软件测试的基础知识概要介绍

二、软件测试的目的
软件测试的目的决定了如何去组织测试。如果测试的目的是为了尽可能多地找出错误，那么测试就应该直接针对软件比较复杂的部分或是以前出错比较多的位置。如果测试目的是为了给最终用户提供具有一定可信度的质量评价，那么测试就应该直接针对在实际应用中会经常用到的商业假设。
不同的机构会有不同的测试目的；相同的机构也可能有不同测试目的，可能是测试不同区域或是对同一区域的不同层次的测试。
在谈到软件测试时，许多人都引用grenford j. myers在《the art of software testing》一书中的观点：
①、软件测试是为了发现错误而执行程序的过程；
②、测试是为了证明程序有错，而不是证明程序无错误。
③、一个好的测试用例是在于它能发现至今未发现的错误；
④、一个成功的测试是发现了至今未发现的错误的测试。
这种观点可以提醒人们测试要以查找错误为中心，而不是为了演示软件的正确功能。但是仅凭字面意思理解这一观点可能会产生误导，认为发现错误是软件测试的唯一目，查找不出错误的测试就是没有价值的，事实并非如此。
首先，测试并不仅仅是为了要找出错误。通过分析错误产生的原因和错误的分布特征，可以帮助项目管理者发现当前所采用的软件过程的缺陷，以便改进。同时，这种分析也能帮助我们设计出有针对性地检测方法，改善测试的有效性。
其次，没有发现错误的测试也是有价值的，完整的测试是评定测试质量的一种方法。详细而严谨的可靠性增长模型可以证明这一点。例如 bev littlewood发现一个经过测试而正常运行了n小时的系统有继续正常运行n小时的概率。

三、软件测试的基本方法
软件测试的方法和技术是多种多样的。
对于软件测试技术，可以从不同的角度加以分类：
从是否需要执行被测软件的角度，可分为静态测试和动态测试。
从测试是否针对系统的内部结构和具体实现算法的角度来看，可分为白盒测试和黑盒测试；
1、黑盒测试
黑盒测试也称功能测试或数据驱动测试，它是在已知产品所应具有的功能，通过测试来检测每个功能是否都能正常使用，在测试时，把程序看作一个不能打开的黑盆子，在完全不考虑程序内部结构和内部特性的情况下，测试者在程序接口进行测试，它只检查程序功能是否按照需求规格说明书的规定正常使用，程序是否能适当地接收输入数锯而产生正确的输出信息，并且保持外部信息（如数据库或文件）的完整性。黑盒测试方法主要有等价类划分、边值分析、因—果图、错误推测等，主要用于软件确认测试。
“黑盒”法着眼于程序外部结构、不考虑内部逻辑结构、针对软件界面和软件功能进行测试。“黑盒”法是穷举输入测试，只有把所有可能的输入都作为测试情况使用，才能以这种方法查出程序中所有的错误。实际上测试情况有无穷多个，人们不仅要测试所有合法的输入，而且还要对那些不合法但是可能的输入进行测试。
2、白盒测试
白盒测试也称结构测试或逻辑驱动测试，它是知道产品内部工作过程，可通过测试来检测产品内部动作是否按照规格说明书的规定正常进行，按照程序内部的结构测试程序，检验程序中的每条通路是否都有能按预定要求正确工作，而不顾它的功能，白盒测试的主要方法有逻辑驱动、基路测试等，主要用于软件验证。
“白盒”法全面了解程序内部逻辑结构、对所有逻辑路径进行测试。“白盒”法是穷举路径测试。在使用这一方案时，测试者必须检查程序的内部结构，从检查程序的逻辑着手，得出测试数据。贯穿程序的独立路径数是天文数字。但即使每条路径都测试了仍然可能有错误。第一，穷举路径测试决不能查出程序违反了设计规范，即程序本身是个错误的程序。第二，穷举路径测试不可能查出程序中因遗漏路径而出错。第三，穷举路径测试可能发现不了一些与数据相关的错误。
3．alac(act-like-a-customer)测试
alac测试是一种基于客户使用产品的知识开发出来的测试方法。alac测试是基于复杂的软件产品有许多错误的原则。最大的受益者是用户，缺陷查找和改正将针对哪些客户最容易遇到的错误。
四、软件测试的复杂性与经济性
人们常常以为，开发一个程序是困难的，测试一个程序则比较容易。这其实是误解。设计测试用例是一项细致并需要高度技巧的工作，稍有不慎就会顾此失彼，发生不应有的疏漏。
不论是黑盒测试方法还是白盒测试方法，由于测试情况数量巨大，都不可能进行彻底的测试。所谓彻底测试，就是让被测程序在一切可能的输入情况下全部执行一遍。通常也称这种测试为“穷举测试”。 “黑盒”法是穷举输入测试，只有把所有可能的输入都作为测试情况使用，才能以这种方法查出程序中所有的错误。实际上测试情况有无穷多个，人们不仅要测试所有合法的输入，而且还要对那些不合法但是可能的输入进行测试。 “白盒”法是穷举路径测试，贯穿程序的独立路径数是天文数字，但即使每条路径都测试了仍然可能有错误。第一，穷举路径测试决不能查出程序违反了设计规范，即程序本身是个错误的程序。第二，穷举路径测试不可能查出程序中因遗漏路径而出错。第三，穷举路径测试可能发现不了一些与数据相关的错误。e．w．dijkstra的一句名言对测试的不彻底性作了很好的注解：“程序测试只能证明错误的存在，但不能证明错误不存在”。
在实际测试中，穷举测试工作量太大，实践上行不通，这就注定了一切实际测试都是不彻底的。当然就不能够保证被测试程序中不存在遗留的错误。软件工程的总目标是充分利用有限的人力和物力资源，高效率、高质量地完成测试。为了降低测试成本，选择测试用例时应注意遵守“经济性”的原则。第一，要根据程序的重要性和一旦发生故障将造成的损失来确定它的测试等级；第二，要认真研究测试策略，以便能使用尽可能少的测试用例，发现尽可能多的程序错误。掌握好测试量是至关重要的，一位有经验的软件开发管理人员在谈到软件测试时曾这样说过：“不充分的测试是愚蠢的，而过度的测试是一种罪孽”。测试不足意味着让用户承担隐藏错误带来的危险，过度测试则会浪费许多宝贵的资源。
测试是软件生存期中费用消耗最大的环节。测试费用除了测试的直接消耗外，还包括其它的相关费用。能够决定需要做多少次测试的主要影响因素如下：
①、系统的目的
系统的目的的差别在很大程度上影响所需要进行的测试的数量。那些可能产生严重后果的系统必须要进行更多的测试。一台在boeing 757上的系统应该比一个用于公共图书馆中检索资料的系统需要更多的测试。一个用来控制密封燃气管道的系统应该比一个与有毒爆炸物品无关的系统有更高的可信度。一个安全关键软件的开发组比一个游戏软件开发组要有苛刻得多的查找错误方面的要求。
②、潜在的用户数量
一个系统的潜在用户数量也在很大程度上影响了测试必要性的程度。这主要是由于用户团体在经济方面的影响。一个在全世界范围内有几千个用户的系统肯定比一个只在办公室中运行的有两三个用户的系统需要更多的测试。如果不能使用的话，前一个系统的经济影响肯定比后一个系统大。除此而外，在分配处理错误的时候，所花的代价的差别也很大。如果在内部系统中发现了一个严重的错误，在处理错误的时候的费用就相对少一些，如果要处理一个遍布全世界的错误就需要花费相当大的财力和精力。
③、信息的价值
在考虑测试的必要性时，还需要将系统中所包含的信息的价值考虑在内，一个支持许多家大银行或众多证券交易所的客户机/服务器系统中含有经济价值非常高的内容。很显然这一系统需要比一个支持鞋店的系统要进行更多的测试。这两个系统的用户都希望得到高质量、无错误的系统，但是前一种系统的影响比后一种要大得多。因此我们应该从经济方面考虑，投入与经济价值相对应的时间和金钱去进行测试。
④、开发机构
一个没有标准和缺少经验的开发机构很可能开发出充满错误的系统。在一个建立了标准和有很多经验的开发机构中开发出来的系统中的错误不会很多，因此，对于不同的开发机构来说，所需要的测试的必要性也就截然的不同。
然而，那些需要进行大幅度改善的机构反而不大可能认识到自身的弱点。那些需要更加严格的测试过程的机构往往是最不可能进行这一活动的，在许多情况下，机构的管理部门并不能真正地理解开发一个高质量的系统的好处。
⑤、测试的时机
测试量会随时间的推移发生改变。在一个竟争很激烈的市场里，争取时间可能是制胜的关键，开始可能不会在测试上花多少时间，但几年后如果市场分配格局已经建立起来了，那么产品的质量就变得更重要了，测试量就要加大。测试量应该针对合适的目标进行调整。