張偉俊

【摘 要】分析了基于框架的軟件產(chǎn)品線測(cè)試方法、當(dāng)前的狀況以及相關(guān)的自動(dòng)化測(cè)試工具，為確保軟件產(chǎn)品線的可靠性以及促使軟件生產(chǎn)在時(shí)間、成本和質(zhì)量方面獲得顯著的改善提供了有力支持。

【關(guān)鍵詞】軟件產(chǎn)品線測(cè)試；面向?qū)ο蟮能浖y(cè)試；自動(dòng)化工具支持

軟件產(chǎn)品線是一套軟件密集型系統(tǒng)，它擁有一組能滿足特定需求的公共的、可管理的特性，并且是按預(yù)定義的方式由一組公共的核心資產(chǎn)開發(fā)而來(lái)。在軟件開發(fā)過(guò)程中，測(cè)試是一項(xiàng)持續(xù)性活動(dòng)，同時(shí)也是一項(xiàng)勞動(dòng)密集型活動(dòng)。傳統(tǒng)的面向?qū)ο蟮臏y(cè)試方法是產(chǎn)品線測(cè)試的基礎(chǔ)，因?yàn)檐浖a(chǎn)品線，尤其是框架通常是用面向?qū)ο蠹夹g(shù)來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)和實(shí)施的。為了確?？蚣艿目煽啃?，在應(yīng)用它之前必須進(jìn)行仔細(xì)的檢測(cè)。實(shí)踐中，通常是通過(guò)測(cè)試應(yīng)用程序來(lái)測(cè)試框架，因而難以區(qū)分框架和應(yīng)用程序的編碼錯(cuò)誤。同時(shí)，當(dāng)前測(cè)試框架和產(chǎn)品線的方法還非常不成熟，因此對(duì)成熟測(cè)試方法的需求十分迫切，測(cè)試過(guò)程也應(yīng)獲得測(cè)試工具更多的支持。

1.面向?qū)ο蟮能浖到y(tǒng)測(cè)試

1.1面向?qū)ο笙到y(tǒng)的測(cè)試方法與過(guò)程

為了保證軟件的質(zhì)量和可靠性，應(yīng)力求在分析、設(shè)計(jì)等各個(gè)開發(fā)階段，對(duì)軟件進(jìn)行嚴(yán)格技術(shù)評(píng)審。近年來(lái)，測(cè)試的作用在很多組織中得以擴(kuò)展，進(jìn)而為軟件可靠性的評(píng)估提供技術(shù)支持。

面向?qū)ο蠹夹g(shù)產(chǎn)生更好的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，更規(guī)范的編程風(fēng)格，極大地優(yōu)化了數(shù)據(jù)使用的安全性，提高了程序代碼的使用率，然而正是因?yàn)槊嫦驅(qū)ο蠹夹g(shù)開發(fā)的軟件代碼重用率高，這就需要更嚴(yán)格的測(cè)試，避免錯(cuò)誤的繁衍。

1.2測(cè)試自動(dòng)化和工具支持

近幾年來(lái)，許多研究工作者通過(guò)使用自動(dòng)化的測(cè)試工具對(duì)軟件的質(zhì)量進(jìn)行保障研究。到現(xiàn)在為止自動(dòng)化測(cè)試工具已經(jīng)足夠完善了，完全可以應(yīng)用自動(dòng)化測(cè)試工具來(lái)大幅度地提高軟件測(cè)試的效率和質(zhì)量。在使用自動(dòng)化的測(cè)試工具的時(shí)候應(yīng)盡早地開始測(cè)試工作，這樣可以使修改錯(cuò)誤更加地容易和廉價(jià)，并且可以減少更正錯(cuò)誤對(duì)軟件開發(fā)周期的影響。

自動(dòng)化支持的一個(gè)關(guān)鍵因素是是否有用于所有測(cè)試交付物和工作產(chǎn)品的中心項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫(kù)。這可以指的是測(cè)試管理系統(tǒng)，包括用于對(duì)測(cè)試進(jìn)行保存、描述、文檔化和跟蹤，并且對(duì)測(cè)試目標(biāo)和結(jié)果進(jìn)行記錄、跟蹤、評(píng)審的輔助設(shè)施。好的工具可以使得這些信息很容易被項(xiàng)目組獲得，并且提供穩(wěn)定的工作流支持來(lái)簡(jiǎn)化和跟蹤軟件開發(fā)過(guò)程。

2.軟件產(chǎn)品線測(cè)試方法

在軟件產(chǎn)品線測(cè)試時(shí)雖然可以使用傳統(tǒng)面向?qū)ο蟮臏y(cè)試方法，但仍強(qiáng)烈需要一個(gè)明確定義的產(chǎn)品線測(cè)試過(guò)程和方法，包括工具支持。這是因?yàn)楫?dāng)一個(gè)產(chǎn)品線或多個(gè)產(chǎn)品線被測(cè)試時(shí)，一些具體問(wèn)題就會(huì)暴露出來(lái)。例如規(guī)模問(wèn)題，因?yàn)楫a(chǎn)品線中的所有應(yīng)用都需要測(cè)試，這就使得產(chǎn)品線的測(cè)試要比單獨(dú)的產(chǎn)品測(cè)試要復(fù)雜得多。產(chǎn)品線測(cè)試的關(guān)鍵在于重用測(cè)試用例和測(cè)試件（Testware，指測(cè)試工作形成的產(chǎn)品），而不是將產(chǎn)品線中的每個(gè)軟件作為一個(gè)單獨(dú)的產(chǎn)品來(lái)進(jìn)行測(cè)試。

2.1軟件產(chǎn)品線測(cè)試

產(chǎn)品線測(cè)試關(guān)系到多個(gè)方面，包括回歸測(cè)試、非完整性項(xiàng)目測(cè)試和有效使用可重用的測(cè)試資產(chǎn)等等?；貧w測(cè)試是用來(lái)確認(rèn)前期可正常工作的組件在面臨某些修改時(shí)，是否還能正確運(yùn)行。產(chǎn)品線中的成員在共享許多共性特征的基礎(chǔ)上又各自變化，因此回歸測(cè)試適合于產(chǎn)品線或重用情況。與單個(gè)系統(tǒng)開發(fā)項(xiàng)目不同，測(cè)試也是可以重用于大多數(shù)產(chǎn)品中的活動(dòng)，它本身產(chǎn)生可重用的核心資產(chǎn)。建立可重用的測(cè)試資產(chǎn)能使產(chǎn)品線測(cè)試擁有較高的成本效益比。

產(chǎn)品線測(cè)試的主要問(wèn)題可以從兩個(gè)方面來(lái)進(jìn)行論述。在領(lǐng)域工程中測(cè)試核心資產(chǎn)時(shí)，測(cè)試者試圖減少應(yīng)用測(cè)試，但卻很難保證軟件在不明確的用例情景下都正常運(yùn)作；產(chǎn)品線中的成員在共享許多共性特征的基礎(chǔ)上又各自變化，測(cè)試者發(fā)現(xiàn)根據(jù)V 模型進(jìn)行集成和系統(tǒng)測(cè)試并不可行。而在應(yīng)用工程中，在核心資產(chǎn)和其它應(yīng)用測(cè)試的基礎(chǔ)上，測(cè)試者想使充分測(cè)試特定產(chǎn)品的費(fèi)用最小化，但很難確定哪些已有測(cè)試結(jié)果是可以利用的，哪些產(chǎn)品測(cè)試是必須進(jìn)行的。

2.2當(dāng)前產(chǎn)品線測(cè)試狀況

目前產(chǎn)品線測(cè)試的工作重心主要放在驗(yàn)收和系統(tǒng)測(cè)試上。

但由于產(chǎn)品線中大量重用組件，因此它們的低級(jí)別測(cè)試（例如，單元級(jí)）也應(yīng)該得到保證。換而言之，當(dāng)前的研究和實(shí)踐主要集中在高級(jí)別的產(chǎn)品線測(cè)試上。假設(shè)傳統(tǒng)的面向?qū)ο蟮臏y(cè)試方法可以不做任何修改就用于產(chǎn)品線測(cè)試過(guò)程，那么這一假設(shè)存在許多疑點(diǎn)。例如，目前尚不清楚將使用哪一種面向?qū)ο蟮臏y(cè)試方法以及如何將之用于產(chǎn)品線測(cè)試，更加不清楚是否還需要新的、具體的產(chǎn)品線測(cè)試方法。

在基于框架的軟件產(chǎn)品線測(cè)試方法中，應(yīng)用框架是產(chǎn)品線的核心，在所有應(yīng)用從它產(chǎn)生之前就應(yīng)該得到很好的測(cè)試。但是以框架為基礎(chǔ)的產(chǎn)品線的實(shí)際測(cè)試中，往往沒(méi)有使用產(chǎn)品線的任何信息。例如，諾基亞的移動(dòng)瀏覽器產(chǎn)品線是按照如下要求進(jìn)行產(chǎn)品線測(cè)試的：“產(chǎn)品線測(cè)試的復(fù)雜性要遠(yuǎn)大于單個(gè)軟件產(chǎn)品的測(cè)試。必須測(cè)試在不同情景下的產(chǎn)品線。為了控制測(cè)試的復(fù)雜性，應(yīng)縮減單個(gè)產(chǎn)品的測(cè)試，取而代之的是對(duì)整個(gè)產(chǎn)品線的測(cè)試。這樣才能保證測(cè)試的簡(jiǎn)化以及產(chǎn)品質(zhì)量”。

2.3軟件產(chǎn)品線自動(dòng)化測(cè)試及相關(guān)工具支持

在軟件產(chǎn)品線測(cè)試方法中，工具支持比在傳統(tǒng)面向?qū)ο鬁y(cè)試中更加重要。這是因?yàn)榘瑪?shù)個(gè)相同體系結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品線測(cè)試規(guī)模要大于單個(gè)產(chǎn)品測(cè)試。當(dāng)一個(gè)組織有幾個(gè)產(chǎn)品線時(shí)，規(guī)模的問(wèn)題就更加突出。產(chǎn)品線的工具支持因使用可重用的測(cè)試資產(chǎn)可以減少費(fèi)用，并且使復(fù)雜的測(cè)試過(guò)程更易于管理。

現(xiàn)今有許多成熟的測(cè)試工具，但是產(chǎn)品線和框架測(cè)試缺乏有效的工具支持。通常這些工具也能夠應(yīng)用于產(chǎn)品線的測(cè)試，但它們只適用于像單元測(cè)試這樣低級(jí)別的測(cè)試。在產(chǎn)品線方面，需要詳細(xì)而精確的測(cè)試工具。測(cè)試工具應(yīng)有效地管理可重用的測(cè)試資產(chǎn)。工具支持應(yīng)從測(cè)試執(zhí)行和測(cè)試結(jié)果的分析擴(kuò)展到集成產(chǎn)品線測(cè)試的整個(gè)過(guò)程。

目前赫爾辛基大學(xué)已經(jīng)開發(fā)出RITA工具。RITA是一個(gè)能覆蓋所有領(lǐng)域的測(cè)試支持工具。但是所有設(shè)計(jì)功能并沒(méi)有在RITA的第一版中完全實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，RITA工具的焦點(diǎn)在于支持基于框架結(jié)構(gòu)的低水平的白盒測(cè)試。

3.結(jié)束語(yǔ)

軟件產(chǎn)品線受到越來(lái)越多的關(guān)注和研究，特別是在工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域。但是產(chǎn)品線的測(cè)試所受到的關(guān)注還是很少。產(chǎn)品線需要一個(gè)詳細(xì)規(guī)劃的測(cè)試過(guò)程，它要能夠比較容易地被不同的產(chǎn)品線應(yīng)用領(lǐng)域所采納和運(yùn)用。然而，測(cè)試產(chǎn)品線是一項(xiàng)非常具有挑戰(zhàn)性的工作。因此迫切需要一些成熟的測(cè)試方法和工具。

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