【5.15】一、软件测试基础

1.1 软件概述

1.1.1 软件生命周期

1.1.2 软件开发模型

1.1.3 软件质量概述

1.1 软件概述

软件是相对于硬件而言的，它是一系列按照特定顺序组织的计算机数据和指令的集合。

软件的生命周期：软件从“出生” 到 “消亡” 的过程。

1.1.1 软件生命周期

阶段1-问题定义：由软件开发方与需求方共同讨论，主要确定软件的开发目标及其可行性。

阶段2-需求分析：划分出软件需要实现的功能模块，并制作成文档。（应考虑到需求的变化）

阶段3-软件设计：在需求分析结果的基础上，对整个软件系统进行设计，如系统框架设计、数据库设计等。

阶段4-软件开发：在软件设计的基础上，选择一种编程语言进行开发。（要符合规范）

阶段5-软件测试：软件开发完成后对软件进行测试，以查找软件设计与软件开发过程中存在的问题并加以修正。

阶段6-软件维护：软件完成测试并投入使用之后，按需对软件进行维护升级以延续软件的使用寿命。软件的维护包括纠错性维护和改进性维护两个方面。

1.1.2 软件开发模型

了解软件开发模型，以便找准自己在其中的定位与任务。

瀑布模型：只有当一个阶段任务完成之后才能开始下一个阶段。利于大型软件开发人员的组织管理及工具的使用与研究，但无法适应用户需求变更。

快速原型模型：在最初确定用户需求时快速构造出一个可以运行的软件原型，供客户评价以确定需求。克服了需求不明确带来的风险，适用于不能预先确定需求的软件项目；准确地设计出软件原型存在一定的难度，此外，这种开发模型也不利于开发人员对产品进行扩展。

迭代模型：又称为增量模型或演化模型，它将一个完整的软件拆分成不同的组件，然后逐个组件地开发测试。整个开发工作被组织为一系列短期、简单的小项目，称为一系列迭代。可以很好地适应客户需求变更，但是迭代模型需要将开发完成的组件集成到软件体系结构中，这样会有集成失败的风险，因此要求软件必须有开放式的体系结构。此外，迭代模型逐个组件地开发修改，很容易退化为“边做边改”的开发形式，从而失去对软件开发过程的整体控制。

迭代是重复反馈过程的活动，其目的通常是为了逼近所需目标或结果。每一次对过程的重复称为一次“迭代”，而每一次迭代得到的结果会作为下一次迭代的初始值。

螺旋模型：融合了瀑布模型、快速原型模型，它最大的特点是引入了其他模型所忽略的风险分析，比较适合开发复杂的大型软件。

敏捷模型：以用户的需求进化为核心，采用迭代、循序渐进的方法进行软件开发。开发的同时也会进行测试工作，甚至可以提前写好测试代码，因此在敏捷模型中，有“开发未动，测试先行”的说法。敏捷模型可以及时响应客户需求变更，不断适应新的趋势，但是在开发灵活的同时也带来了一定程度的混乱。例如，缺乏文档资料；软件之前版本的可重现性、可回溯性较低；对于较大的项目，人员越多，面对面的有效沟通越困难。因此敏捷模型比较适用于小型项目的开发，而不太适用于大型项目。敏捷模型主要有2种开发方式：Scrum与Kanban。

1.1.3 软件质量概述

高质量的软件除了满足客户的显式需求之外，往往还满足了客户隐式需求。

软件质量的概念：软件质量是指软件产品满足基本需求及隐式需求的程度。

从软件质量的定义，可将软件质量分为3个层次：（1）满足需求规定：软件产品符合开发者明确定义的目标，并且能可靠运行。（2）满足用户需求：软件产品的需求是由用户产生的，软件最终的目的就是满足用户需求，解决用户的实际问题。（3）满足用户隐式需求：除了满足用户的显式需求，软件产品如果满足用户的隐式需求，即潜在的可能需要在将来开发的功能，将会极大地提升用户满意度，这就意味着软件质量更高。

软件质量模型：ISO/IEC 9126:1991标准所包含的6大特性。

（1）功能性：在指定条件下，软件满足用户显式需求和隐式需求的能力。（2）可靠性：在指定条件下使用时，软件产品维持规定的性能级别的能力。（3）可使用性：在指定条件下，软件产品被使用、理解、学习的能力。（4）效率：在指定条件下，相对于所有资源的数量，软件产品可提供适当性能的能力。（5）可维护性：指软件产品被修改的能力。修改包括修正、优化和功能规格变更的说明。（6）可移植性：指软件产品从一个环境迁移到另一个环境的能力。

这6大特性及其子特性是软件质量标准的核心，软件测试工作就从这6个特性和27个子特性去测试、评价一个软件的。

“纸杯测试”是一个经典的测试案例，这是微软公司曾给软件测试者出的一道面试题，用于考察面试者对软件测试的理解与掌握程度。

测试项目：纸杯。

需求测试：查看纸杯说明书是否完整。

界面测试：观察纸杯外观，测试表面是否光滑、手感是否舒适。

功能测试：用纸杯装水，观察是否漏水。

安全测试：纸杯是否有毒或细菌。

可靠性测试：从不同高度摔下来，观察纸杯的损坏程度。

易用性测试：用纸杯盛放开水是否烫手，纸杯是否易滑、是否方便饮用。

兼容性测试：用纸杯分别盛放水、酒精、饮料、汽油等，观察是否有渗漏现象。

可移植性测试：将纸杯放在温度、湿度等不同的环境中，查看纸杯是否还能正常使用。

可维护性：将纸杯揉捏变形，看其是否能恢复。

压力测试：用一根针扎在纸杯上不断增加力量，记录多大压强时针能穿透纸杯。

疲劳测试：用纸杯分别盛放水、汽油放置24小时，观察其渗漏情况（时间和程度）。

跌落测试：纸杯（加包装）从高处落下，查看可造成破损的高度。

震动测试：纸杯（加包装）六面震动，评估它是否能应对恶劣的公路/铁路/航空运输等。

测试数据：编写具体测试数据（略），其中可能会用到场景法、等价类划分法、边界值分析法等测试方法。

期望输出：期望输出需要查阅国际标准及用户的使用需求。

用户文档：使用手册是否对纸杯的用法、使用条件、限制条件等有详细描述。

说明书测试：查看纸杯说明书的正确性、准确性及完整性。