软件测试第3章 测试分析与设计-2017
软件测试第三版教学设计
软件测试第三版教学设计课程简介本课程是软件工程专业的一门重要课程，介绍了软件测试的基本概念、常用方法和工具，培养了学生软件测试、调试和故障排除的能力，是软件开发中必不可少的环节。
本课程是软件工程专业的核心课程之一，必须深入理解和掌握，掌握一定的测试工具和实践技巧。
教学目标1.理解软件测试的基本概念和原理2.掌握主流的软件测试方法和技术3.掌握常用的测试工具和开源框架4.掌握测试计划、测试用例和测试报告的编写方法5.熟悉测试过程管理和测试结果分析教学内容第一章软件测试概述1.软件测试的定义、目的和过程2.软件测试与软件质量管理的关系3.软件测试的分类和常用术语4.软件测试策略和方法5.软件测试的规范和标准第二章软件测试计划1.软件测试计划的制定和执行2.软件测试的目标和范围3.软件测试资源和时间的预算4.软件测试的流程和安排5.软件测试的风险评估和控制第三章软件测试设计1.软件测试用例设计的原则和方法2.基于黑盒测试和白盒测试的测试设计3.等价类划分、边界值分析和路径测试4.分支覆盖和判定覆盖测试5.数据驱动和基于模型的测试设计第四章软件测试执行1.软件测试用例的执行和记录2.软件缺陷的管理和跟踪3.软件故障定位和重现4.软件测试的自动化和持续集成5.软件特殊问题的测试和解决第五章软件测试报告1.软件测试报告的编写和汇总2.软件测试结果的分析和评估3.软件测试改进和优化建议4.软件测试经验总结和分享5.软件测试的质量和效率评价教学方法本课程以理论讲解和实践操作相结合的方式进行，教学过程中将采用多媒体课件、互动式教学、案例研究和课堂演示等多种教学方法，使之既能够满足学生的各种学习需求，又能够提高学生自主学习能力。
课程评价课程评价主要采用多种方式进行，包括学生的平时表现、期中考试、实验成绩、小组项目、自主学习报告和综合评价等，同时也采用学生问卷调查和专家评审等方式对课程进行评价，并及时对课程进行改进和提高。
《软件测试设计》第3章——基于规格说明的测试（1）
《软件测试设计》第3章——基于规格说明的测试（1）概念：通过分析组件或系统的测试依据⽂档，⽽不是其内部结构获取和选择测试⽤例的⼀种⽅法。
为⿊盒技术基于规格说明测试的共同特点：①利⽤正式或⾮正式的模型来描述待解决的问题、软件或其组件②根据模型系统地获取测试⽤例基于规格说明的测试可帮助测试⼈员选择合适测试⽤例。
基于规格说明的测试通常由以下步骤组成：①分析规格说明。
②根据规格说明选择有效的输⼊以确定测试对象是否可正确地实现需求，也需选择⽆效的输⼊确定测试对象以正确地处理它们。
③根据输⼊数据确定系统的期望输出。
④执⾏测试⽤例。
⑤将测试执⾏得到的实际结果与期望结果进⾏⽐较。
⑥确定测试对象的实现是否符合规格说明。
3.1 等价类划分作⽤：⽤来减少测试⽤例数⽬，并保证合理的测试覆盖率。
概念：将输⼊域输出域划分为不同的等价类，其中的任何值都能使组件或系统产⽣相同的响应结果。
对于等价类划分技术⽽⾔，只要测试等价类中的⼀个代表值就⾜够。
不仅需测试有效的等价类（指合理且有意义的数据构成的集合）；还需测试⽆效的等价类（指不合理且错误的数据构成的集合）等价类划分技术的对象即可是输⼊，也可是输出3.1.1 识别等价类不同的输⼊类型需要不同的等价类划分①若输⼊是连续数值。
通常有⼀个有效等价类和两个⽆效等价类，两个⽆效等价类的其中⼀个为⾼于有效值的范围；另⼀个为低于有效值的范围。
②若输⼊是离散数值。
通常有⼀个有效等价类和两个⽆效等价类。
③若输⼊是⼀组选项，并且测试对象对这组选项中每个值执⾏相同处理，那么可为输⼊创建⼀个有效等价类（该组选项中的任⼀数值）和⼀个⽆效等价类（所有不在该组选项中的值）。
④若输⼊是⼀组选项，并且测试对象对这组选项中每个值执⾏不同处理，那么可将该组选项中的每个输⼊都划分⼀个有效等价类，然后单独划分⼀个⽆效等价类（不在该组选项中的任何其他选项）。
⑤若规定了输⼊数据必须遵守某些规则，那么可划分⼀个有效等价类（满⾜所以规则）个若⼲⽆效等价类（从不同⾓度违反规则）⑥若输⼊数据是布尔变量，可划分⼀个有效等价类和⼀个⽆效等价类⑦在已划分的等价类中元素这程序中处理⽅式不同时，需将该等价类进⼀步划分为更⼩的等价类。
软件测试各章知识点总结
软件测试各章知识点总结第一章：软件测试概述软件测试是指为了发现软件中的错误和问题，评估软件质量，确保软件功能正常的过程。
软件测试的目的是验证软件是否符合用户的需求和期望，以及确保软件的质量达到一定的标准。
软件测试在整个软件开发过程中起着非常重要的作用，它能够帮助开发团队及时发现和修复问题，提高软件的稳定性和可靠性。
软件测试的基本原则包括全面性、系统性、可靠性和性能。
全面性指测试应该覆盖所有可能的情况，包括正常情况和异常情况；系统性指测试应该以系统为单位进行，而不是单个模块或功能；可靠性指测试结果应该是可靠的、准确的；性能指测试应该关注软件的性能表现。
软件测试的方法可以分为静态测试和动态测试。
静态测试是指在软件开发的早期阶段进行的，包括代码审查、设计审查和使用静态分析工具进行分析。
动态测试是指在软件开发的后期阶段进行的，包括单元测试、集成测试、系统测试和验收测试。
软件测试的类型包括功能测试、性能测试、安全测试、兼容性测试、可靠性测试等。
功能测试是验证软件功能是否符合用户需求的测试；性能测试是验证软件在各种条件下的性能表现的测试；安全测试是验证软件的安全性和可靠性的测试；兼容性测试是验证软件在不同平台和环境下的兼容性的测试；可靠性测试是验证软件的稳定性和可靠性的测试。
第二章：软件测试流程软件测试的流程包括测试计划、测试设计、测试执行、测试评估和测试报告。
测试计划是在测试开始之前进行的，包括确定测试目标、测试方法、测试资源和测试进度。
测试设计是在测试执行之前进行的，包括确定测试用例、测试数据和测试环境。
测试执行是在测试设计之后进行的，包括执行测试用例、记录测试结果和发现问题。
测试评估是在测试执行之后进行的，包括评估测试结果、计算测试覆盖率和分析测试效果。
测试报告是在测试评估之后进行的，包括总结测试结果、提出改进建议和撰写测试报告。
软件测试的自动化是指利用自动化测试工具进行软件测试的过程。
自动化测试包括测试脚本的编写、测试数据的准备和测试环境的配置。
软件测试软件测试导论
3．软件1.缺1陷.3旳种软类件缺陷
从功能体现形式分，软件缺陷有三种类型：
完全没有实现旳功能。例如顾客要求实现A、B、 C三个功能，但是软件只实现了A、B两个功能。
基本实现了顾客需求旳功能，运营时出现功能或 性能上旳问题。例如满足软件要求，但运营经常报 错、死机，响应时间要求为5秒，实际为10秒。
1.1.3 软件缺陷
4．软件缺陷旳级别 软件测试员发觉旳大多数缺陷是难以觉察
旳简朴错误，不明显，也不严重；且有些是真正 旳错误，有些不是。一般来说，问题越严重旳错 误，优先级越高，越应得到及时纠正。软件企业 对缺陷后果旳严重程度旳定义不尽相同，但一般 能够分为4种级别：
1.1.3 软件缺陷
4．软件缺陷旳级别
1.1.3 软件缺陷
6．软件缺陷产生旳原由
造成软件缺陷旳原由归纳起来有3个方面：
技术问题
✓
算法错误。
✓
语法错误。
✓
计算措施与精度要求不匹配或取值精度不够。
✓
构造不合理。
✓
接口参数不匹配。
1.1.3 软件缺陷
团队工作问题 ✓ 与顾客旳沟通不够，对需求不是十分清楚。 ✓ 不同阶段旳开发人员对同一问题了解不一致。 ✓ 设计或编程上旳假定或依赖性沟通不充分。 软件本身问题 ✓ 文档错误、内容不正确或拼写错误。 ✓ 数据考虑不周全，引起强度或负载不合理。 ✓ 对边界考虑不周全，如漏掉几种边界条件。 ✓ 实时软件旳同步不精确，引起时间不协调、不一致 ✓ 没有考虑系统崩溃后在安全性、可靠性旳隐患。 ✓ 硬件或系统软件上存在旳错误。 ✓ 软件开发原则或过程上旳错误。
软件测试旳定义
《软件测试》第三章 白盒测试技术
为了体现条件A对整个表达式的独立影响，需满足当A为真时，（A and B） 为真；当A为假时，（A and B）为假，显然此时B的取值应为真，对应表3-5 中的测试用例1和3。同理，为了体现条件B对整个表达式的独立影响，A的取 值应为真，对应表中的测试用例1和2。那么，测试用例4是否是冗余的呢？从 整体表达式的结果来看，测试用例1～3完全能够满足（A and B）作为一个表 达式整体分别取到真值和假值。所以，测试用例4是冗余的。因此得出满足 （A and B）的修正的判定/条件覆盖的测试用例集合如表3-6所示。
对穷举测试唯一可行的代替方法。
所谓逻辑覆盖是对一系列测试过程的
、
总称，这组测试过程逐渐进行越来越完整
。
的通路测试。
根据测试覆盖目标的不同，以及覆盖源程序的详尽程度 分析由高到低排序，逻辑测试可依次分为：
● 语句覆盖（Statement Coverage，SC）； ● 判定覆盖（Decision Coverage，DC）； ● 条件覆盖（Condition Coverage，CC）； ● 判定/条件覆盖（Decision/Condition Coverage ，D/CC）； ● 修正的判定/条件覆盖（Modified Decision/Con dition Coverage，MD/CC）； ● 条件组合覆盖（Condition Combination Covera ge，基本概念 B 白盒测试的方法 C 白盒测试的流程 D 本章小结
3.1 白盒测试的基本概念
❖ 定义 白盒测试也称结构测试、逻辑驱动或基
于程序的测试，是一种测试用例设计方法，它从 程序的控制结构导出测试用例。它一般用来分析 程序的内部结构。它依赖于程序细节的严密验证 ，针对特定的条件和循环设计测试用例，对程序 的逻辑路径进行测试。通过在程序的不同点检验 程序状态，来判定其实际情况是否和预期的状态 一致。
软件测试-第三章
3.1 软件开发模型
瀑布模型
优点：支持结构化软件开发、控制软件开发的复杂 性、促进软件开发工程化等方面起着显著作用。 缺点：缺乏灵活性，无法通过开发活动澄清本来不够 确切的软件需求，这些问题可能导致开发出的软件并不是 用户真正需要的软件，只能要进行返工或不得不在维护中 纠正需求的偏差，为此必须付出高额的代价，为软件开发 带来了不必要的损失。
H模型
H模型揭示的原理：软件测试是一个独立的流程，贯穿产
品整个生命周期，与其他流程并发地进行。
3.8.1 软件测试方法的分类单元测试
按应用阶段划分 集成测试
系统测试
验收测试 白盒测试 黑盒测试 静态测试
按是否针对细节划分
按是否执行软件划分 按是否见检查文档划分 按是否人工干预划分
软件测试
动态测试
3.2.1 单元测试
被测模块与其相关的驱动模块和桩模块共同构 成了一个“测试环境”，如图所示。
驱动程序 测试结果
测试用例
被测模块
桩模块#2
桩模块#2
桩模块#2
桩模块#2
图 3-4 单元测试环境
3.2.2 集成测试
一些模块单独能够工作，并不能保证连接起来也 能正常工作。 程序在某些局部反映不出的问题，在全局上很可 能暴露出来，影响功能的发挥。
3.2.5 验收测试
验收测试是将最终产品与最终用户的当前需 求进行比较的过程，是软件开发结束后，软件产 品向用户交付之前进行的最后一次质量检验活动， 回答开发的软件产品是否符合预期的各项要求， 用户是否接受等问题。 验收测试不只检验软件某方面的质量，还要 进行全面的质量检验并决定软件是否合格。因此 验收测试是一项严格的正规的测试活动，并且应 该在生产环境中而不是开发环境中进行。
《软件测试教案》课件
《软件测试教案》PPT课件第一章：软件测试概述1.1 软件测试的目的和重要性1.2 软件测试的生命周期1.3 软件测试的类型和方法1.4 软件测试的挑战和趋势第二章：软件测试基础2.1 测试用例设计2.2 测试计划编写2.3 测试执行和缺陷跟踪2.4 自动化测试工具的使用第三章：单元测试3.1 单元测试的概念和重要性3.2 单元测试的实现方法3.3 JUnit和TestNG：单元测试框架的使用3.4 单元测试最佳实践和常见问题第四章：集成测试4.1 集成测试的概念和重要性4.2 集成测试策略和设计4.3 模拟和桩技术在集成测试中的应用4.4 集成测试工具的选择和使用第五章：系统测试5.1 系统测试的概念和目标5.2 系统测试策略和计划5.3 性能测试和压力测试5.4 系统测试的实施和管理第六章：验收测试6.1 验收测试的目的和重要性6.2 用户故事和验收标准6.3 验收测试用例设计和执行6.4 敏捷和DevOps环境下的验收测试第七章：回归测试7.1 回归测试的概念和重要性7.2 回归测试策略和实现7.3 版本控制和差异分析在回归测试中的应用7.4 自动化回归测试的最佳实践第八章：性能测试8.1 性能测试的概念和目标8.2 性能测试方法和工具8.3 测试响应时间、吞吐量和服务器资源利用率8.4 性能测试的实施和优化第九章：安全测试9.1 安全测试的重要性和挑战9.2 常见的安全漏洞和攻击方式9.3 安全测试方法和工具9.4 安全测试策略和最佳实践第十章：测试管理10.1 测试管理工具和框架10.2 测试结果分析和报告10.3 测试过程改进和持续集成10.4 测试团队协作和知识共享重点和难点解析一、软件测试的目的和重要性重点：理解软件测试的根本目的，以及在软件开发生命周期中的作用和重要性。
难点：如何权衡测试的深度和广度，以及如何根据项目需求确定合适的测试策略。
二、软件测试的基础重点：掌握测试用例设计、测试计划编写、测试执行和缺陷跟踪的基本流程。
《软件测试教案》课件
《软件测试教案》课件第一章：软件测试概述1.1 软件测试的定义解释软件测试的概念和目的强调软件测试在软件开发过程中的重要性1.2 软件测试的原则和目标介绍软件测试的基本原则和目标解释如何通过测试来发现和修复软件缺陷1.3 软件测试的生命周期描述软件测试的生命周期及其各个阶段强调各个阶段的关键活动和任务第二章：软件测试类型和方法2.1 静态测试和动态测试解释静态测试和动态测试的概念和区别强调不同测试类型的适用场景和优势2.2 单元测试介绍单元测试的概念和目的解释如何进行单元测试和选择合适的测试用例2.3 集成测试介绍集成测试的概念和目的解释如何进行集成测试和选择合适的测试用例2.4 系统测试介绍系统测试的概念和目的解释如何进行系统测试和选择合适的测试用例第三章：软件测试计划和管理3.1 软件测试计划的制定介绍如何制定软件测试计划强调测试计划的重要性和包含内容3.2 测试用例的设计和编写介绍如何设计和编写测试用例强调测试用例的质量和可维护性3.3 测试执行和缺陷跟踪解释如何执行测试用例和记录测试结果强调缺陷跟踪和修复的重要性3.4 测试报告和评估介绍如何编写测试报告和进行测试评估强调测试报告的作用和价值第四章：软件测试工具和技术4.1 测试工具的概念和作用解释测试工具的概念和作用强调选择合适的测试工具的重要性4.2 自动化测试工具的使用介绍自动化测试工具的概念和分类解释如何选择和使用自动化测试工具4.3 性能测试工具的使用介绍性能测试工具的概念和分类解释如何选择和使用性能测试工具4.4 测试方法和技术的选择介绍不同的测试方法和技术的特点和适用场景强调根据项目需求和目标选择合适的测试方法和技术的重要性第五章：软件测试团队和沟通5.1 软件测试团队的组织和管理介绍软件测试团队的组织结构和角色职责强调有效的团队合作和管理的重要性5.2 测试人员和技能要求介绍测试人员的基本要求和技能素质强调持续学习和专业发展的必要性5.3 测试沟通和协调解释测试沟通和协调的重要性强调有效的沟通和协调对软件测试成功的关键作用5.4 测试文档和知识管理介绍测试文档和知识管理的重要性强调建立和维护完整的测试文档和知识库的必要性第六章：用户接受测试（UAT）和验收测试6.1 用户接受测试（UAT）的概念解释UAT的目的和重要性强调UAT在确保软件满足用户需求中的作用6.2 验收测试（Acceptance Testing）介绍验收测试的类型和目的解释如何进行验收测试和评估软件是否符合预期要求6.3 UAT和验收测试的实施步骤描述UAT和验收测试的实施步骤和关键活动强调用户参与和反馈在测试过程中的重要性第七章：回归测试和持续集成7.1 回归测试的概念和重要性解释回归测试的目的和作用强调回归测试在软件维护和修复中的关键性7.2 持续集成（Continuous Integration, CI）介绍持续集成的概念和原则解释持续集成对软件质量和开发效率的影响7.3 自动化回归测试和持续集成的实施介绍如何自动化回归测试和集成到持续集成流程中强调自动化测试在提高软件质量和开发效率中的价值第八章：风险管理在软件测试中的应用8.1 风险管理的基本概念解释风险管理的定义和重要性强调风险管理在软件测试中的作用8.2 风险识别和评估介绍如何识别和评估软件测试中的风险强调风险识别和评估对制定有效的测试策略的重要性8.3 风险应对和监控描述如何应对和监控软件测试中的风险强调持续监控和调整风险应对策略的必要性第九章：测试管理工具和测试自动化9.1 测试管理工具的概念和作用解释测试管理工具的概念和作用强调选择合适的测试管理工具的重要性9.2 测试自动化的概念和分类介绍测试自动化的概念和分类解释如何选择合适的测试自动化技术和工具9.3 测试自动化策略和实施描述如何制定测试自动化策略和实施计划强调测试自动化对提高软件测试效率和质量的作用第十章：软件测试的未来趋势和发展10.1 软件测试的趋势和挑战讨论当前软件测试的趋势和面临的挑战强调适应新技术和变化的重要性10.2 敏捷测试和DevOps介绍敏捷测试和DevOps的概念和原则解释敏捷测试和DevOps对软件测试的影响和改变10.3 和机器学习在软件测试中的应用探讨和机器学习在软件测试中的应用前景强调新兴技术对软件测试的发展和创新的作用重点和难点解析重点环节1：软件测试的原则和目标解析：理解和掌握软件测试的基本原则和目标对于进行有效的软件测试至关重要。
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第3章内容
平台 (它依赖什么？):
什么OS？特殊的环境配置吗?是否依赖第三方组件？
操作 (它是怎样使用的？):
谁会用它？什么场景下使用？用它来做什么？
产品分析与理解：SFDPO 测试分析的方法和技术
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通过UML或SysML进行需求建模来明确测试需求； 通过状态图、活动图列出的测试场景、状态转换的路径和条件； 对竞争产品进行对比分析，明确测试的重点； 了解产品质量属性，从产品质量需求出发来分析测试需求；
产品元素
质量属性
结构（Structure）
功能（Functions） 数据（Data） 平台（Platform） 操作（Operations） 时间（Time）
能力 (Functionality) 可靠性 (Reliability) 可用性 (Availability) 安全 (Security)
测试需求分析的出发点
从客户角度进行分析：通过业务流程、业务数据、业务操作等分析， 明确要验证的功能、数据、场景等内容，从而确定业务方面的测试 需求。
从技术角度分析：通过研究系统架构设计、数据库设计、代码实现
等，分析其技术特点，了解设计和实现要求，包括系统稳定可靠、 分层处理、接口集成、数据结构、性能等方面的测试需求
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启发式测试策略
Heuristic Test Strategy Model：HTSM
/rst-appendices.pdf
侧重分析HTSM的三个方面
项目背景
用户（Customers） 开发者关系（Developer Relations） 测试团队（Test Team） 设备与工具 （Equipment & Tools） 进度（Schedule） 测试项（Test Items） 交付品（Deliverables）
3.1 如何进行测试需求分析
3.2 测试设计
3.3 什么是测试用例
3.4
3.5
为什么需要测试用例
测试用例的质量
3.6
测试用例的组织和使用
3.2 软件测试设计
3.2.1 3.2.2 3.2.3
测试设计流程 框架的设计 功能测试设计
问题
可以设计多少个测试用例？
测试设计流程
采用测试用例的模板、 参考已有的范例； 要求先设计工作流程 图、数据流图；
思维导图帮助我们迅速展开测试需求；
代码复杂度静态分析工具，代码越复杂，测试优先级越高； 对过去类似产品或本产品上个版本的缺陷分析； 采用用一些普通工具，如检查表 脑力激荡法，让任何测试需求不会被错过。
产品分析与理解：SFDPO 如何设定测试项的优先级
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从客户的角度来定义的产品特性优先级，用户用得越多或对业务影 响越关键，对应的测试项，其优先级也越高。
什么是测试用例
测试用例（test case）是可以被独立执行的一个过程，是一个最小的测
试实体，不能再被分解。测试用例也就是为了某个测试点而设计的测试
操作过程序列、条件、期望结果及其相关数据的一个特定的集合
测试用例示
测试用例要描述什么？ 5W1H
Why ——为什么而测？ What ——测什么？ Where ——在哪里测？ When ——什么时候开始测？ Which ——哪些输入数据？ How ——如何操作软件？
测试需求分析的出发点
从客户角度进行分析：通过业务流程、业务数据、业务操作等分析， 明确要验证的功能、数据、场景等内容，从而确定业务方面的测试 需求。
从技术角度分析：通过研究系统架构设计、数据库设计、代码实现
等，分析其技术特点，了解设计和实现要求，包括系统稳定可靠、 分层处理、接口集成、数据结构、性能等方面的测试需求
性能 (Performance)
兼容性 (Compatibility)
可安装
……
8
产品分析与理解： 例如：分析 HTSM的产品元素 SFDPO
9
结构 (产品是什么？)：
有哪些文件？构造的信息？接口？模块关系？
功能 (产品做什么？): 有哪些功能？处理哪些错误类型？怎样的UI？… 数据 (产品处理什么？): 处理什么输入？输出是什么？处于哪些模式或状态？…
测试用例的元素
第3章内容
3.1 如何进行测试需求分析
3.2
3.3
测试设计
功能测试设计
以客户需求导向的设计思 路 尽量避免含糊的、冗长的 或复杂的测试用例 尽量将具有相类似功能的 测试用例抽象并归类
第3章内容
3.1 如何进行测试需求分析
3.2
测试设计
3.3 什么是测试用例
3.4
3.5
为什么需要测试用例
测试用例的质量
3.6
测试用例的组织和使用
要求测试人员相互审 查、提问；
集体审查测试用例
测试设计框架
建立合适的、可扩展的测试用例框 架，从而借助这个框架能有效地组 织众多的测试用例，包括对测试用 例的分类、清晰的层次结构等
针对不同的测试对象设计 按系统架构、层次来设计 根据业务数据类型或数据 流图来设计 按业务流程或其它建模方 式（如UML建模）来设计； 按质量属性来设计，如功 能模块、非功测试
软件测试 第2版
第3章 测试分析与设计
测试分析与设计
解决两个基本问题“测什么”、“如何测”
第3章内容
3.1 如何进行测试需求分析
3.2
3.3
测试设计
什么是测试用例
3.4
3.6
测试用例的组织和使用
测试需求分析基本内容
明确测试范围，了解哪些功能点要测试、哪些功能点不需要测试； 根据测试目标和测试范围，确定测试项或测试任务； 根据用户需求和质量风险，确定测试项（或测试任务）的优先级