摘要：軟件測試時(shí)保證軟件質(zhì)量的重要手段，如何組織軟件測試，耗費(fèi)最少的時(shí)間與最小的
工作量完成軟件測試,試軟件質(zhì)量滿足用戶要求，是軟件研發(fā)單位需要解決的問題。本文結(jié)合工程實(shí)踐，從軟件的可測試性以及測試組織等方面探討提高軟件測試效率的方法。
關(guān)鍵詞：可測試性；軟件測試；測試人員；
引言
自從上世紀(jì)七八十年代全面爆發(fā)軟件危機(jī)起，軟件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展過程中始終伴隨著巨大的管理難題。整個(gè)軟件產(chǎn)業(yè)存在著軟件代價(jià)高、難于控制開發(fā)進(jìn)度、軟件工作 量估計(jì)困難、質(zhì)量低，以及軟件修改、維護(hù)困難等問題。而要解決這些問題，在很大程度上取決于提高軟件的設(shè)計(jì)、開發(fā)和測試質(zhì)量。
隨著軟件開發(fā)規(guī) 模的增大，軟件的質(zhì)量問題越來越突出。軟件測試是提高軟件質(zhì)量的有效途徑在軟件測試工作中投入的人力、物力、財(cái)力逐漸加大，國外有些軟件公司的測試人員和 開發(fā)人員的比例甚至達(dá)到1：1或者2：1的程度，因此如何提高軟件測試效率是每個(gè)軟件研發(fā)單位和研發(fā)項(xiàng)目面臨的嚴(yán)峻問題。
本文結(jié)合工程實(shí)踐，從軟件的可測試性和軟件測試組織兩個(gè)方面進(jìn)行分析，探討提高軟件測試效率的方法。
1、影響軟件測試效率的因素
影響軟件測試效率的因素很多，文本只論述被測軟件質(zhì)量和軟件測試組織對軟件測試效率的影響。
通過軟件測試可以發(fā)現(xiàn)軟件中的某些問題，軟件中存在的某些潛在問題由于受測試工具、測試方法和測試時(shí)間的限制而無法發(fā)現(xiàn)，測試中發(fā)現(xiàn)的問題最終需要通過 軟件開發(fā)人員進(jìn)行糾正，從某種角度來看，軟件測試并不能從根本上提高軟件質(zhì)量，軟件質(zhì)量的高低直接取決于軟件開發(fā)人員的設(shè)計(jì)與編程水平，好的軟件開發(fā)人員 編寫完成的軟件具有問題少、易維護(hù)等特點(diǎn)，但是有時(shí)會出現(xiàn)修改完成了一個(gè)軟件缺陷，同時(shí)又引入多個(gè)軟件缺陷的情況，需要經(jīng)過多輪回歸測試才能夠完成問題歸 零。所以，雖然軟件測試時(shí)提高質(zhì)量的有效途徑，但提高軟件開發(fā)人員的水平，提高反映軟件設(shè)計(jì)質(zhì)量和開發(fā)質(zhì)量的軟件的可測試性是提高軟件質(zhì)量的根本途徑。
軟件測試人員對項(xiàng)目需求的理解程度，對測試?yán)碚摗y試工具和測試方法的掌握程度，以及對測試軟件模塊在項(xiàng)目中的重要程度和成熟程度的認(rèn)識，對軟件測試效率同樣有很大的影響，所以在工程中需要合理組織軟件測試，提高軟件測試效率。
2、軟件的可測試性
2.1 可測試性軟件的特征
可測試軟件具有以下特征：
（1）可操作性。可操作性是指：被測軟件的錯(cuò)誤很少，可以避免重復(fù)測試的開銷；沒有阻礙測試連續(xù)執(zhí)行的錯(cuò)誤；在軟件設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)允許在開發(fā)階段進(jìn)行部分測試活動(dòng)。
（2）可觀察性。
可觀察性包括：每個(gè)輸入有唯一的輸出；系統(tǒng)狀態(tài)和變量可見，或在運(yùn)行中可查詢；過去的系統(tǒng)狀態(tài)和變量可見，或在運(yùn)行中可查詢；所有影響輸出的因素都可見；容易識別錯(cuò)誤輸出；自動(dòng)報(bào)告內(nèi)部錯(cuò)誤；可獲取源代碼；
（3）可控制性。可控制性是指：所有可能的輸出都產(chǎn)生于某種輸入組合；通過某種輸入組合，所有代碼都可能被執(zhí)行；軟件測試人員可直接控制軟件和硬件的狀態(tài)及變量；輸入和輸出格式保持一致且有規(guī)范的構(gòu)成；能夠便利地對測試進(jìn)行說明，以及方面地執(zhí)行和重構(gòu)測試。
（4）可分解性。軟件系統(tǒng)由眾多獨(dú)立模塊構(gòu)成。每個(gè)軟件模塊均可獨(dú)立進(jìn)行測試。
（5）簡單性。簡單性包括功能簡單性、結(jié)構(gòu)簡單性、代碼簡單性。
（6）穩(wěn)定性。軟件的變化是不經(jīng)常的，變化時(shí)可控制的，軟件的變化不形象已有的測試，失效后能夠得到良好的回復(fù)。
（7）易理解性。易理解性包括：設(shè)計(jì)能夠被很好的理解；內(nèi)部、外部和共享構(gòu)件之間的依賴性能夠很好地被理解；測試人員可方便的獲取技術(shù)文檔，并及時(shí)掌握設(shè)計(jì)更改清空；技術(shù)文檔組織合理，明確詳細(xì)。
2.2 提高軟件可測試性的途徑
在實(shí)際工作中，可通過以下幾個(gè)途徑提高軟件的可測試性：減少并控制需求的變更；加強(qiáng)軟件可測試性的設(shè)計(jì)；重視并規(guī)范技術(shù)文檔的編寫。
2.2.1 減少并控制需求的變更
用戶需求可以分為如下三個(gè)層次：基本需求、預(yù)期需求和擴(kuò)展需求三類。七宗預(yù)期需求是明示的。而基本需求和擴(kuò)展需求是非明示的。所謂擴(kuò)展需求是指這些特征 在用戶的期望范圍之外，并且當(dāng)其存在時(shí)將是非常令人滿意的。由于種種原因，軟件的需求不確定性事客觀存在的，是不可避免的，軟件規(guī)模越大，研制周期越長， 需求的不確定性就越大。軟件需求不確定性原因主要包括：用戶在表述需求時(shí)常常帶有不確定性與模糊性；隨著開發(fā)進(jìn)程的推進(jìn)，用戶對所建應(yīng)
用系統(tǒng)的理解不斷深入，對原來模塊或是非明示的需求有了新的認(rèn)識。隨時(shí)會提出需求的變更；由于開發(fā)人員的領(lǐng)域知識的局限性，導(dǎo)致引發(fā)對需求的誤解；用戶需求的獲取過程與描述形式往往采用非形式化的自然語言，以及自然概念中存在的本質(zhì)矛盾，使需求的規(guī)范描述發(fā)生困難。
識別項(xiàng)目需求
識別項(xiàng)目需求是項(xiàng)目成功的關(guān)鍵，為了減少需求的不確定性，首先應(yīng)充分認(rèn)識確定需求的重要性，通過與用戶的溝通，使用戶能充分認(rèn)識到軟件需求變更對軟件質(zhì) 量、進(jìn)度和成本的影響,積極參與到確定軟件需求的活動(dòng)中，達(dá)到現(xiàn)有進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)前盡量確定軟件需求的目的。同時(shí)在識別項(xiàng)目需求時(shí)，除了用戶明示的需求外， 還需關(guān)注用戶基本需求，用戶基本需求常常體現(xiàn)在項(xiàng)目的領(lǐng)域知識、項(xiàng)目所在行業(yè)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)等方面。實(shí)踐證明，開發(fā)人員對領(lǐng)域知識掌握的程度直接影響到項(xiàng)目需 求的確定，開發(fā)人員通過對領(lǐng)域知識的積累有助于項(xiàng)目需求的確定。
需求文檔化及需求評審 按照軟件工程化需求，用戶應(yīng)該向研制方正是提交需求文檔，研制方根據(jù)用戶需求進(jìn)行需求分析形成產(chǎn)品需求，用戶需求及產(chǎn)品需求均需文檔化并經(jīng)過評審，以盡早發(fā)現(xiàn)不合理的需求。
需求管理、需求變更的控制
在系統(tǒng)研制過程中應(yīng)對需求進(jìn)行管理，首先建立需求庫以及需求跟蹤矩陣，在需求跟蹤矩陣中反映研制跟階段工作產(chǎn)品與需求的對應(yīng)關(guān)系，并對需求進(jìn)行需求的雙向跟蹤。
采用軟件需求管理工具
采用需求管理工具，可以提高需求管理工作流程的自動(dòng)化程度，使需求管理可以在項(xiàng)目實(shí)施過程中得到有效地推行。需求管理工具可以在整個(gè)項(xiàng)目生命周 期內(nèi)，幫助團(tuán)隊(duì)有效地協(xié)作，將需求的變更信息及時(shí)傳送到團(tuán)隊(duì)的每個(gè)成員，可以使跨項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)的所有成員都能掌握必要的需求詳細(xì)信息，并對軟件項(xiàng)目規(guī)劃、項(xiàng)目 跟蹤與監(jiān)督實(shí)施管理。
2.2.2 加強(qiáng)軟件可測試性設(shè)計(jì)
在項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段應(yīng)注重對軟件可測試性的設(shè)計(jì)。項(xiàng)目負(fù)責(zé)人可根據(jù)項(xiàng)目具體情況對軟件可測試性提出具體要求，對軟件注視率、軟件模塊規(guī)模、模塊圈復(fù) 雜度、基本圈復(fù)雜度、操作數(shù)的個(gè)數(shù)以及過程出口個(gè)數(shù)等進(jìn)行規(guī)定，在軟件設(shè)計(jì)以及編程階段嚴(yán)格按照規(guī)范執(zhí)行，可有效地提高軟件測試效率。實(shí)踐證明，如果在項(xiàng) 目設(shè)計(jì)階段不進(jìn)行軟件可測試性的設(shè)計(jì)，待軟件完成后再根據(jù)可測試性要求對軟件進(jìn)行修改完善常常需要花費(fèi)巨大的人力和物力，同時(shí)大量的修改對軟件質(zhì)量也會帶 來不利影響。
2.2.3 重視并規(guī)范技術(shù)文檔的編寫
技術(shù)文檔不僅是開發(fā)人員進(jìn)行信息交流的手段，也是測試人員進(jìn)行測試的依據(jù)。所以軟件相關(guān)文檔應(yīng)描述明確詳細(xì)，組織合理，并根據(jù)需求和設(shè)計(jì)的變更 及時(shí)更新。同時(shí)為了給獨(dú)立測試人員提供更多的信息，在技術(shù)文檔中可增加各軟件模塊的重要程度、重用性以及測試歷史等信息，使得獨(dú)立測試人員可以合理分配經(jīng) 理，對重要軟件進(jìn)行重點(diǎn)測試，減少不必要的重復(fù)勞動(dòng)，提高測試效率。
3、軟件測試方法與組織
3.1 軟件測試方法
軟件模塊級測試分為白盒測試和黑盒測試。黑盒測試注重于測試軟件的功能性需求，試圖發(fā)現(xiàn)功能缺陷或遺漏、界面錯(cuò)誤、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或外部數(shù)據(jù)庫訪問錯(cuò) 誤、性能錯(cuò)誤以及初始化和中止等類型的錯(cuò)誤。百合測試依賴對程序細(xì)節(jié)的嚴(yán)密檢驗(yàn)，對軟件的邏輯路徑進(jìn)行測試，在不同的程序點(diǎn)檢驗(yàn)“程序的狀態(tài)”以判定預(yù)期 狀態(tài)或待驗(yàn)證狀態(tài)與真實(shí)狀態(tài)是否項(xiàng)目。在軟件測試中，常常結(jié)合黑盒與白盒兩種測試方法，相互補(bǔ)充。
3.2 軟件測試人員
軟件測試可以有軟件開發(fā)人員、獨(dú)立測試人員或者用戶進(jìn)行。在組織軟件測試時(shí)，可根據(jù)不同人員的得點(diǎn)進(jìn)行組織，使得各類測試相互補(bǔ)充。軟件開發(fā)人員熟悉軟件需求以及被測軟件，清除各軟件模塊的重要程度和相互關(guān)系，了解各
軟件模塊以前的測試及修改等歷史情況，可以有針對性地進(jìn)行測試；軟件開發(fā)人員和用戶交流較為方便，在測試中能夠發(fā)現(xiàn)與需求不一致的軟件錯(cuò)誤。但 是開發(fā)人員急于證明他們的程序是毫無錯(cuò)誤的，是按照用戶的需求開發(fā)的，而且完全能夠按照預(yù)定的進(jìn)度和預(yù)算完成，這將影響開發(fā)人員完成相關(guān)測試任務(wù)。
獨(dú)立測試人員應(yīng)具備較強(qiáng)的測試?yán)碚撍胶蜏y試經(jīng)驗(yàn)，熟練掌握軟件測試工具，并知悉被測軟件的功能需求才能夠?qū)浖M(jìn)行系統(tǒng)全面的測試。但獨(dú)立測 試人員有時(shí)會缺乏相應(yīng)領(lǐng)域的專業(yè)知識，主要測試依據(jù)是用戶的技術(shù)要求以及開發(fā)人員在軟件研制過程中形成的文檔，一方面這些文檔中缺乏對用戶基本需求的描 述；另一方面，獨(dú)立測試人員常常需通過開發(fā)人員來進(jìn)行需求的解釋，因此在軟件測試中優(yōu)勢無法發(fā)現(xiàn)軟件不滿足需求方面的錯(cuò)誤，但這種錯(cuò)誤往往從用戶角度看來 是最嚴(yán)重。同時(shí)，獨(dú)立測試人員由于對各軟件模塊的重要性及相互關(guān)系了解不深，有時(shí)會影響測試效率。
在條件允許的情況下，軟件完成后可提交用戶試用，用戶在試用中根據(jù)實(shí)際使用需求進(jìn)行操作，其中包括各種正常操作流和非正常操作流。用戶試用可有 效驗(yàn)證軟件是否滿足用戶用戶需求，同時(shí)在用戶試用中對軟件的可靠性等方面也同步進(jìn)行了測試。因?yàn)橛脩粼囉梅绞酵瑢?shí)際使用方式非常接近，所以通過用戶試用獲 得好評的軟件基本可以滿足今后的實(shí)際使用要求。
3.3 提高軟件測試效率的方法
為了提高軟件測試效率，測試人員需要熟悉掌握軟件涉及的領(lǐng)域知識，了解軟件各項(xiàng)功能的重要程度和成熟程度，掌握測試?yán)碚摵凸ぞ撸挥脩羰茄装Y需求正確性的主導(dǎo)力量，應(yīng)允許發(fā)揮用戶的積極作用。
在組織軟件測試時(shí)，可通過以下幾個(gè)方面提高軟件測試效率：
（1）根據(jù)不同測試人員的特點(diǎn)進(jìn)行測試分工，單元測試應(yīng)以軟件開發(fā)人員為主進(jìn)行，以保證每個(gè)單元能夠完成設(shè)計(jì)的功能。在很多情況下，集成測試也可以開發(fā)人員為主進(jìn)行。當(dāng)軟件體系結(jié)構(gòu)完成后，獨(dú)立測試人員機(jī)構(gòu)計(jì)入；
（2）軟件測試人員應(yīng)注重與用戶溝通，及早發(fā)現(xiàn)需求分析、理解不合理的問題，避免今后花費(fèi)大量的資源和時(shí)間進(jìn)行修改；
（3）對于軟件開發(fā)人員，需加強(qiáng)測試方法的培訓(xùn)，提高自我測試的效率；
（4）在選擇獨(dú)立測試人員是，盡量選擇比較熟悉了解被測試軟件相關(guān)領(lǐng)域知識的人員；
（5）獨(dú)立測試人員應(yīng)該在軟件開發(fā)的需求階段就參與項(xiàng)目的研制，以便更好地制定測試計(jì)劃、確定測試目標(biāo)以及便攜測試用例。通過找出項(xiàng)目中關(guān)鍵的 模塊和錯(cuò)誤率高的模塊，可使用測試首先集中在重要的部分，避免發(fā)生把過多的時(shí)間花費(fèi)在非重要模塊的測試而沒有時(shí)間測試重要的模塊的情況；
（6）被測試軟件在測試中發(fā)現(xiàn)了問題，需要進(jìn)行有組織的分析研究，然后權(quán)衡利弊進(jìn)行規(guī)范化修改，避免反復(fù)修改，反復(fù)測試；
（7）規(guī)范軟件配置管理，通過管理及技術(shù)手段，對軟件和文檔版本進(jìn)行控制，保障軟件測試的有效性。
4、結(jié)束語
實(shí)踐證明，通過提高被測軟件的可測試性，以及合理組織軟件測試工作，可以有效地提高軟件測試效率。隨著軟件測試的重要性得以承認(rèn)，軟件測試階段 在整個(gè)軟件開發(fā)周期中占得比重也日益增大。為了將缺陷和錯(cuò)誤消滅在萌芽之中，軟件測試將逐步發(fā)展成為軟件開發(fā)每一階段都要進(jìn)行而且需要反復(fù)進(jìn)行的活動(dòng)。軟 件測試中大量的工作是機(jī)械的、重復(fù)的、枯燥的和非智力的，但逐步加強(qiáng)軟件自動(dòng)化測試的研究與推廣將是今后軟件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢。