福建船政交通職業(yè)技術學院 吳小惠

“互聯(lián)網+”時代軟件測試新技術研究

福建船政交通職業(yè)技術學院 吳小惠

軟件測試是伴隨著軟件研發(fā)誕生的，在最初的軟件研發(fā)過程中，軟件系統(tǒng)的功能簡單、規(guī)模較小，程序員開發(fā)較為隨意，此時軟件測試的人員少，測試介入的時間也較晚，往往等到整個系統(tǒng)代碼設計完畢才進行測試。因此，本文從不同的角度理解軟件測試，針對軟件產品進行確認和驗證，可以盡早地為軟件測試工作提供參考，準確評估軟件的質量是否達到需求。軟件測試歷經數十年的研究和實踐，已經取得了較大的成就，主要技術包括V模型、X模型、復用模型等技術，可以為軟件開發(fā)提供強大的單元測試、集成測試、系統(tǒng)測試、驗證測試功能，覆蓋了軟件研發(fā)的每一個環(huán)節(jié)，確保軟件的可靠性、完整性和正確性。

軟件測試；V模型；迭代測試；回歸測試；復用模型

1.引言

隨著云計算、大數據、光纖通信等技術的快速發(fā)展和改進，人們已經進入到了“互聯(lián)網+”時代，電子政務、物流倉儲、電子商務、金融銀行、電力通信等領域已經開發(fā)了許多智能化、自動化軟件，經過多年的普及和使用，這些軟件的功能越來越多，軟件的規(guī)模也越來越大，軟件構成變得更加復雜。為了保證軟件的可靠性、正確性，軟件測試成為一個重要的保障工作[1]。

軟件測試是軟件工程的重要組成部分，也是軟件質量的有力保障。軟件測試主要是指利用最為先進的測試工具、測試用例等發(fā)現軟件中存在的錯誤，將這些錯誤檢測出來之后，可以定位錯誤位置，將軟件代碼修改正確[2]。經過多年的發(fā)展和普及，軟件測試已經不僅僅是發(fā)現軟件中的錯誤，同時更可以體現各類型的測試技術和方法，提高人們對軟件產品質量的信心[3]。目前，軟件開發(fā)是工程師的主要工作，人們無法預知軟件中會有多少錯誤存在，即使經過測試，依然無法保證軟件系統(tǒng)中不存在錯誤，但是軟件測試可以盡可能地降低系統(tǒng)出錯的概率，避免系統(tǒng)出現的問題產生嚴重后果[4]。軟件測試一經誕生就得到了許多軟件公司、科研院校的研究和改進，研究成果非常豐富，目前常用的軟件測試模型包括V模型系列、X模型系列，同時引入了機器學習、模式識別等智能算法，實現了軟件測試工作的智能化、自動化和共享化，更加有效地提升了人們對軟件產品的信心，保證軟件系統(tǒng)能夠正?？煽窟\行[5]。

2.“互聯(lián)網+”時代軟件測試應用

軟件研發(fā)是一個系統(tǒng)的、復雜的、長周期的工程項目，需要很多的人力、物力和財力，涉及到軟件需求分析、可行性分析、總體設計、詳細設計、編程實現、部署運行、升級維護等多個階段，研發(fā)過程非常復雜，規(guī)模非常龐大，每一個階段的工作都由不同的人完成，因此非常容易出現各類型的紕漏[6]。為了降低軟件面臨的風險，提高軟件產品的質量，必須引入軟件測試。

本文對現有軟件測試技術進行總結，從深層次挖掘現有軟件內在問題及缺陷，這樣就可以從本質上指出軟件測試作用和改進方法。目前，應用軟件是由人進行開發(fā)的，應用軟件理論框架模型也明確指出了軟件運行是一個動態(tài)的、構件化的系統(tǒng)，這個系統(tǒng)由不同的模塊組成，在一起時就會存在不適應的可能，因此軟件固有的缺陷是無法清除的，軟件測試可以在一定程度上減少軟件缺陷或錯誤數量，降低軟件出錯的概率，確保軟件的正常和可靠運行。

軟件測試的主要流程可以劃分為四個階段，分別是單元測試、集成測試、確認測試、系統(tǒng)測試。單元測試可以針對每一個程序員的編碼模塊進行測試，可以有效地進行正確性檢驗和驗證，發(fā)現最小的代碼模塊中是否存在錯誤，保證每一個單元模塊的代碼盡可能地準確。集成測試是指在單元測試的基礎上，可以按照軟件實現的功能將單元模塊代碼集成在一起，驗證這個功能模塊是否準確，能否滿足需求分析中的功能[7]。確認測試可以驗證軟件的操作功能、性能以及其他的指標是否滿足實際需求，比如系統(tǒng)的性能測試是否良好，處理速度是否滿足操作管理需求。系統(tǒng)測試可以將整個軟件裝配在一起，并且將其部署到一個計算機硬件、外設中，根據系統(tǒng)測試結果查看軟件是否可以正常運行，進行系統(tǒng)測試時需要找一個純凈版的計算機操作系統(tǒng)，這樣就可以對沒有任何基礎的計算機進行測試，保證可以把軟件安裝到任何一個計算機上。

3.“互聯(lián)網+”時代軟件測試新技術

3.1 V軟件測試模型

V模型是一種基于瀑布模型的測試技術，適用于基于瀑布模型開發(fā)的軟件，強調在軟件研發(fā)中要盡可能早地開始測試工作，但是測試活動與軟件開發(fā)活動具有固定的環(huán)節(jié)，這些環(huán)節(jié)是無法改變和難以逾越的，軟件研發(fā)到某一個進度時，需要綜合分析軟件測試活動。V模型也無法體現出來軟件規(guī)劃、可行性分析階段的驗證工作，只能在軟件開發(fā)過程中作為一個階段性的檢驗存在，軟件研發(fā)完全等同于錯誤檢查工作，每一個測試活動都是獨立的，與其他的測試活動不存在聯(lián)系。

V模型存在的缺陷很多，獨立的軟件測試活動無法實現信息共享，改進V模型時需要著眼于實際項目測試，比如重點研究系統(tǒng)測試和驗收測試，及時地發(fā)現系統(tǒng)整體存在的問題，避免將較低的測試錯誤集中于單元測試中，這樣就可以實現對單元測試的回歸測試分析，具有重要的作用和意義。目前，針對V模型測試人們已經提出了改進方案，這些改進方案就是構建一個并發(fā)的測試模型，允許相鄰階段的測試活動并發(fā)執(zhí)行，各個測試活動在一定程度上存在重疊，這樣就可以提高軟件的測試效率。比如，改進后的V模型可以將單元測試延遲到集成測試階段，每一個測試階段都可以采用回歸測試技術，從單元測試開始進行修改，嚴格執(zhí)行越早發(fā)現錯誤、修復成本越低的基本原則，提高了軟件測試效率。

3.2 X軟件測試模型

X模型是一種基于實踐操作的軟件測試技術，其可以針對每一個單獨的代碼程序段進行編碼和測試，并且可以頻繁地對新增代碼進行測試，將所有的代碼程序段集成在一起，實現一個可執(zhí)行的功能，然后針對該功能代碼進行測試。X模型重點描述軟件程序編寫的低級別活動，無法描述完整的軟件研發(fā)周期活動，并且不需要指明軟件研發(fā)各個階段的測試設計活動，也沒有明確要求角色確認測試活動，因此X模型具有較強的松散性，如果軟件需求發(fā)生變更，此時軟件測試活動就無法滿足新需求。但是，X模型增加了探索性測試思想，這樣就不需要制定復雜的測試計劃和用例，就可以盡可能地發(fā)現軟件中的缺陷，探索性測試會在實際的活動中造成極大的人力、物力和財力浪費。

改進X模型時可以引入迭代測試和回歸測試，將原來的軟件測試活動進行調整，將軟件測試活動劃分為兩個部分，分別是左半部分和右半部分，模塊之間的測試活動可以不斷地進行交接，逐步地進行集成測試。具體地，任意測試活動都要求不同的用戶參與，定義每一個測試用戶的角色和任務，模型對各個階段的測試工作可以進行驗證，提出測試終止條件，盡可能多地適用各類型具體項目測試過程，主要優(yōu)點在于各個模塊之間的單元測試和集成測試允許迭代，如果某一個測試階段遇到問題，就可以將測試活動回溯到前一階段，有效解決需求變化造成的測試變更問題。

3.3 基于復用的軟件測試

經過多年的研究，軟件工程得到了快速發(fā)展，人們提出了復用的軟件研發(fā)模式，將一些公共的模塊設計為構件，比如模塊之間的通信傳輸、數據存儲等，這樣就可以加快軟件研發(fā)的速度，縮短軟件研發(fā)周期。因此，軟件測試工程師為了適應軟件研發(fā)提出了基于復用的測試技術，這樣就可以將公共模塊測試用例保存到一個數據庫集合中，如果存在測試需求，就提取測試用例，并且在測試分析的基礎上針對軟件進行補充完善。

4.未來軟件測試技術發(fā)展趨勢

隨著大數據、云計算、移動通信等技術的快速發(fā)展和普及，人們開發(fā)了更多的軟件，包括嵌入式軟件、移動終端軟件等，這些軟件不僅僅可以安裝在PC機、智能手機上，還可以安裝到傳感器等終端上，因此軟件的可用領域越來越廣泛，為了保證軟件執(zhí)行的準確性、可靠性，人們越來越重視軟件測試工作。在傳統(tǒng)的軟件測試研究基礎上提出了一系列的改進測試技術，未來軟件測試技術將會引入機器學習、模式識別等技術，構建一個面向對象的軟件測試方法或技術，保證軟件測試的有效性。通過對軟件測試研究文獻、工程實踐進行分析，未來軟件測試的發(fā)展趨勢包括以下幾個方面：

（1）轉變軟件測試的思想和理念。軟件質量的持續(xù)提升不僅僅取決于軟件測試技術，還取決于軟件測試的工作理念和態(tài)度。如果軟件研發(fā)中不引入一種科學的測試理念，則軟件測試僅僅被視為軟件產品交付前一種走過場的工作，則軟件測試無法準確地發(fā)現軟件產品中存在的缺陷，不能夠為提高軟件質量做出貢獻。因此，軟件研發(fā)人員需要轉變思想和理念，將軟件測試工作提高到一個頂層設計高度，在軟件可行性分析階段都要嚴格設計測試方案，根據軟件研發(fā)周期實施測試工作，全方位地評估軟件需求、設計架構、程序代碼的魯棒性。

（2）引入機器學習和模式識別技術。目前，軟件測試工作越來越復雜，為了保證軟件測試的有效性和完整性，需要設計一個完備的測試用例，但是許多測試用例在測試時是重復的，具有相同的作用，因此為了避免重復性的工作，系統(tǒng)測試用例可以引入BP神經網絡、支持向量機、遺傳算法、貝葉斯網絡等方法進行分類操作，這樣就可以將具有相同測試功能的用例約簡，將所有的用例都約簡到一個最小的集合中，將這些用例約簡完畢之后就可以減少測試數量。

（3）創(chuàng)新軟件測試流程和技術。軟件測試將會一改以往的軟件開發(fā)流程，要想做好軟件測試，需要創(chuàng)新軟件測試流程，以便能夠在檢查軟件錯誤的基礎上改變軟件測試內容，實現對軟件的全過程測試監(jiān)控，并且能夠重點地預防和控制軟件執(zhí)行出現的問題，不僅可以保證持續(xù)提升軟件質量，同時還可以大大地縮短軟件研發(fā)生命周期。目前，軟件開發(fā)技術日新月異，這也對軟件測試技術提出了更新的要求，許多以往的測試方法無法滿足當前的測試需求，軟件工程師需要創(chuàng)新開發(fā)技術，同時尋找軟件產品測試新方法，更好地保證軟件準確檢查錯誤，定位軟件潛在的故障。

（4）平衡軟件項目研發(fā)質量、進度和成本。軟件測試的目標是尋找軟件中潛藏的錯誤和提升軟件產品質量，這就要求軟件研發(fā)項目團隊付出更多的努力和成本，同時也會延長軟件研發(fā)的進度，亟需平衡軟件測試、軟件研發(fā)進度、軟件研發(fā)成本和軟件質量之間的關系，以便能夠確保項目管理層、軟件研發(fā)團隊、質保人員、測試團隊協(xié)同工作，完善軟件測試的過程管理、團隊管理、人才管理、質量管理內容，團隊的知識結構、創(chuàng)新能力、凝聚力將會是軟件測試的基礎，因此制定一個有效的軟件測試計劃，方便項目組組織、領導和控制各類型的內容，組建一個高效的團隊，制定一個完善的軟件項目測試流程，做好軟件項目測試工作，強化軟件項目全過程監(jiān)控跟蹤能力，確保研發(fā)一個優(yōu)秀的軟件產品。

5.結束語

隨著“互聯(lián)網+”教育、醫(yī)療、科技、金融、警務、購物等行業(yè)軟件的普及和使用，互聯(lián)網承載的應用軟件功能越來越多，軟件架構設計得更加復雜，如果不構建一個良好的軟件測試計劃，將會造成軟件產品質量低下，漏洞和錯誤百出，這樣就會導致軟件產品體驗性能大大降低，無法在廣大互聯(lián)網用戶中普及和推廣，阻礙社會信息化進程。因此，創(chuàng)新軟件測試方法、技術，可以在一定程度上持續(xù)提升軟件性能，保證軟件在人群中得到良好推廣，擴充計算機軟件的功能，具有重要的作用和意義。

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