计算机软件测试技术

本文旨在介绍计算机软件测试技术,以计算机软件测试技术分类入手,详细介绍了软件测试在不同情况下的分类,最后详细阐述了黑盒测试理论的等价类划分、边界值分析、错误推断法、因果图、正交实验法,从而为系统软件测试设计有理论支持的测试用例.

【关 键 词】软件测试技术黑盒测试等价类划分正交实验法

1概述

随着计算机技术的突飞猛进、人们对信息管理、数据收集等业务需求的日益增长以及软件行业蓬勃发展,越来越多的大型软件系统应运而生.软件测试成了软件开发中必不可少的部分,在整个软件开过程中占有很重要的位置.通常在软件开发机构,软件测试占整个项目工作量的40%左右.为了避免返工和降低软件缺陷率,在软件发布之前,必须要对其进行测试.软件测试贯穿于软件开发的整个生命周期,而理论的支撑在测试中是必不可少的.只有在一定的理论知识的支持下,才能测而有据、提高测试效率,从而有条不紊地进行软件测试工作.

2软件测试技术

计算机软件测试技术对于软件开发来说是非常重要的,对于一个复杂的系统而言,为了增加系统的可靠性,测试工程师需要对开发的系统进行不同层次的软件测试.

软件测试根据系统开发的阶段来分为单元测试、集成测试、系统测试、验收测试,根据程序是否被运行分为静态、动态测试,按照查看源代码情况分为白盒、黑盒测试.其中,静态测试是指在不实际运行软件的情况下,直接查看源代码、软件数据结构、编码规则等,由每千行代码出现的错误率作为静态测试的评估结果；动态测试指的是在实际的环境中或者在开发、测试的环境中运行软件,通过测试人员对其进行的各种正确操作,将得出的实际结果与期望结果进行对比,以此来判断软件是否成功.黑盒测试则是将系统看做一个黑盒子,忽略系统内部结构和特性的情况下对齐进行测试,性能测试也属于白盒测试的一种,通过性能测试的自动化工具来模拟开发系统的正常、峰值以及异常负载等条件,来对软硬件的各项性能指标进行测试,从而发现软硬件系统的性能瓶颈,提出修改方案,以达到优化系统的目的；白盒测试主要是对代码的结构或者逻辑进行测试,需要了解系统的内部逻辑结构、逻辑路径以及源代码的情况,来覆盖开发系统所设计的所有逻辑路径.

3黑盒测试的技术研究

黑盒测试并不是盲目无知地测试,它是在不注重软件产品的内部结构知识的情况下,根据用户知识和环境认知来设计测试用例.黑盒测试用例方法一般分为等价类划分、边界值分析、错误推断法、因果图、正交实验法等.

3.1等价类划分

等价类划分是将整个输入域按照一定的原则划分成几个互不相交的子集,子集中的元素彼此之间是等价的.用这种方法来进行设计测试时,只需在一个子集中选出一个或几个具有代表性的元素作为测试数据,即可代表该集合对软件系统的影响.

例如：在程序的规则说明书中,对输入条件有这么一句话：“程序输入条件为小于100大于10的整数x”.

则有效等价类为10

同时有效等价类可以根据其他条件再划分不同的子集,以检测该程序的功能是否完整；对于无效等价类,可以选出几个元素来检测该程序对异常输入的容错能力和健壮性.

同时,边界值分析法属于等价类划分的补充,它是采取等价类划分结果的边界值作为测试用例的输入项来验证系统的完备性.例如上述例子,在分析完有效等价类和无效等价类以后,运用边界值分析法可以得知,10、100为边界值,故而我们可以选择10和100以及10、100左右两侧的值来作为测试数据进行测试.

3.2错误推断法

错误推断法是基于测试人员的经验和直接来完成验证可能存在的错误而设计测试用例的一种方法,主要是列举出程序中有可能出现错误或者容易发生错误的特殊情况.例如：输入或者输出为零,删除表格为空或者保存空白信息或者空白表格等情况,然后根据它们设计测试用例.此方法可以弥补测试中的纰漏,但是测试者需有一定的测试经验或对软件系统有一定的了解方可.

3.3因果图

因果图法考虑到了多种输入条件中的复合关系以及限制关系,当有许多输入或者输出时,或者多种输入和输出组合的情况下,或者参数间相互依存时,此法十分有效.因果图法适合于描述多种条件组合,相应产生多个动作的形式来进行测试用例的设计.利用因果图法来设计测试用例的步骤如下：（1）分析需求中的描述,按需求划分原因及结果；（2）分析需求中的语义内容,然后用因果图来表示需求；（3）使用一些特殊符号在图上标出限制关系；（4）将因果图变成决策表；（5）根据决策表中的每个项目来设计测试用例.

3.4正价实验法

正交试验法是从大量的实验点中挑选出适量的、具有代表性的点,应用依据伽罗卡瓦理论导出的“正交表”,合理的安排实验的一种科学的测试用例设计方法,适用于软件系统的互动测试、包含配置项的种种测试.

关于利用正交实验法设计测试用例,一般是有正交表的表达式来选择确定正交表.

L行数（水平数因子数）

其中,因子数为所有需要被检查的变量在测试中被称作因子.因子数也是正交数组中的列数；行数为正交表中的行数,也就是正交数组体现的实验的次数；水平数为任何单个因子能够取得的值的个数的最大数.

根据正交实验法来主要步骤如下,在得到映射关系后可根据映射出来的取值来设计测试用例.

（1）确定所有的因子；

（2）确定每个因子的水平数；

（3）根据正交表达式来选择合适的正交表,覆盖测试范围的情况下,选择行数最少的表格；

（4）在正交表格中映射因子的取值；

（5）添加表格中没有显示的潜在组合.

4总结

计算机软件测试技术是与软件开发相结合的技术,是系统开发必不可少的.软件测试用例的设计,主要是根据测试理论以及实际运行的环境来设计测试用例数据,以数据驱动按成开发系统的软件测试工作.当然,在测试工作中,还需要我们不断努力来提升我们的软件测试力度和技能,进而提升发布软件的可靠性和安全性.