(一)软件测试实质

虫师 创建于 4 个月 之前

最后更新时间 2018-12-26


Ron Patton所著的《软件测试》2002年的中文版,已经十五年了,但它对“软件的实质”的解释仍然是经典,这里摘录与大家分享。

实质,哲学中的本质,又称为“实质”是指某一对象或事物本身所必然固有的。说的通俗点也就是说软件测试的本来的面目。


软件缺陷的定义

来看一下Ron Patton 为我们的软件缺陷所下的定义。

1、软件没有实现产品的说明书所描述的功能。

2、软件实现了产品说明书描述不应有的功能。

3、软件执行了产品说明书没讲的操作。

4、软件没有实现产品说明书没讲但应该实现的功能。

5、从软件测试员的角度来看,软件难以理解、不易使用、运行缓慢,或者最终用户认为不对。

为什么一个定义要这么多条来描述?这个“缺陷”的定义有这么复杂么?不,它其实并不复杂,作者只是想更加全面的来给“缺陷”下定义。

下面我们来以建一栋房子为例,来说明一下每一条定义的意思。需要说明的是没有十分完美而且一成不变的产品说明说,而且在实际项目中,它可能非常简陋,模棱两可,甚至经常变动。

1、 软件没有实现产品说明书的描述的功能。房子的主人希望有一个落地的大窗户,让阳光更好的照进屋子里,而且他特意在房子的设计图纸中画出来,并且还加以说明。结果,他看到的是四面全是墙壁,只有一个小门的房子。那么对于测试人员来说,他就是一个缺陷。

2、 软件实现了产品说明书中描述的不应有的功能。由于房子的主人生活在南方,天气温暖,而请来的泥瓦匠是北方的,结果给主人建造的房子具然有一个大大的取暖的烟筒,而且主人特意在房子的设计图纸中说明,自己的房子不要烟筒。那么对于测试人员来说,这也是个缺陷。

3、 软件执行了产品说明书没讲的操作。与第二条类似,不同的是第二条是主人已经明确说了自己不要烟筒,而这一条强调的是在主人没说的情况下。泥瓦匠自作聪明的加了一个烟筒上去。对于测试人员来说,画蛇添足的功能同样被视为缺陷。

4、 软件没有实现产品说明书没讲但应该实现的功能。房子的主要对屋子的高度、格局,材料,颜色描述的非常清楚。泥瓦匠在建造房子的时候发现,主人没有提地基这回事,为了使房子牢固,所以,所有的房子都是必须要先打地基的,虽然主人没有说,但地基的功能必须要做。如果因为没有描述没有去做,但这又一件必须去做的事。对于测试人员来说,也可以视其这缺陷。

5、 从软件测试员的角度看,软件难以理解、不易使用、运行缓慢,或者最终用户认为不对。软件测试员是软件除了测试软件运行的缺陷,同样是作为一个用户在再对软件进行使用。如果感觉自己都很难使用,或软件效率非常低且界面丑陋等情况,也可以认为其存在缺陷。或者是最终用户拿到产品时发现这根本不是自己想要的东西,也可以现其为缺陷。当然,用户说不是自己想要的东西,也不能凭借一面之词,可以拿合约,产品说明书来评估。


完全测试程序的可能性

初做软件测试者可能认为拿到软件后就可以进行完全测试了,找出所有软件缺陷,并使软件完美。遗憾的是这是不可能的,我们无法对一个软件进行完全测试,即使最简单的程序也不行。主要原因如下:

  • 输入量太大
  • 输出结果太多
  • 软件实现的途径太多
  • 软件说明书没有客观标准。从不同的角度看,软件缺陷的标准不同

以上的“太多”的可能性加在一起,致使测试条件难以确定。

以126邮箱为登录测试为例,其用户长度为50个字符,密码确实不太好计算(因为都是*号),所以这里也按50个字符来计算。

在输入正确用户名的情况下:

1、输入正确的密码名是还否可以登录,

2、那么错误输入0 呢?1呢?2呢?......直到

99999999999999999999999999999999999999999999999999 ,

3、如果密码不是数字,而是字符呢,a 、b、c ... aa、bb 、cc .....

4、如果是大写呢 A 、B、C.... AA 、BB、CC.....

5、如果是大小写呢 Aa、Ab ....

6、如果是小写+数字呢 1a 、1b 、1c ....2a 、2b 、2c.....

7、如果是大写+数字呢 1A 、1B 、1Cc....2A 、2A 、2A.....

8、如果是大写+小写+数字呢 1Aa 、1Bb 、1Cc ....1Aa 、1Bb 、1Cc.....

9、如果有特殊字符呢 @#¥%……&*

10、如果输入字符有空格呢  a b、adbc   ee......

11、如果是其它字符+大小写字母+数字呢+空格呢 !@#&+123AIBKIkklzcb ......

......

12、再换正确的密码,错误的文件名再来一次。

13、用错误的用户名和密码再把上面的情况验证一次。(这样会匹配到所有的用户名密码)

14、什么都不输,直接点击登录

这样穷举下去,就算是计算机也可能需要运行很久。如果觉得某些测试条件是重复的或者是无必要的,而将其剔除,那么就不能称为完全测试。


软件测试是有风险的

你已经知道了不进行完全测试是有风险的,如果决定不去测试所有的情况,那么我们就选择了风险。在上面的邮箱登录的例子中,(假如)由于程序所使用语言的特点,有些字符在存储的时候会被转义,如: &会被转义为--存储,一个叫“&&” 用户,一个叫“--”的用户,使用了相同的密码,碰巧程序员没考虑到这种情况,那么程序该如何登录呢?

对于一个免费开放的邮箱来说,会有成千上万的用户每天都有用户注册登录,如果有用户遇到了上面的问题呢?程序该如何处理?当然,对于一个邮箱系统,你可能不以为然,他的修复速度与成本都不算高,假如,这个用户有非常保密且重要的邮件,结果被别一个用户登录查看了呢?假如这不是一个邮箱系统,而是一个银行系统呢?那有可能用户的财产就会受到损失。(相比较而言,互联网产品(B/S架构)比客户端产品(C/S架构)的修复速度与成本要低。

这样说有些耸人听闻,又不能全部测试,不测试又会漏掉软件缺陷。软件终归要分布的,此时测试就要停止,但是如果这么快停止下来,还有测试没做。怎么办?

如上图所示,纵轴是表示缺陷的数量,横轴表示测试工作量。缺陷的数量随着测试工作的进展在不段减少;但测试费用也随着工作量在不段提高。

也就是说要想发现更多的缺陷就必须投入更多费用(这个费用包括时间、人力,物力), 对一个新项目,我们前提可能1天发现10个缺陷。到后面可能10天发现1个缺陷,或者发现一个缺陷所需要的时间更长,我们有必要为发现一个缺陷而继续增加费用么?本来就不存在完美的产品,我们的目标是找到最合适的测试量,使投入(测试费用)与回报(修复缺陷数)达到最优。


测试无法显示潜在的软件缺陷

仔细理解一下这个标题。当测试人员对一个软件进行测试时,他发现了很多缺陷,功能的,界面的,兼容性能。然后,测试人员可以好不忧郁的说,这个软件存在缺陷。

当测试人员又对另一个软件进行测试时,他用尽各种测试方法,测遍所有功能(当然,这是不可能,上面已经说了无法完全测试),他投入了大量的时间和精力却最终没有发现一个缺陷。那么测试人员不能保证这个软件是没缺陷的,当然,他更无法去报告这些潜伏的缺陷。也就是说测试人员只能报告已经发现的缺陷,对于未知的谁也不能肯定。

(这也是测试人员遭受质疑的地方,你既然不能保证软件的质量,要你何用。测试人员可以提高软件的质量,至于能提高多少,全凭测试人员的能力决定了。不像开发人员对于一个功能的实现,能或不能是很明确的两个答案。)


找到的软件缺陷越多,说明软件的缺陷越多

我们先来体会下面两句话。

“找到的软件缺陷越多,说明软件遗留的缺陷越少”

“找到的软件缺陷越少,说明软件遗留的缺陷越少”

不管是开发还是测试,我们期望软件遗留的缺陷少。但是上面的两句话都不成立。我们发现缺陷的多少和最终软件遗留的缺陷多少毫无关系。那么为什么会有上面两种推断呢?

“找到的软件缺陷越多,说明软件遗留的缺陷越少”这种情况,假设缺陷在一定数量的情况下,测试人员业务非常精通,测试极其认真,发现越多的缺陷 ,说明还遗留的缺陷就越少。那么,我也可以假设随便这么一测,就发现这么多缺陷,那这个软件应该还有很多。

“找到的软件缺陷越少,说明软件遗留的缺陷越少”这种情况,假设开发人员经验非常丰富,而且工作非常认真,测试人员花费了很大的时间和精力都不能找到缺陷,说明软件本身的质量很好,也就是说其本身遗留的缺陷越少。那么,我也可以假设为,是不是测试对业务不够熟悉,经验不够丰富,为什么发现不了缺陷。那么可能软件遗留的缺陷还有很多,只是我没有发现。

更严谨说法,或者更准确的说法是“找到的软件缺陷越多,只能说明软件的缺陷越多。”我们发现的缺陷越多,只能说明软件的缺陷多。并无法正明软件还遗留的缺陷的多少。

当然,也并不是无法评估软件遗留缺陷的多少,我们可以根据开人员的工作经验与技术能力,测试人员的工作经验,测试技能,对业务的熟悉程度以及以往完的成项目质量进行评估。


并非所有软件缺陷都能修复

“每一个测试人员都一颗追求完美的心”,当我们发现了一个缺陷时,我们希望它能够被修复,我们不能容忍被发现的缺陷眼睁睁的存在着而无法得到修复。在软件测试中,令人沮丧的现实是,即使拼尽全力,也不是所有的软件缺陷都能修复。

这并不意味着软件测试员未达到目的,或者项目小组将发布质量有缺陷的产品。其真正的含义是要软件测试员具备本文开头(缺陷的定义)中所描述的测试的素质---进行良好的判断,搞清楚在什么情况下不能追求完美。项目小组需要每对一个软件缺陷进行取舍,根据风险决定哪些要修复,哪些不要。

不需要修复软件缺陷的原因:

  • 没有足够的时间:在任何一个项目中,通常是软件功能较多,而代码编写人员和软件测试人员较少,而且在项目进度中没有给测试留出足够的空间。

  • 不算真正的缺陷:或者有人说,这不算缺陷,而是一项新的功能。在某些特殊场合,错误理解、测试错误或说明书变更会把软件缺陷当作附加功能来对待。

  • 目前技术无法解决:你不会相信,人类有丰富的想象力,很多时候是受制于技术上无法实现。

  • 修复的风险太大:这种情况非常常见。软件本身是脆弱的、难以理清头绪。修复一个软件缺陷可能导致其它软件缺陷出现。在紧迫的产品发布进度压力之后,修复软件将冒引入更多缺陷的情况下。我们只能不去理睬现有的缺陷。

  • 修复成本太高:当我们使用一种技术去完成一项工作,当技术将要完成的时候发现一个缺陷无法解决,需要换用另一个技术才能有效规避这个缺陷。那这个修复成本将非常高。迫于时间与成本的压力。我们需要暂时不去理会。

  • 不值得修复:虽然有些不中听,但这是真的。不常出现的软件缺陷和在不常用的功能中出现的缺陷,或都出现也不会造成什么影响,那么就不值得去修复。这些都要归结为商业风决策。


软件说明书不断变化

软件开发者面临一个难题。整个行业变化太快,去年还很时髦的产品今年就过时了,同时,软件变得更庞大、更复杂,功能越来越多,导致软件开发周期不断变长。这两种反作用力形成了矛盾,结果是产品说明书一变再变。

除了紧跟变化没有其他方法。假定我们的产品有一个不得更改的最终产品说明书。经过两年按部就班的开发快要完工时,结果竞争对也手发布了一个产品,结果从功能、性能、用户体验都要优于我们即将完工的产品。我们是继续完成一个失去竞争力的产品,还是重新讨论产品功能,重写产品需求,并开发修订产品?明智的选择是后者。

软件测试员必须要想到产品需求可能改变。未曾计划的特性会增加,经过测试并报告软件缺陷的特性可能发生变化甚至被删除。这些者是可能的。

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