不清楚強(qiáng)調(diào)單元測(cè)試必須由類包設(shè)計(jì)者負(fù)責(zé)編寫，因?yàn)橹挥羞@么，測(cè)試才能確保對(duì)象運(yùn)行時(shí)態(tài)行為符合需求。讓測(cè)試人員或第三方人員編寫測(cè)試用例，將花費(fèi)更多工作量。（20>>1）執(zhí)行測(cè)試用例能夠讓測(cè)試人員或自動(dòng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。42/54對(duì)策：測(cè)試代碼難以管理采取測(cè)試工具管理測(cè)試代碼如XUnit、C++Test、RTRT配置管理中建立配置項(xiàng)如，不一樣模塊一組代碼，建立對(duì)應(yīng)測(cè)試代碼目錄和配置項(xiàng)43/54對(duì)策：覆蓋率難以手工統(tǒng)計(jì)利用各種工具PureCoverage(C/C++/Java/.Net,Windows/UNIX)RTRT(C/C++/Java/Ada,嵌入式系統(tǒng))C++Test(C/C++,Windows/UNIX)Discover(Delphi,Windows)44/54對(duì)策：故障匯報(bào)形式各種工具普通都會(huì)生成測(cè)試匯報(bào)XUnit測(cè)試用例執(zhí)行匯報(bào)RTRT、C++Test各種綜合匯報(bào)（測(cè)試用例執(zhí)行結(jié)果、測(cè)試用例覆蓋率、內(nèi)存檢驗(yàn)和性能）45/54對(duì)策：驅(qū)動(dòng)和樁編寫困難（可測(cè)試性差）通常情形下，測(cè)試驅(qū)動(dòng)難以編寫，測(cè)試難以進(jìn)行由以下幾方面原因造成：1、被測(cè)試對(duì)象需要傳入?yún)?shù)過(guò)多。2、內(nèi)部邏輯判斷過(guò)多（內(nèi)部牽扯復(fù)雜）。3、和界面顯示部分交互過(guò)于頻繁（耦合性太強(qiáng)）。4、被測(cè)對(duì)象過(guò)多調(diào)用了其它類或方法。5、需要結(jié)構(gòu)作為參數(shù)對(duì)象本身過(guò)于復(fù)雜46/54處理：提升可測(cè)試性1、首先最主要是堅(jiān)持測(cè)試驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)（測(cè)試先于設(shè)計(jì)）方法。優(yōu)先編寫測(cè)試代碼。這是標(biāo)準(zhǔn)XP方法。這不是說(shuō)您應(yīng)該一次性編寫全部測(cè)試代碼后，再一次性全部實(shí)現(xiàn)。對(duì)一些單元接口，編寫一些測(cè)試代碼，實(shí)現(xiàn)它們，再編寫一些測(cè)試代碼，再實(shí)現(xiàn)它們等等是個(gè)更加好方法。設(shè)計(jì)以這種方式得以進(jìn)展；在實(shí)現(xiàn)階段捕捉錯(cuò)誤并在下一組測(cè)試中更正它。2、功效分解類：把功效分解到細(xì)粒度，提倡小類。方法：盡可能做到每個(gè)操作對(duì)應(yīng)一個(gè)方法，使方法小型化。功效分解促進(jìn)：提升重用性，降低耦合度3、分層標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于顯示部分（GUI），盡可能做到顯示與控制分離。把代碼移到GUI視圖外面。然后各種GUI動(dòng)作就能成了模型上簡(jiǎn)單方法調(diào)用。這么，對(duì)GUI測(cè)試者來(lái)說(shuō)，經(jīng)過(guò)方法調(diào)用測(cè)試功效比間接地測(cè)試功效輕易多。另一個(gè)好處是它使修改程序功效而不影響視圖變更輕易。47/54處理：提升可測(cè)試性4、抽象我們能夠想出各種各樣方法來(lái)降低耦合程度，不過(guò)歸納起來(lái)，不外乎增加抽象層次來(lái)隔離不一樣類，這個(gè)抽象層次能夠是詳細(xì)類，也能夠是接口。GOF23種設(shè)計(jì)模式，沒有一個(gè)模式思緒不是從增加抽象層次入手來(lái)處理問題5、對(duì)于可能要作為參數(shù)復(fù)雜類，能夠做一個(gè)接口，用接口說(shuō)明外部程序組件使得我們能夠輕易地在測(cè)試案例中模擬這些組件。當(dāng)需要時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)按接口生成一個(gè)模擬類作為參數(shù)傳入。尤其是當(dāng)該類還沒有完全實(shí)現(xiàn)時(shí)，這種方法最為行之有效。48/54處理：提升可測(cè)試性6、假如自己不負(fù)責(zé)測(cè)試工作，作為開發(fā)員在設(shè)計(jì)過(guò)程中要時(shí)刻提醒自己“我怎樣才能測(cè)試這些代碼？我怎樣才能以可測(cè)試方式編寫這些代碼”。7、重構(gòu)是提升可測(cè)試性主要伎倆49/54單元測(cè)試經(jīng)驗(yàn)測(cè)試驅(qū)動(dòng)開發(fā)，開發(fā)以測(cè)試為導(dǎo)向?qū)懖怀鰷y(cè)試用例，就談不上編寫單元代碼開發(fā)一個(gè)單元代碼步驟：1.設(shè)計(jì)和編寫測(cè)試它用例代碼2.運(yùn)行自動(dòng)測(cè)試，檢驗(yàn)是否發(fā)生錯(cuò)誤3.編寫單元代碼4.使用前面用例回歸測(cè)試它單元測(cè)試是編碼一部分！50/54單元測(cè)試經(jīng)驗(yàn)測(cè)試驅(qū)動(dòng)開發(fā)編寫單元測(cè)試用例促進(jìn)解除模塊之間耦合。先編寫測(cè)試用例，強(qiáng)