嵌入式軟件測(cè)試基礎(chǔ)知識(shí)

圖1：改正問(wèn)題的成本。

單元測(cè)試：開(kāi)發(fā)人員在單獨(dú)進(jìn)行模塊級(jí)測(cè)試時(shí)一般是編寫(xiě)存根代碼(stub code)取代余下的系統(tǒng)軟硬件。在開(kāi)發(fā)周期的這個(gè)環(huán)節(jié)，測(cè)試主要側(cè)重于代碼的邏輯性能。

通常，開(kāi)發(fā)人員會(huì)分別使用某些平均值、高值或低值、以及某些超出范圍的值(以測(cè)試代碼的異常處理功能)進(jìn)行測(cè)試。但這些基于“黑匣子”的測(cè)試僅能對(duì)模塊中整個(gè)代碼的一部分進(jìn)行測(cè)試。

回歸測(cè)試：測(cè)試不應(yīng)是一勞永逸的。每次修改程序后都應(yīng)該重新進(jìn)行測(cè)試，以確保這些更改不會(huì)無(wú)意中“誤傷”某些不相關(guān)的行為。

稱為回歸測(cè)試的這類(lèi)測(cè)試，一般是通過(guò)測(cè)試腳本自動(dòng)進(jìn)行的。比如，如果你設(shè)計(jì)了一組100個(gè)輸入/輸出(I/O)測(cè)試，回歸測(cè)試腳本會(huì)自動(dòng)執(zhí)行這100個(gè)測(cè)試，然后將輸出與一組“黃金標(biāo)準(zhǔn)”輸出進(jìn)行對(duì)比。每次對(duì)代碼的任何部分進(jìn)行修改時(shí)，都要對(duì)包含被修改代碼的整個(gè)程序運(yùn)行整套回歸測(cè)試程序包，以確保修改過(guò)程中不會(huì)“誤傷”其余代碼。

測(cè)試什么

因?yàn)闆](méi)有一個(gè)實(shí)際的測(cè)試集可以證明一個(gè)程序是正確的，因此關(guān)鍵問(wèn)題變成了哪個(gè)測(cè)試子集最有可能檢測(cè)到最多的錯(cuò)誤。選擇合適的測(cè)試?yán)痰膯?wèn)題被稱為測(cè)試?yán)淘O(shè)計(jì)。雖然存在數(shù)十種測(cè)試案例的設(shè)計(jì)方法，但它們通?？蓺w為兩種截然不同的方法：功能測(cè)試和覆蓋測(cè)試。

功能測(cè)試(也稱為黑匣子測(cè)試)選擇可評(píng)估實(shí)現(xiàn)與需求規(guī)格符合程度的測(cè)試。覆蓋測(cè)試(也稱為白匣子測(cè)試)選擇可執(zhí)行代碼某些部分的測(cè)試?yán)獭?過(guò)后，將詳細(xì)討論這兩種方法。)

這兩種測(cè)試都是對(duì)嵌入式設(shè)計(jì)進(jìn)行嚴(yán)格測(cè)試所必需的。其中，覆蓋測(cè)試表示代碼的穩(wěn)定性，所以這種測(cè)試是用于已經(jīng)完成或?qū)⒔瓿傻漠a(chǎn)品的。另一方面，可在編寫(xiě)要求文檔時(shí)，同時(shí)編寫(xiě)功能測(cè)試。

事實(shí)上，從功能測(cè)試開(kāi)始入手，可以最大限度地降低重復(fù)勞動(dòng)和重寫(xiě)測(cè)試案例的工作。因此，在我看來(lái)，要先考慮功能測(cè)試。

每個(gè)人都同意先編寫(xiě)功能測(cè)試這個(gè)觀點(diǎn)，有人認(rèn)為，功能測(cè)試在系統(tǒng)集成階段(而不是在單元測(cè)試時(shí))最有用。以下是整合功能測(cè)試和覆蓋測(cè)試方法的一個(gè)簡(jiǎn)單處理流程：

1．找出哪些功能未被功能測(cè)試完全覆蓋。

2．找出每個(gè)功能的哪些部分沒(méi)被執(zhí)行。

3．找出需要哪些額外的覆蓋測(cè)試。

4．運(yùn)行新增的額外測(cè)試。

5．重復(fù)以上步驟。

何時(shí)停止測(cè)試？

最通用的停止標(biāo)準(zhǔn)(按可靠性排序)如下：

1．老板命令停止測(cè)試

2．新的測(cè)試周期找到的新缺陷少于X個(gè)

3．在沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何新缺陷的情況下已經(jīng)滿足了某個(gè)覆蓋閥限

無(wú)論你多么徹底地測(cè)試了程序，都無(wú)法保證找出所有缺陷。這引發(fā)了另一個(gè)有趣的問(wèn)題：你可容忍多少缺陷？假設(shè)在極端軟件壓力測(cè)試過(guò)程中，你發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)每進(jìn)行大約20小時(shí)的測(cè)試就會(huì)鎖定。你仔細(xì)地檢查程序，但是仍無(wú)法找出這個(gè)錯(cuò)誤的根源。這個(gè)時(shí)候你應(yīng)該交付產(chǎn)品嗎？

多少測(cè)試才“足夠好”？這個(gè)我說(shuō)不好。但遵循一些久經(jīng)時(shí)間考驗(yàn)的規(guī)則總是好的：“如果方法Z預(yù)估Y行代碼中的缺陷少于X個(gè)，那么就可放心地發(fā)布程序了。”也許有一天會(huì)出現(xiàn)這種標(biāo)準(zhǔn)。編程行業(yè)仍然相對(duì)年輕，還達(dá)不到類(lèi)似建筑業(yè)那樣的成熟度。

許多厚厚的建筑手冊(cè)和大本規(guī)范是多年經(jīng)驗(yàn)的結(jié)晶，它們可為建筑師、土木工程師和結(jié)構(gòu)工程師提供按工期在預(yù)算內(nèi)、建造一棟安全建筑所需的全部信息。偶爾雖仍會(huì)有建筑倒塌，但畢竟很少見(jiàn)。在編程行業(yè)制定出類(lèi)似標(biāo)準(zhǔn)前，“多少測(cè)試才足夠？”就是個(gè)主觀判斷問(wèn)題。