软件测试方法和技术（第3版）

《软件测试方法和技术》第2版被选为普通高等教育“十一五”规划教材，并得到上百所大学师生的钟爱，选为本科软件测试课程的教材，获得了良好的社会效益。但另一方面，作者也深感其荣誉所带来的压力和挑战，感到更有责任维护好本书的质量，及时更新本书，与时俱进。但苦于工作繁忙，更新不够及时，在第2版出版4年后终于完成其更新。

　　这几年，不仅Web应用、移动设备的App应用等得到迅猛发展，而且软件开发模式及其管理也发生了较大的变化，大多数软件企业从传统的瀑布开发模式转变为敏捷开发模式，对整个软件工程带来巨大的影响，其中也包括软件测试，越来越多的软件团队开始实施敏捷测试、探索式测试以适应软件开发新模式的需求。本书的第3版正是在这样一个背景下诞生的，再加上软件工程知识体系SWEBOK3.0业已颁布，第3版在第2版的基础上做了较大的修改，以满足软件测试教学新的要求，更好地和业界的测试技术与实践保持同步，同时也尽可能与SWEBOK3.0内容吻合，与国际领先的技术和理念保持一致。

　　在这一版修改中，只有第1章引论、第8章软件本地化测试、第11章设计和维护测试用例以及第12章部署测试环境没做修改或只做了较少修改，其他各章都有较大修改，不仅进行了一些删减，如去掉“软件过程模型、测试团队的构成和建设、实验室”等内容，使内容更紧凑、更专注软件测试方法和技术，而且增加了一些新的内容（如敏捷测试、探索式测试等），对第2版中的一些内容进行了整合，将本书从17章整合为14章，从而使第3版结构更合理，软件测试知识体系更丰富，能够更好地适应大学的课程计划，提高毕业生的竞争能力。本书第3版主要改动内容如下。

　　(1)对一些概念定义进行了修改，和国际标准或国内测试规范保持一致，包括测试层次、测试类型等，并增加了“测试与质量保证之间的关系”。

　　(2)在第2章根据新的质量评估模型标准（ISO25000系列）增加了“内部质量、外部质量、使用质量”，这样更有利于理解和实施不同层次的测试：单元测试和集成测试更侧重内部质量，系统测试侧重外部质量，验收测试侧重使用质量。

　　(3)不再把“静态测试和动态测试”、“黑盒测试和白盒测试”作为测试的基本方法，而把它们归为一种测试形式或测试方法论，从第3章移到第2章。

　　(4)将原第12章组建测试团队的大部分内容省去，只保留专职测试人员的责任和要求，并移到第2章（2.8节）来进行介绍。

　　(5)第3章对内容没有做过多改动，只是对结构进行了较大改动，使本教材的测试方法分类和SWEBOK3.0基本保持一致，但还是存在一定差异，因为作者认为SWEBOK3.0有些分类也不一定合理，所以本书将测试方法分为基于直觉和经验的方法、基于输入域的测试、基于逻辑覆盖的测试、基于组合及其优化的测试、基于缺陷模式的测试、基于模型的测试、形式化验证等。

　　(6)对第4章内容进行了精简，例如，删去软件测试管理和评判体系，对测试模型内容进行了更新，例如，将TMap、TPI提升到TMapNEXT、TPINEXT版本。而且增加了软件测试流派相关内容，帮助学生扩展视野，提高学生思维能力。

　　(7)将第6章的集成测试并入第5章单元测试，更符合业界实践，即单元测试和集成测试并行实施，两者关系更紧密。将第8章面向对象的测试内容进行精简，并入第5章单元测试和集成测试相应部分，“面向对象的测试”不再独立成章，因为现在的软件几乎都是采用面向对象的方法。

　　(8)第6章系统测试加强了性能测试、安全性测试内容，特别是性能测试负载模式和过程、安全性测试的范围和方法，更为全面和专业。同时，将原来第7章验收测试的兼容性测试、第9章基于应用服务器的测试大部分内容、第11章软件测试自动化的工具部分等合并到这章，形成更完整的系统测试体系，使本章教学更容易做到理论和实践相结合，在介绍方法或技术之后能及时进行案例分析，使学生更有兴趣来完成各类系统测试的实验任务，学以致用。

　　(9)第7章验收测试修改不大，除了将兼容性测试移到第6章，对传统的验收测试和敏捷开发中的验收测试差异进行了介绍，对文档测试内容做了适当的调整。

　　(10)由于业界越来越关注自动化测试框架的应用，所以第9章增加了“自动化测试框架”，帮助学生建立这个重要的概念。

　　(11)第10章测试需求分析与测试计划，虽然是新的一章，但主要内容来源于第2版的第17章软件测试项目管理，但在第10章加强了软件测试需求分析，虽然人们重视测试设计，往往忽视了测试需求分析，但测试需求分析是测试计划、测试设计的基础，必须给予足够的关注。无论是传统测试还是敏捷测试，即使在探索式测试中不设计测试用例，也要进行测试需求分析。这章详细介绍了测试需求分析的方法和具体技术，以及如何更好地做好功能测试需求分析和非功能测试需求分析。除了测试需求分析，本章还详细介绍了测试的目标和准则、测试项目的估算与进度安排、测试风险和测试策略、测试计划的内容与编制等内容。

　　(12)第12章只删除了建立测试实验室这一节，因为其内容对多数学生将来的测试工作和研究都没有太大帮助。

　　(13)第13章内容主要来源于第2版的第15章报告所发现的缺陷，但增加了一节——软件测试执行与跟踪，侧重介绍测试执行过程的要点、测试项目进度的管理方法和测试过程管理工具等。

　　希望通过这样修改以后，教师和学生更喜欢本教材，但同时也深感其中还存在一些问题，而且离完美还有很大的距离。无论如何也不能为了追求完美，把已经修改的内容锁在计算机内，不能给大家带来价值，而应该拥有敏捷的思想，及时交付有价值的成果给大家，为大家的教学服务，作者将不断努力，持续获得大家的反馈，持续修改，继续出版其第4版、第5版……持续地服务大家。

　　后，再一次请读者不吝赐教，及时提供反馈，为下一版的改进提出宝贵意见。

第1篇软件测试的原理与方法

第1章引论

1.1软件测试的必要性

1.1.1迪士尼并不总是带来笑声

1.1.2一个缺陷造成了数亿美元损失

1.1.3火星探测飞船坠毁

1.1.4更多的悲剧

1.2为什么要进行软件测试

1.3什么是软件测试

1.3.1软件测试学科的形成

1.3.2正反两方面的争辩

1.3.3软件测试的定义

1.3.4软件测试的其他观点

1.4测试和开发的关系

1.5测试和质量保证的关系

1.6测试驱动开发的思想

小结

思考题

第2章软件测试的基本概念

2.1软件缺陷

2.1.1软件质量的内涵

2.1.2软件缺陷的定义

2.1.3软件缺陷的产生

2.1.4软件缺陷的构成

2.1.5修复软件缺陷的代价

2.2软件测试的分类

2.3静态测试和动态测试

2.3.1产品评审

2.3.2静态分析

2.3.3验证和确认

2.4主动测试和被动测试

2.5黑盒测试和白盒测试

2.6软件测试级别

2.7软件测试计划和测试用例

2.7.1测试计划

2.7.2测试用例

2.8专业测试人员的责任和要求

2.8.1专业软件测试人员的责任

2.8.2对专业测试人员的要求

2.8.3优秀测试工程师应具备的素质

小结

思考题

第3章软件测试方法

3.1基于直觉和经验的方法

3.1.1Adhoc测试方法和ALAC测试

3.1.2错误推测法

3.2基于输入域的方法

3.2.1等价类划分法

3.2.2边界值分析法

3.3基于组合及其优化的方法

3.3.1判定表方法

3.3.2因果图法

3.3.3Pairwise方法

3.3.4正交试验法

3.4基于逻辑覆盖的方法

3.4.1判定覆盖

3.4.2条件覆盖

3.4.3判定条件覆盖

3.4.4条件组合覆盖

3.4.5基本路径覆盖

3.5基于缺陷模式的测试

3.5.1常见的缺陷模式

3.5.2DPBT的测试过程

3.6基于模型的测试

3.6.1功能图法

3.6.2模糊测试方法

3.7形式化测试方法

3.7.1形式化方法

3.7.2形式化验证

3.7.3扩展有限状态机方法

小结

思考题

第4章软件测试流程和规范

4.1传统的软件测试过程

4.1.1W模型

4.1.2TMap NEXT

4.2敏捷测试过程

4.2.1敏捷测试的特征

4.2.2敏捷测试流程

4.2.3基于脚本测试和探索式测试

4.3软件测试学派

4.4基于风险的测试策略

4.5测试过程改进

4.5.1TMMi

4.5.2TPI NEXT

4.5.3CTP

4.5.4STEP

4.6软件测试规范

小结

思考题

第2篇软件测试的技术

第5章单元测试与集成测试

5.1单元测试的目标和任务

5.1.1为何要进行单元测试

5.1.2单元测试的目标和要求

5.1.3单元测试的任务

5.2静态测试

5.2.1编码的标准和规范

5.2.2代码评审

5.3动态测试

5.3.1驱动程序和桩程序

5.3.2类测试

5.4代码评审案例分析

5.4.1空指针保护

5.4.2格式化数字错误

5.4.3字符串或数组越界错误

5.4.4资源不合理使用

5.4.5不当使用synchronized导致系统性能下降

5.5分层单元测试

5.5.1Action层的单元测试

5.5.2数据访问层的单元测试

5.5.3Servlet的单元测试

5.6单元测试工具

5.6.1JUnit介绍

5.6.2Eclipse中JUnit应用举例

5.6.3JUnit Ant 构建自动的单元测试

5.6.4代码的静态检测工具

5.6.5SourceMonitor 检测代码复杂度

5.6.6开源的单元测试工具

5.6.7商业的单元测试工具

5.7系统集成的模式与方法

5.7.1集成测试的模式

5.7.2自顶向下和自底向上集成方法

5.7.3混合策略

5.7.4持续集成

小结

思考题

第6章系统测试

6.1系统级功能测试

6.1.1功能测试要求

6.1.2Web服务器的功能测试

6.1.3一套Web功能测试工具

6.1.4AutoIT及其客户端测试工具

6.1.5嵌入式测试工具

6.2回归测试

6.2.1目的

6.2.2策略及其方法

6.3性能测试

6.3.1系统性能指标和测试类型

6.3.2系统负载及其模式

6.3.3性能测试的基本过程

6.3.4性能测试结果分析

6.3.5JMeter及系统性能测试工具

6.3.6Web性能测试

6.3.7用JProfiler完成应用服务器的性能测试

6.3.8压力测试

6.3.9容量测试

6.4安全性测试

6.4.1安全性测试的范围与方法

6.4.2Web安全性测试

6.4.3安全性测试工具

6.5容错性测试

6.5.1容错性测试的要点

6.5.2数据库并发控制测试

6.6兼容性测试

6.6.1软件兼容性测试

6.6.2数据共享兼容性测试

6.6.3硬件兼容性测试

6.7可靠性测试

小结

思考题

第7章验收测试

7.1验收测试过程

7.2产品规格说明书的验证

7.2.1产品规格说明书的评审

7.2.2产品规格说明书的验证

7.2.3文档的测试

7.3用户界面和可用性测试

7.4安装测试和可恢复性测试

小结

思考题

第8章软件本地化测试

8.1什么是软件本地化

8.1.1软件本地化与国际化

8.1.2字符集问题

8.1.3软件国际化标准

8.1.4软件本地化基本步骤

8.1.5软件本地化测试

8.2翻译验证

8.3本地化测试的技术问题

8.3.1数据格式

8.3.2页面显示和布局

8.3.3配置和兼容性问题

8.4本地化的功能测试

小结

思考题

第9章测试自动化及其框架

9.1测试自动化的内涵

9.1.1手工测试的局限性

9.1.2什么是测试自动化

9.1.3软件测试自动化的优势

9.2测试自动化实现的原理

9.2.1代码分析

9.2.2对象识别

9.2.3脚本技术

9.2.4自动比较技术

9.2.5测试自动化系统的构成

9.3测试自动化的实施

9.3.1测试工具的分类

9.3.2测试工具的选择

9.3.3测试自动化普遍存在的问题

9.3.4自动化测试的引入和应用

9.4功能测试工具特性要求

9.5性能测试工具特性要求

9.6测试自动化的框架

小结

思考题

第3篇软件测试项目实践

第10章测试需求分析与测试计划

10.1测试的目标和准则

10.2测试需求分析

10.2.1测试需求分析的基本方法

10.2.2测试需求分析的技术

10.2.3功能测试范围分析

10.2.4非功能性的系统测试需求

10.3测试项目的估算与进度安排

10.3.1测试工作量估算

10.3.2工作分解结构表方法

10.3.3资源的安排

10.3.4测试里程碑和进度表

10.4测试风险和测试策略

10.4.1测试风险管理计划

10.4.2测试策略的确定

10.5测试计划的内容与编制

10.5.1测试计划内容

10.5.2测试项目的计划过程

10.5.3制定有效的测试计划

小结

思考题

第11章设计和维护测试用例

11.1测试用例构成及其设计

11.1.1测试用例的重要性

11.1.2测试用例设计书写标准

11.1.3测试用例设计考虑因素

11.1.4测试用例设计的基本原则

11.2测试用例的组织和跟踪

11.2.1测试用例的属性

11.2.2测试套件及其构成方法

11.2.3跟踪测试用例

11.2.4维护测试用例

11.2.5测试用例的覆盖率

小结

思考题

第12章部署测试环境

12.1测试环境的重要性

12.2测试环境要素

12.2.1硬件

12.2.2网络环境

12.2.3软件

12.2.4数据准备

12.3虚拟机的应用

12.3.1虚拟机软件

12.3.2VMware的虚拟机解决方案

12.3.3辅助工具

12.4如何建立项目的测试环境

12.5自动部署测试环境

12.6测试环境的维护和管理

小结

思考题

第13章测试执行、缺陷报告与跟踪

13.1软件测试执行与跟踪

13.1.1测试执行过程的要点

13.1.2测试项目进度的管理方法

13.1.3测试过程管理工具

13.2软件缺陷的描述

13.2.1软件缺陷的生命周期

13.2.2严重性和优先级

13.2.3缺陷的其他属性

13.2.4完整的缺陷信息

13.2.5缺陷描述的基本要求

13.2.6缺陷报告示例

13.3软件缺陷相关的信息

13.3.1软件缺陷的图片信息

13.3.2使用WinDbg记录软件缺陷信息

13.3.3使用SoftICE记录软件缺陷信息

13.3.4分离和再现软件缺陷

13.4软件缺陷跟踪和分析

13.4.1软件缺陷处理技巧

13.4.2缺陷趋势分析

13.4.3缺陷分布分析

13.4.4缺陷跟踪方法

13.5软件缺陷跟踪系统

小结

思考题

第14章软件测试和质量分析报告

14.1软件产品的质量度量

14.1.1软件度量及其过程

14.1.2软件质量的度量

14.1.3质量度量的统计方法

14.2评估系统测试的覆盖程度

14.2.1对软件需求的估算

14.2.2基于需求的测试覆盖评估

14.2.3基于代码的测试覆盖评估

14.3基于缺陷分析的产品质量评估

14.3.1缺陷评测的基线

14.3.2经典的种子公式

14.3.3基于缺陷清除率的估算方法

14.3.4软件产品性能评估

14.4测试报告的具体内容

小结

思考题

参考文献

附录A软件测试英文术语及中文解释

附录B测试计划模板

附录C测试用例设计模板

附录D软件缺陷模板

附录E测试报告模板

附录FJava Code Inspection Checklist