黃華林

（廣東女子職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣東 廣州 511450）

隨著軟件產(chǎn)業(yè)的急速發(fā)展，應(yīng)用軟件系統(tǒng)規(guī)模不斷增大，企業(yè)對(duì)軟件質(zhì)量的的重視程度越來(lái)越高，軟件企業(yè)對(duì)軟件測(cè)試的投入也逐漸增加。目前的商業(yè)環(huán)境下，商業(yè)應(yīng)用軟件的測(cè)試著重考慮如下問(wèn)題：

（1）效益。怎樣確保每個(gè)測(cè)試都有時(shí)間和經(jīng)濟(jì)方面的效益。（2）徹底。測(cè)試到達(dá)怎樣的程度可以合理地認(rèn)為程序已經(jīng)沒(méi)有錯(cuò)誤了。（3）資源分配。測(cè)試資源的分配是否合理，是否聚焦在軟件的高危模塊上，核心功能部分是否得到足夠的測(cè)試。

軟件測(cè)試中，覆蓋率分析的方法越來(lái)越多地為測(cè)試人員使用。覆蓋率是軟件測(cè)試的一項(xiàng)重要指標(biāo)，通過(guò)達(dá)到良好的測(cè)試覆蓋率，可以保證軟件測(cè)試的質(zhì)量。

1 McCabe IQ測(cè)試工具

McCabe IQ是美國(guó)McCabe Software公司的軟件質(zhì)量管理解決方案，McCebe IQ是一款基于McCabe圈復(fù)雜度進(jìn)行質(zhì)量度量和測(cè)試的工具，為用戶提供軟件質(zhì)量度量、軟件結(jié)構(gòu)分析及動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)化測(cè)試的全面支持。McCabe IQ提供客觀的方法評(píng)估測(cè)試覆蓋率，具有一致性、重復(fù)性、客觀解釋、質(zhì)量評(píng)估、優(yōu)化測(cè)試及分配資源等強(qiáng)大功能，能真正保證測(cè)試每個(gè)獨(dú)立路徑，可以確定測(cè)試過(guò)的路徑和沒(méi)測(cè)試過(guò)的路徑。

圈復(fù)雜度是用來(lái)衡量一個(gè)模塊判定結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度，數(shù)量上表現(xiàn)為獨(dú)立現(xiàn)行路徑條數(shù)，即合理的預(yù)防錯(cuò)誤所需測(cè)試的最少路徑條數(shù)[1]。圈復(fù)雜度高說(shuō)明代碼質(zhì)量可能很差，難于測(cè)試和維護(hù)。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，程序的可能錯(cuò)誤和圈復(fù)雜度高有著很大關(guān)系。圈復(fù)雜度顯示了在測(cè)試一個(gè)單元時(shí)，為保證軟件質(zhì)量而需要測(cè)試的基本路徑的最小數(shù)目[2]。McCabe IQ建議將圈復(fù)雜度不超過(guò)10，因?yàn)楦叩膹?fù)雜度使測(cè)試變得復(fù)雜并且可能會(huì)發(fā)生更多的錯(cuò)誤。

2 使用McCabe IQ做覆蓋率分析

McCabe IQ的度量基于軟件結(jié)構(gòu)數(shù)學(xué)化的嚴(yán)格分析，這種分析以McCebe圖復(fù)雜度為基礎(chǔ)，明確地確定了高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域。McCebe IQ就是一款基于McCabe圈復(fù)雜度進(jìn)行質(zhì)量度量和測(cè)試的工具。McCabe IQ覆蓋率分析使用了源代碼插裝技術(shù)，能生成分支和路徑覆蓋報(bào)告。對(duì)于給定的程序，所有的可測(cè)試路徑的數(shù)目通常非常巨大，找到一個(gè)有意義的可測(cè)試路徑子集非常重要。被MeCabe IQ標(biāo)識(shí)出的路徑雖不能代表程序中所有可能路徑，但最小的測(cè)試路徑子集至少遍歷每個(gè)一次判定，將使McCabe IQ的“圈復(fù)雜度”路徑分析技術(shù)成為可能。

McCabe IQ可以很方便地做到如下分析：

（1）復(fù)雜度分析：McCabe IQ提供了復(fù)雜度信息的即時(shí)訪問(wèn)，測(cè)量不同的源代碼特性，標(biāo)識(shí)出相關(guān)的復(fù)雜度信息和程序不同模塊的結(jié)構(gòu)化程度，特別復(fù)雜或非結(jié)構(gòu)化代碼部分可以在覆蓋率報(bào)告中突出出來(lái)，使得測(cè)試工程師更容易識(shí)別出有缺陷的代碼。

（2）軟件變更分析：當(dāng)一個(gè)程序被修改，測(cè)試需要聚焦在修改的代碼上，以及那些被修改代碼影響的代碼，McCabe IQ的軟件變更分析不但可以標(biāo)識(shí)出變更過(guò)的代碼，而且還可以標(biāo)識(shí)出被修改所影響的模塊。

2.1 McCabe IQ提升功能測(cè)試

在功能測(cè)試中，McCabe IQ從程序的需求中得到要測(cè)試的功能，然后執(zhí)行測(cè)試用例以驗(yàn)證程序是否按照預(yù)期運(yùn)行。功能測(cè)試的目的是為了識(shí)別缺失的功能、不能正確運(yùn)行的功能，以及功能缺陷[3]。

2.1.1 功能測(cè)試在執(zhí)行過(guò)程中要解決如下問(wèn)題：

（1）隱含功能的丟失。由于需求定義隱含缺陷，從需求文檔得到的功能測(cè)試會(huì)丟失隱含功能。這樣，功能測(cè)試很難確保測(cè)試的完全性，而且功能測(cè)試在功能合并階段也會(huì)導(dǎo)致有問(wèn)題的行為。

（2）停止測(cè)試的時(shí)機(jī)。在功能測(cè)試中，可測(cè)試功能組合的數(shù)量相當(dāng)巨大，最糟糕的情況是功能組合的數(shù)量將是2的功能需求次冪的形式，顯然測(cè)試所有的功能組合是不可能的。

2.1.2 通過(guò)McCabe IQ的覆蓋分析可以提升功能測(cè)試

（1）McCabe IQ覆蓋分析可以指出未測(cè)試的分支，并突出為測(cè)試的分支，隱含功能和明確的功能需求將同樣被突出出來(lái)。

（2）McCabe IQ覆蓋分析可以識(shí)別出高風(fēng)險(xiǎn)模塊塊，然后使用更為苛刻的路徑覆蓋進(jìn)行分析。

使用路徑覆蓋分析可以遍歷所有的關(guān)鍵功能組合，包括隱含的功能和明確的功能。使用圖復(fù)雜度路徑作為危險(xiǎn)模塊的測(cè)試程度的索引，可以追蹤記錄可累加的分支和路徑執(zhí)行的次數(shù)，通過(guò)基于累加的分支和圈復(fù)雜度覆蓋率決定可以接受的測(cè)試程度，從而解決以上兩個(gè)問(wèn)題。

2.2 McCabe IQ提升單元測(cè)試

單元測(cè)試是針對(duì)軟件的最小模塊進(jìn)行正確性檢驗(yàn)的測(cè)試工作，是代碼正確性驗(yàn)證的重要措施。這些最小模塊是隔離出來(lái)的代碼段，稱為單元。單元測(cè)試的最大挑戰(zhàn)在于識(shí)別出需要運(yùn)行的最小的測(cè)試的集合，理想情況下，每一個(gè)可能路徑都要被測(cè)試，但是這通常是不可能的。挑戰(zhàn)在于分離出路徑的子集來(lái)提供所有可測(cè)試路徑的覆蓋分析，并且使得路徑子集最小，并且沒(méi)有單元級(jí)的冗余[4]。

McCabe IQ路徑圖精確的被設(shè)計(jì)為單元級(jí)的覆蓋管理，McCabe IQ識(shí)別出的最小路徑集合可以測(cè)試到所有的代碼單元，提供所有可測(cè)試路徑的覆蓋分析，至少確認(rèn)最危險(xiǎn)模塊已經(jīng)被覆蓋。

2.3 McCabe IQ提升回歸測(cè)試

回歸測(cè)試是指測(cè)試程序開(kāi)發(fā)過(guò)程中的修訂版本，這種測(cè)試驗(yàn)證新增的功能必須按照預(yù)期運(yùn)行，所做的修改達(dá)到了預(yù)定的目的，錯(cuò)誤得到改正，未變更的功能沒(méi)有被修改或變更所影響[5]。

2.3.1 回歸測(cè)試需要解決問(wèn)題

（1）程序修改后要找出程序中被變更影響的模塊。這樣，需要做回歸測(cè)試的只是受變更影響的模塊，提高了效率。

（2）驗(yàn)證修改過(guò)的功能已經(jīng)被測(cè)試。程序的變更通常會(huì)引入新的隱含功能，沒(méi)有黑盒測(cè)試的技術(shù)，驗(yàn)證所有變更已經(jīng)被測(cè)試是不可能的。

（3）驗(yàn)證新的功能已經(jīng)被測(cè)試。當(dāng)做完全功能測(cè)試的時(shí)候，測(cè)試新的功能，要驗(yàn)證完整性測(cè)試，隱含功能的測(cè)試及功能組合的測(cè)試[6]。

2.3.2 通過(guò)McCabe IQ的覆蓋分析可以提升回歸測(cè)試

McCabe IQ覆蓋分析能精確指出程序中已經(jīng)變更的分支和模塊。覆蓋分析可以限制在這個(gè)區(qū)域，聚焦那些需要測(cè)試的地方。McCabe IQ隔離出那些被變更影響的程序區(qū)域，允許聚焦在需要做回歸測(cè)試的部分，而忽略那些和變更的程序無(wú)關(guān)聯(lián)的模塊。對(duì)于修改過(guò)的功能和新功能，McCabe IQ與新的功能測(cè)試一樣去對(duì)待。

軟件的功能測(cè)試根據(jù)需求來(lái)驗(yàn)證軟件功能的實(shí)現(xiàn)情況，單元測(cè)試主要認(rèn)證代碼的正確性，回歸測(cè)試保證新做的修改不影響原有的功能需求，McCabe IQ的覆蓋率分析在這些方面都能提供很好的幫助。靈活運(yùn)用McCabe IQ測(cè)試工具可以提高測(cè)試效率和測(cè)試質(zhì)量，挖掘出軟件的潛在錯(cuò)誤，保證軟件產(chǎn)品的質(zhì)量。

[1]朱鴻，金凌紫.軟件質(zhì)量與保證[M].北京：科學(xué)出版社，1997.

[2]樊慶林，吳建國(guó).提高軟件測(cè)試效率的方法研究[J].計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展，2006，16（10）.

[3]葉言苓，崔彥軍.軟件測(cè)試管理的研究與應(yīng)用[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件，2003，20（9）.

[4]李秋英，李海峰，徐剛.基于覆蓋率信息的軟件可靠性增長(zhǎng)測(cè)試實(shí)踐[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究，2010，27（7）.

[5]高海昌，賀曉紅，馮博琴，等.軟件結(jié)構(gòu)測(cè)試自動(dòng)化關(guān)技術(shù)研究[J].微電子學(xué)與計(jì)算機(jī)，2005，22（02）.

[6]鄭艷.一種支持軟件測(cè)試的測(cè)試工具研究[J].無(wú)錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2008（4）.