第五章 集成测试

自顶向下集成和自底向上集成法的优缺点： 自顶向下集成的方式和自底向上集成的方式各有优缺点。一般来讲， 一种方式的优点是另一种方式的缺点。 1.自顶向下集成方式的缺点是需要建立桩模块。要使桩模块能够模 拟实际子模块的功能十分困难，同时涉及复杂算法，真正输入/输 出的模块一般在底层，他们是最容易出问题的模块，到测试和集 成的后期才遇到这些模块，一旦发现问题导致过多的回归测试。 优点是能够较早地发现在主要控制方面的问题。 2.自底向上集成方式的缺点是“程序一直未能作为一个实体存在， 直到最后一个模块加上去后才形成一个实体”。就是说，在自底 向上集成和测试的过程中，对主要的控制直到最后才接触到。 优点是不需要桩模块，而建立驱动模块一般比建立桩模块容易， 同时由于涉及到复杂算法和真正输入/输出的模块最先得到集成和 测试，可以把最容易出问题的部分在早期解决。此外，自底向上 集成的方式可以实施多个模块的并行测试，提高测试效率。
第5章 集成测试
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目· 录

集成测试策略

集成测试用例设计
基本概念
集成（Integration）:指把多个单元组合起来形成更大 的单元。 集成测试（Integration Testing）： 也叫组装测试或联合测试是在假定各个软件单元已经 通过了单元测试的前提下，检查各个软件单元之间的 相互接口是否正确。 一般情况，都采用黑盒测试，但随着软件复杂度的增 加，常常使用灰盒测试。
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实例——ATM
例子——一个SATM的实现及测试

一个SATM(simplify ATM)，其功能有： 1、验证用户 的密码 收据 2、取款 卡入口 操作显示屏幕 3、存款 B1 4、查余额
B2 B3 现金出口 存款入口
ATM 操作界面示意图
界面
1欢迎
2输入密码
3密码错误
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深度优先方式： ——首先集成在结构中的一个主控路径下的所有 模块，主控路径的选择是任意的。 广度优先方式： ——首先沿着水平方向，把每一层中所有直接隶 属于上一层的模块集成起来，直到底层。
例子
【例5.2】对如图5.3所示的程序，采用自顶向下集成方法，按照深度优先方 式进行集成测试。
A
A
A
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例子
【例5.4】对如图5.3所示的程序，以B模块所在层为界， 采用三明治集成方法进行集成测试。
测试 E 测试 F 测试 G 测试 A 图5.7 三明治集成
测试 （B、E、 F） 测试 （C、G）
测试 （A、B、C D、E、F、 G）
A
B
C
D
E
F
G
图5.3 程序结构图
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优点： 集合了自顶向下和自底向上两种策略的优点 缺点： 中间层测试不充分 适用范围： 适应于大部分软件开发项目
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模块划分 ——产品开发过程
系统结构图：
软件结构图： 模块结构图：


配用电监测与管理系统由很多个子系统组成，如通 讯子系统、数据采集子系统、报警服务子系统、前 臵机应用子系统等。 而每个子系统又由多个功能模块组成，如数据采集 子系统由档案参数模块、任务处理模块、规约解析 模块等组成
TCP通讯模块 规约过滤模块 档案参数 模块 任务处理模块 规约解析模块 通讯日志, 文件输出
A
SB
SC
SD
B
SC
SD
B
SC
SD
B
SC
SD
SE
（a）测试A A
SF
（b）测试B
E
SF
（c）测试E
E
F
（d）测试F A
A
B
C
SD
B
C
SD
B
C
D
E
F
SG
E
F
G
E
F
G
（e）测试C
（f）测试G 图5.5 自顶向下集成
（g）测试D
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优点： 较早地验证了主要控制和判断点； 按深度优先可以首先实现和验证一个完整的软件功能； 功能较早证实，带来信心； 只需一个驱动，减少驱动器开发的费用； 支持故障隔离。 缺点： 桩的开发量大； 底层验证被推迟； 底层组件测试不充分。
集成测试策略小结：
集成测试策略
非增量式集成
增量式集成
大爆炸式集成
自顶向下集成
自底向上集成
混合式集成
深度优先
广度优先
三明治集成
改进的三明治 集成

非渐增式集成和渐增式集成方法的比较：
1.非渐增式测试方法需要编写的软件较多，工作量较大；渐增 式测试方法开销小。 2.渐增式测试方法发现模块间接口错误早；而非渐增式测试方 法晚。 3.非渐增式测试方法发现错误，较难诊断；而使用渐增式测试 方法，如果发生错误则往往和最近加进来的那个模块有关。 4.渐增式测试方法测试更彻底 5.渐增式测试方法需要较多的机器时间 6.使用非渐增式测试方法，可以并行测试。
测试 E
测试 F
测试 （B、E、 F）
测试 G
测试 D
测试 （C、G）
测试 （A、B、C D、E、F、 G）
A
B
C
D
E
F
G
图5.6 自底向上集成
图5.3 程序结构图
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优点： 对底层组件行为较早验证； 工作最初可以并行集成，比自顶向下效率高； 减少了桩的工作量； 能较好锁定软件故障所在位臵。 缺点： 驱动的开发工作量大； 对高层的验证被推迟，设计上的错误不能被及时发现。 适用范围： 适应于底层接口比较稳定； 高层接口变化比较频繁； 底层组件较早被完成。
数据库输出模块 数据库接口
集成测试的层次
对于传统软件来说，按集成粒度不同，可以把集成测试 分为3个层次，即： （1）模块间集成测试 （2）子系统内集成测试 （3）子系统间集成测试 对于面向对象的应用系统来说，按集成粒度不同，可以 把集成测试分为2个层次： （1）类内集成测试 （2）类间集成测试
模块划分的原则
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我们已经知道，集成测试是把功能模块或程序单 元组合起来进行测试，发现模块在组合过程中的 缺陷。那么，系统中的各个模块如何组合呢？是 全部同时组装还是逐渐组装模块？这是集成策略 将要解答的问题。
集成测试策略
集成的基本策略比较多，分类比较复杂，但是都可以归结 为以下两类： 非渐增式集成策略——一步到位 Non－Incremental Testing 渐增式集成策略——逐步实现 Incremental Testing
管理会话
通道
槽
屏幕
键盘
管理会话功能分解树
管理会话
验证卡
验证pin
管理事务
结束会话
接受输入
存款
取款
余额
单元 编号 1 A D 2 3 4 E 5
层次 编号 1 1.1 1.1.1 1.1.1.1 1.1.1.2 1.1.1.3 1.1.2 1.1.2.1
单元名称 SATM系统 设备功能与控制 通道功能与控制 取通道状态 控制通道 付现金 槽功能与状态 检查ATM卡槽
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步骤：1.把低层模块组合成实现某个特定软 件子功能的族； 2.写 一个驱动程序，协调测试数据的输入 和输出； 3.对由模块组成的子功能族进行测试； 4.去掉驱动程序，沿软件结构自下向上移动， 把子功能族组合起来形成更大的子功能族。
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例子
【例5.3】对如图5.3所示的程序，采用自底向上集成方法， 按照深度优先方式进行集成测试。
自顶向下增量式集成适用范围：

产品控制结构比较清晰和稳定； 高层接口变化较小； 底层接口未定义或经常可能被修改； 产口控制组件具有较大的技术风险，需要尽早被验证； 希望尽早能看到产品的系统功能行为。
2．自底向上集成 自底向上测试从“原子”模块（即在软件结 构最底层的模块）开始组装和测试。因为是 从底部向上结合模块，总能得到所需的下层 模块处理功能，所以不需要桩模块。
集成测试的原则
（1）所有公共接口必须被测试到； （2）关键模块必须进行充分测试； （3）集成测试应当按一定层次进行； （4）集成测试策略选择应当综合考虑质量、成本和进度 三者之间的关系； （5）集成测试应当尽早开始，并以概要设计为基础； （6）在模块和接口的划分上，测试人员应该和开发人员 进行充分沟通； （7）当测试计划中的结束标准满足时，集成测试才能结 束； （8）当接口发生修改时，涉及到的相关接口都必须进行 回归测试； （9）集成测试应根据集成测试计划和方案进行，不能随 意测试； （10）项目管理者应保证测试用例经过审核； （11）测试执行结果应当如实的记录。
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三明治集成
三明治集成是一种混合增量式测试策略，综合 了自顶向下和自底向上两种集成方法的优点。 这种方法桩模块和驱动模块的开发工作都比较 小，不过代价是在一定程度上增加了定位缺陷 的难度。
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基本过程： 1.确定以哪一层为界来进行集成（如例中所示， 确定以B模块为界）； 2.对模块B及其所在层下面的各层使用自底向上的 集成策略； 3.对模块B所在层上面的层次使用自顶向下的集成 策略； 4.对模块B所在层各模块同相应的下层集成； 5.对系统进行整体测试。
单元 编号 6 7 8 9 10 11 12 13
层次编 号 1.1.2.2 1.1.2.3 1.1.2.4 1.1.2.5 1.2 1.2.1 1.2.2 1.2.3
单元名称 取存款槽状态 控制ATM卡传送器 控制存款放入槽 读ATM卡磁条 银行通信 取PAN的PIN 取账户状态 发出每日事务处理
4卡无效
5选择交易类型
6选择账户类型
7输入取款金额