基于模型的軟件測試技術(shù)探析論文
摘 要：近年來，隨著科技信息的快速發(fā)展，軟件的功能性和復(fù)雜性增強(qiáng)，軟件測試與可靠性評(píng)估的難度逐步加大。筆者主要分析了現(xiàn)在廣泛應(yīng)用的面向?qū)ο筌浖_發(fā)技術(shù)和軟件自動(dòng)化測試技術(shù)的現(xiàn)狀，總結(jié)了基于模型的軟件測試特點(diǎn)及不足，并簡單介紹了基于模型的軟件測試流程。
關(guān)鍵詞：軟件產(chǎn)業(yè);模型;測試流程
軟件產(chǎn)業(yè)在國家信息化，工業(yè)化進(jìn)程中發(fā)揮越來越重要的作用，是推動(dòng)我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性和先導(dǎo)性產(chǎn)業(yè)。保障軟件質(zhì)量，維護(hù)國家和社會(huì)信息安全已是國家必須解決的重點(diǎn)問題。進(jìn)行軟件測試是保證軟件質(zhì)量的關(guān)鍵階段，是保證軟件生存期的重要步驟。軟件測試，即在軟件正式投入運(yùn)行前，對(duì)軟件需求分析、設(shè)計(jì)規(guī)格說明和編碼進(jìn)行最終復(fù)審的活動(dòng)。其目的是為了檢驗(yàn)軟件系統(tǒng)是否滿足需求并針對(duì)發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行改進(jìn)。 目前，我國軟件質(zhì)量測試研究中，對(duì)軟件質(zhì)量測評(píng)模型與測試數(shù)據(jù)自動(dòng)生成方法的研究，已經(jīng)成軟件工程領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)�；谀Ｐ偷能浖䴗y試方式是軟件編碼階段的主要測試方法，通過故障排除法，檢測軟件質(zhì)量，具有運(yùn)行速度快，效率高、檢測性能佳等特點(diǎn)。但是也存在誤報(bào)、漏報(bào)和故障機(jī)理等程序問題。筆者通過分析國內(nèi)外軟件質(zhì)量相關(guān)技術(shù)現(xiàn)狀，對(duì)基于模型的軟件測試技術(shù)特點(diǎn)和存在的主要問題進(jìn)行了分析，闡述了基于模型的軟件測試流程。
1 國內(nèi)外軟件質(zhì)量相關(guān)技術(shù)現(xiàn)狀
近幾年，國家對(duì)軟件安全問題越來越重視，不少高校和國家研究機(jī)構(gòu)從事軟件測試研究，通過借鑒國外先進(jìn)理論和引進(jìn)技術(shù)，結(jié)合我國軟件質(zhì)量問題，基于模型的軟件測試技術(shù)得到了快速發(fā)展并應(yīng)用到實(shí)際測試中。但是還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于國外軟件測試技術(shù)，一方面，在歐美發(fā)達(dá)國家，軟件測試工作是一個(gè)非常獨(dú)立的職業(yè)，是軟件質(zhì)量控制必不可少的環(huán)節(jié)；在我國，很多軟件企業(yè)軟件測試工作只停留在單元測試，功能測試等環(huán)節(jié)，甚至根本不進(jìn)行質(zhì)量測試，專業(yè)的測試工作人員所占比例��；另一方面，我國軟件產(chǎn)業(yè)質(zhì)量較低，軟件測試標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化操作尚未形成，而軟件測試的通用化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化水平與國外相比，更是相差甚遠(yuǎn)。
2 模型的軟件測試技術(shù)特點(diǎn)
2.1 軟件測試評(píng)價(jià)一體化
基于模型的軟件測試技術(shù)根據(jù)被測試應(yīng)用程序的分析設(shè)計(jì)模型，自動(dòng)生成測試模型、產(chǎn)生測試用例和進(jìn)行測試結(jié)果評(píng)價(jià)。
2.2 軟件測試自動(dòng)化水平及測試效率高
基于模型的軟件測試在測試過程中，首先提高了軟件測試效率，減少了測試人員的工作量；其次在軟件成本降低的同時(shí)，軟件產(chǎn)品質(zhì)量提高了；最后，可以隨時(shí)生成各種統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，提高高層監(jiān)控整個(gè)軟件測試過程的能力。
2.3 有效解決了測試失效辨識(shí)問題
基于模型的軟件測試技術(shù)是對(duì)其他軟件測試技術(shù)的有效補(bǔ)充，往往能發(fā)現(xiàn)其他測試技術(shù)難以發(fā)現(xiàn)的故障，尤其是對(duì)邏輯復(fù)雜故障測試效果好，保障了軟件質(zhì)量。
3 模型的軟件測試存在的主要問題
模型的軟件測試工作是一項(xiàng)具體且全面的工作過程。首先，工作人員方面，不僅需要測試人員具備一定的理論基礎(chǔ)，還要掌握相關(guān)工具使用方法。其次，在實(shí)際應(yīng)用過程中，我們發(fā)現(xiàn)基于模型的軟件測試技術(shù)存在不少軟件質(zhì)量問題，尚不能取代已有的其他測試技術(shù)，還需從事此行業(yè)的工作人員進(jìn)一步研究和實(shí)踐，更好的補(bǔ)充其他測試技術(shù)不足之處。以下簡述了存在的幾個(gè)主要問題并進(jìn)行了簡要分析。
3.1 誤報(bào)問題
誤報(bào)問題是系統(tǒng)沒有發(fā)生故障而報(bào)警，誤報(bào)信息是模型的軟件測試技術(shù)普遍存在的問題。這是由于一些故障的發(fā)生和確定是在動(dòng)態(tài)的信息執(zhí)行中形成的'，而基于模型的軟件測試技術(shù)大多是靜態(tài)分析技術(shù)，誤報(bào)問題在靜態(tài)分析的測試工具工作中是不可避免的。以下以O(shè)CL在建模的進(jìn)程調(diào)度系統(tǒng)中的靜態(tài)模型為例，見圖1。 圖1 靜態(tài)模型 上圖是對(duì)系統(tǒng)的靜態(tài)描述，雖然可以形成所需模型，但是顯然對(duì)該系統(tǒng)的描述還是不精確的。我們知道，處在就緒狀態(tài)的進(jìn)程和等待進(jìn)入就緒狀態(tài)的進(jìn)程集合之間是不相交的，而系統(tǒng)中始終只能有一個(gè)處于活動(dòng)狀態(tài)的進(jìn)程，活動(dòng)進(jìn)程與前兩個(gè)進(jìn)程也不會(huì)發(fā)生集合。這樣，靜態(tài)圖的生成并不是準(zhǔn)確的，誤報(bào)問題由此產(chǎn)生�，F(xiàn)在不少高校和研究所將動(dòng)態(tài)測試與靜態(tài)測試進(jìn)行互配測試，以期解決測試中的誤報(bào)問題。
3.2 漏報(bào)問題
漏報(bào)是指系統(tǒng)發(fā)生了故障而沒有報(bào)警，是系統(tǒng)故障中又一常見問題�；谀Ｐ偷能浖䴗y試是由模型定義和模型檢測算法進(jìn)行軟件質(zhì)量測試的，由于模型定義和模型檢測算法在具體軟件模型檢測中存在差異，漏報(bào)問題也是不可避免。 我們知道，由于模型定義是由故障本身及所用工具決定的，而軟件模型多種多樣，測試工具因模型變化，具體的模型所用的檢測工具在設(shè)計(jì)過程中從檢測的效率性和降低軟件復(fù)雜性出發(fā)，都會(huì)設(shè)計(jì)形成自己認(rèn)為最簡便合理的檢測算法，這樣就形成了軟件檢測中普遍存在漏報(bào)問題，即使是相同的模型，由于檢測工具的差異，導(dǎo)致檢測故障結(jié)果也存在差異性。
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