【51CTO.com快譯】世界上沒有任何軟件能夠保證是無缺的。但是這不應(yīng)當(dāng)成為軟件缺陷的托詞。為了提高產(chǎn)品的質(zhì)量，確保軟件應(yīng)用的有效性、以及應(yīng)用的平穩(wěn)運(yùn)行，我們需要進(jìn)行各種有計(jì)劃有步驟的軟件測試。在本文中，我們將通過向您介紹有關(guān)軟件測試的基本方面，以幫助您把控軟件質(zhì)量，并能交付出滿意的產(chǎn)品。

軟件測試簡介

從概念上說，軟件測試是一個(gè)評估已開發(fā)軟件的功能，審查應(yīng)用是否滿足既定的要求，識別程序中任何潛在的缺陷，進(jìn)而提高產(chǎn)品質(zhì)量的過程。它的輸出是發(fā)現(xiàn)目標(biāo)系統(tǒng)與實(shí)際需求之間的差距，以及自身存在的錯(cuò)誤與缺失。

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在業(yè)界，我們通常將軟件測試稱為驗(yàn)證和確證軟件產(chǎn)品的過程。因此，它關(guān)注軟件產(chǎn)品的如下三個(gè)方面：

1. 是否滿足那些指導(dǎo)其設(shè)計(jì)和開發(fā)的業(yè)務(wù)和技術(shù)需求
2. 是否能夠按需運(yùn)行并提供穩(wěn)定的服務(wù)
3. 既定的服務(wù)功能是否能夠重復(fù)實(shí)現(xiàn)

軟件開發(fā)生命周期

首先，我們來了解一下軟件開發(fā)生命周期(Software Development Life Cycle，SDLC)的概念。它是整個(gè)軟件行業(yè)用于設(shè)計(jì)、開發(fā)和測試高質(zhì)量軟件的過程。SDLC旨在規(guī)定的時(shí)間和成本預(yù)算之內(nèi)，生產(chǎn)出那些滿足甚至超出客戶期望的高質(zhì)量軟件。下圖概括性地描繪了SDLC所涉及的各個(gè)階段。

要求階段

需求的收集和分析是軟件開發(fā)生命周期中最重要的階段。業(yè)務(wù)分析師們會從客戶和用戶處收集他們的業(yè)務(wù)需求，并在既有的業(yè)務(wù)需求規(guī)范(具體文檔名稱會因組織的不同而有所差異)中記錄這些需求要點(diǎn)。

分析階段

在完成對需求的收集和分析后，下一步就是要定義并記錄產(chǎn)品的規(guī)范需求，進(jìn)而獲得客戶的確認(rèn)。我們一般需要通過軟件需求規(guī)范(Software Requirement Specification，SRS)文檔來實(shí)現(xiàn)。SRS一般包含了在項(xiàng)目生命周期中，那些與設(shè)計(jì)和開發(fā)相關(guān)的所有產(chǎn)品需求。

設(shè)計(jì)階段

此階段分為兩個(gè)步驟：

1. 高級設(shè)計(jì)(High-Level Design，HLD)：有時(shí)也稱概要設(shè)計(jì)，它交付的是待開發(fā)軟件產(chǎn)品的體系結(jié)構(gòu)，一般由架構(gòu)師和高級資深開發(fā)人員來完成。
2. 低級設(shè)計(jì)(Low-Level Design，LLD)：有時(shí)也稱詳細(xì)設(shè)計(jì)，它描述的是產(chǎn)品的每一項(xiàng)功能、以及每一個(gè)組件應(yīng)該如何運(yùn)作。一般由高級資深開發(fā)人員來完成。

可見，此階段的輸出：高級文檔和低級文檔，將作為下一階段的輸入。

開發(fā)階段

所有級別的開發(fā)人員(從資深到初級)都參與到該階段當(dāng)中，著手編寫并構(gòu)建軟件的相關(guān)代碼。

測試階段

軟件在完成編碼之后，會被發(fā)送到測試部門，對可能出現(xiàn)的缺陷進(jìn)行全面的測試。他們既可以手動測試軟件，又可以通過自動化測試工具，以確保軟件的每個(gè)組件都能夠正常工作。軟件只有通過了測試，才能得到質(zhì)量保證，也才能進(jìn)入下面的實(shí)施階段。

部署和維護(hù)階段

最終，軟件產(chǎn)品需要交付和部署，以供客戶使用。此階段通常是由部署與實(shí)施工程師來完成。而在客戶使用系統(tǒng)與服務(wù)的過程中，他們所碰到的任何實(shí)際問題，都需要在維護(hù)階段，得到持續(xù)并及時(shí)地解決。

如果您想深入了解上述軟件開發(fā)生命周期中有關(guān)測試環(huán)境的具體內(nèi)容，請參閱軟件測試生命周期一文(https://www.edureka.co/blog/software-testing-life-cycle/)。下面我們來討論一下所謂的V模型。

驗(yàn)證和確證模型

V模型是目前使用最為廣泛的軟件開發(fā)過程之一。實(shí)際上，V模型將測試環(huán)節(jié)貫穿到了從需求階段到開始實(shí)施的整個(gè)過程之中。在業(yè)界，V模型也稱為驗(yàn)證和確證模型(verification and validation model)。那么到底什么是軟件測試中的驗(yàn)證和確證呢?

1. 驗(yàn)證：是一種靜態(tài)分析的技術(shù)。它是在不執(zhí)行代碼的情況下，執(zhí)行諸如：回顧、檢查、以及逐行審驗(yàn)之類的測試。
2. 確證：是一種動態(tài)分析的技術(shù)，它是對代碼執(zhí)行功能性和非功能性的測試。

在V模型中，測試并不是作為一個(gè)單獨(dú)離散的階段，而是跟隨著需求階段一起開始，與軟件開發(fā)的整個(gè)進(jìn)程同步推進(jìn)，分不同的步驟對產(chǎn)品開展驗(yàn)證和確證活動。該模型的階段名稱如下圖所示：

由上圖可見，在V模型的左側(cè)是一系列開發(fā)活動，其中包括：用戶需求、軟件定義、概要設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、以及軟件編碼;而右側(cè)則是一系列對應(yīng)的測試活動，其中包括：單元測試、集成測試、系統(tǒng)測試、以及驗(yàn)收測試。因此，左右不同階段的聯(lián)系可以簡述為：單元測試著眼于開發(fā)出的代碼是否符合詳細(xì)設(shè)計(jì)的要求;集成測試檢查的是各組成組件能否協(xié)同工作;系統(tǒng)測試關(guān)注的是集成到一起的產(chǎn)品是否符合規(guī)格說明的要求;而驗(yàn)收測試則注重的是產(chǎn)品能否讓最終用戶滿意。

軟件測試方法

通常而言，我們會采取如下三種方法開展軟件的相關(guān)測試，它們是：

1. 黑盒測試：測試人員并不知曉被測項(xiàng)目的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)、以及實(shí)現(xiàn)原理。
2. 白盒測試：測試人員完全知曉被測項(xiàng)目的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)、以及實(shí)現(xiàn)原理。
3. 灰盒測試：測試人員僅僅知曉被測項(xiàng)目有限的內(nèi)部功能信息。

軟件測試階段

我們運(yùn)用軟件測試的不同階段，來對目標(biāo)軟件系統(tǒng)的每個(gè)單元或組件進(jìn)行審驗(yàn)。由于系統(tǒng)測試的主要目標(biāo)就是評估其是否符合既定的開發(fā)需求。因此，這些不同的測試階段不但有助于檢查軟件的行為和性能，也能夠識別出其中的缺陷(bug)，以及在整個(gè)開發(fā)的生命周期中起到一定的協(xié)調(diào)作用。具體說來，軟件測試分為如下四個(gè)階段：

1. 單元測試：通過設(shè)定目標(biāo)軟件的最小測試單位，盡快地找出各個(gè)模塊或組件中的明顯錯(cuò)誤，以提高單塊程序代碼的質(zhì)量、并減少后期返工的成本。
2. 集成測試：通過測試整個(gè)系統(tǒng)能否編譯和構(gòu)建成功，以發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)架構(gòu)和模塊之間、模塊與模塊之間是否存在接口問題，并記錄下測試結(jié)果。
3. 系統(tǒng)測試：通過運(yùn)行整個(gè)系統(tǒng)，來根據(jù)系統(tǒng)測試用例執(zhí)行全面測試，驗(yàn)證并確證系統(tǒng)的功能與性能是否符合需求規(guī)格說明中的要求。
4. 驗(yàn)收測試：在系統(tǒng)安裝部署完成之后，通過邀請客戶參與進(jìn)來，進(jìn)而確認(rèn)軟件系統(tǒng)能否按照既定的要求平穩(wěn)運(yùn)行。

軟件測試文檔化

將各項(xiàng)測試用例進(jìn)行文檔化，將有助于我們評估測試的工作量，以及跟蹤測試的覆蓋率。那么，常用的軟件測試相關(guān)文檔包括如下四種：

    1.測試計(jì)劃：為目標(biāo)應(yīng)用程序提供測試大綱與策略。其中包括：測試的范圍、方法、資源和進(jìn)度等。具體還會涉及到各階段的測試任務(wù)、時(shí)間進(jìn)度安排、測試執(zhí)行團(tuán)隊(duì)、以及風(fēng)險(xiǎn)揭示等。

    2.測試場景：描述目標(biāo)的特性、測試的方法、環(huán)境的要求、工具的選擇、以及測試的范圍。具體還會涉及到各階段的啟動、停止、完成標(biāo)準(zhǔn)等條件。

    3.測試用例：它是由一組條件或變量所組成，測試人員籍此確定被測系統(tǒng)是否滿足要求，以及能否正常工作。開發(fā)測試用例的過程，也有助于發(fā)現(xiàn)應(yīng)用程序在代碼與設(shè)計(jì)中的問題。因此，在具體測試期間，我們可以設(shè)計(jì)出許多類型的測試用例。例如：

• 功能性測試用例
• 負(fù)面錯(cuò)誤測試用例
• 邏輯測試用例
• 物理測試用例
• 用戶接口測試用例

     4. 追溯矩陣：也稱為需求追蹤矩陣(Requirement Traceability Matrix，RTM)，它是一張被用于在創(chuàng)建產(chǎn)品的SDLC模型時(shí)，草擬各種需求的表格。在實(shí)際應(yīng)用中，我們既可以采取從設(shè)計(jì)到編碼的前向跟蹤方式，也可以采用相反的向后跟蹤方式。

缺陷管理流程

眾所周知，軟件開發(fā)是一個(gè)非常復(fù)雜的過程。它往往要求團(tuán)隊(duì)成員在嚴(yán)格的時(shí)間期限內(nèi)，每天都必須完成大量的代碼編寫工作，因此他們通常沒有太多的時(shí)間去考慮如何避免出現(xiàn)錯(cuò)誤。因此，對于每個(gè)軟件開發(fā)項(xiàng)目來說，我們都需要有一個(gè)能夠檢測錯(cuò)誤與缺陷，進(jìn)而及時(shí)修復(fù)的缺陷管理過程。

缺陷管理，或稱錯(cuò)誤跟蹤，通常是在產(chǎn)品的測試階段進(jìn)行的。我們可以通過兩種不同的方式實(shí)現(xiàn)缺陷管理，即：開發(fā)人員自行測試他們的產(chǎn)品;或邀請用戶參與測試。雖然最終用戶能夠提供不同的視角來識別缺陷，但是他們的識別途徑往往不夠全面。

因此，缺陷管理通常會涉及到如下四個(gè)步驟：

1. 檢測與識別缺陷
2. 分析與定位缺陷，進(jìn)而填寫并提交缺陷報(bào)告
3. 提請整改并修復(fù)缺陷
4. 驗(yàn)證修改并記錄缺陷列表

缺陷生命周期

一般而言，缺陷的生命周期是從bug被發(fā)現(xiàn)開始，直至它被最終修復(fù)，并能確保不再復(fù)發(fā)為止。不過有時(shí)候，根據(jù)組織的策略，使用到的軟件開發(fā)模型(如敏捷或迭代)，項(xiàng)目的時(shí)間表，以及團(tuán)隊(duì)的結(jié)構(gòu)等因素的不同，缺陷的生命周期也可能有所差異?？偟恼f來，它所要經(jīng)歷的步驟與過程，如下圖所示：

1. 新建：當(dāng)缺陷被初次遞交時(shí)，它處于“新建”狀態(tài)。不過，該缺陷可能需要得到進(jìn)一步的確認(rèn)。
2. 分配：經(jīng)由測試人員創(chuàng)建之后，其主管負(fù)責(zé)人會審核該缺陷的真實(shí)性，一旦確認(rèn)，則會分配給相應(yīng)的開發(fā)人員或團(tuán)隊(duì)接手處理。
3. 打開：開發(fā)人員受理該缺陷，著手分析并研發(fā)缺陷的修復(fù)程序。
4. 修復(fù)：當(dāng)開發(fā)人員完成了必要的代碼更改，并驗(yàn)證了其修復(fù)效果之后，他會將缺陷狀態(tài)設(shè)置為“已修復(fù)”，并將缺陷的相關(guān)信息回傳給測試團(tuán)隊(duì)。
5. 測試：在此階段，測試人員對開發(fā)人員傳回的已更改代碼進(jìn)行測試，以檢驗(yàn)缺陷是否已被修復(fù)。
6. 驗(yàn)證：測試人員針對該缺陷展開新一輪的測試。如測試通過，他會將該缺陷的狀態(tài)變更為“已驗(yàn)證”。
7. 重新打開：相反，如果測試未能通過，則測試人員將狀態(tài)更改為“重新打開”。該缺陷將再次經(jīng)歷上述周期。
8. 關(guān)閉：如果測試人員最終認(rèn)為目標(biāo)軟件中不再存在此類缺陷，他會將錯(cuò)誤狀態(tài)更改為“已關(guān)閉”。
9. 重復(fù)：如果同一個(gè)缺陷被重復(fù)提交、或者兩個(gè)缺陷屬于同一種錯(cuò)誤，那么這個(gè)缺陷狀態(tài)會被設(shè)置為“重復(fù)提交”。
10. 拒絕：如果開發(fā)人員不認(rèn)為這是一個(gè)缺陷，他會拒絕，然后將錯(cuò)誤的狀態(tài)更改為“已拒絕”。
11. 延期：如果缺陷的狀態(tài)被置為“延期”，則意味著該缺陷將會在下一個(gè)版本中被修復(fù)。當(dāng)然，將缺陷置為“延期”原因有許多，例如：該缺陷的優(yōu)先級不高，或是時(shí)間緊迫，又或是對于軟件不會造成太大的影響。

手動測試與自動化測試

如果選擇手動測試，則意味著我們需要QA測試人員，對目標(biāo)軟件的每一個(gè)測試用例，都采取手動執(zhí)行的方式，人工提供不同的數(shù)據(jù)集，并且仔細(xì)地記錄下每一個(gè)環(huán)節(jié)的成功與失敗率。

由于需要人工進(jìn)行測試結(jié)果的驗(yàn)證和輸出的判斷，因此不但費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且難免會產(chǎn)生人為的疏忽。

不言而喻，自動化測試意味著更高的效率，更少的人力，更低的出錯(cuò)幾率，以及適用于回歸和功能性測試環(huán)節(jié)的、更頻繁的執(zhí)行次數(shù)。

例如：對于某個(gè)登錄頁面而言，如果我們需要驗(yàn)證所有登錄嘗試的可能性及其結(jié)果，那么我們只需要通過編寫一段測試代碼，就能自行輸入所有可能的數(shù)據(jù)，執(zhí)行各種類型的登錄方法，進(jìn)而判斷并記錄所有登錄嘗試的成敗結(jié)果。

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此外，您也可以在不同系統(tǒng)環(huán)境，以及不同的瀏覽器中進(jìn)行模擬測試。而且，您還可以指定在一天中的某個(gè)特定時(shí)間段，自動生成結(jié)果文件及報(bào)告。如今，市面上已有許多自動化的測試工具，例如：Selenium等。如果您有興趣，可以通過鏈接https://www.edureka.co/blog/selenium-tutorial，來進(jìn)一步了解。

以上就是我想向您介紹的有關(guān)軟件測試的一些入門知識，希望能夠幫助您建立起相關(guān)的知識概念，并能指導(dǎo)您后繼的學(xué)習(xí)以及測試工作。

原文標(biāo)題：Software Testing Life Cycle，作者：Sayantini Deb

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