薛楠 徐翔 閆銳

摘 要：隨著科技的不斷進(jìn)步和發(fā)展，現(xiàn)代的發(fā)控系統(tǒng)趨于復(fù)雜化和軟件化，軟件質(zhì)量對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能和可靠性產(chǎn)生決定性的影響，因此，著眼于提高測(cè)試效率和質(zhì)量必須選取合適的軟件測(cè)試模型。文章對(duì)傳統(tǒng)的V模型進(jìn)行分析，然后將敏捷方法、測(cè)試驅(qū)動(dòng)、需求驅(qū)動(dòng)、測(cè)試復(fù)用的思想融入V模型中，改進(jìn)后的測(cè)試模型能夠運(yùn)用于發(fā)控系統(tǒng)的全壽命周期，理順測(cè)試過程，顯著提高軟件測(cè)試水平。

關(guān)鍵詞：V模型；敏捷方法；測(cè)試驅(qū)動(dòng)；需求驅(qū)動(dòng)；測(cè)試復(fù)用

隨著科技的進(jìn)步，現(xiàn)代發(fā)控系統(tǒng)日新月異，發(fā)控系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)越來越依賴軟件。有效保證軟件的質(zhì)量和可靠性是發(fā)控系統(tǒng)能力提升的關(guān)鍵。從長(zhǎng)期總結(jié)的軟件工程經(jīng)驗(yàn)來看，軟件測(cè)試是軟件質(zhì)量保證的關(guān)鍵途徑，而合適的軟件測(cè)試模型能夠有效指導(dǎo)軟件測(cè)試工作的開展。發(fā)控系統(tǒng)軟件具有安全關(guān)鍵等級(jí)高、迭代頻繁、邏輯復(fù)雜的特點(diǎn)，傳統(tǒng)的V測(cè)試模型具備的缺點(diǎn)導(dǎo)致其不適合指導(dǎo)目前環(huán)境下的發(fā)控系統(tǒng)測(cè)試，為了更好地利用V模型指導(dǎo)測(cè)試工作，本文通過對(duì)V測(cè)試模型進(jìn)行研究，結(jié)合敏捷方法對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)化，同時(shí)融入測(cè)試驅(qū)動(dòng)、需求驅(qū)動(dòng)、測(cè)試復(fù)用的思想，期望在盡早盡快發(fā)現(xiàn)缺陷的同時(shí)提高測(cè)試效率。

1 敏捷方法原則

敏捷方法是為了應(yīng)對(duì)需求的不斷變化、軟件架構(gòu)的不斷重構(gòu)而產(chǎn)生的一種新的開發(fā)模式。著名的敏捷宣言強(qiáng)調(diào)了敏捷方法的4個(gè)核心價(jià)值：個(gè)人和互動(dòng)高于流程和工具，工作軟件高于理解文檔，客戶協(xié)作高于合同協(xié)商，變化響應(yīng)高于計(jì)劃遵循[1]。敏捷方法同樣適用于快速迭代的軟件測(cè)試過程中，與傳統(tǒng)的測(cè)試不同，敏捷方法測(cè)試并不是一個(gè)被分割的過程，相反，它與整個(gè)開發(fā)過程中交織在一起，在每個(gè)開發(fā)過程的時(shí)間點(diǎn)上都存在對(duì)應(yīng)的測(cè)試活動(dòng)，不斷擁抱變化，改進(jìn)測(cè)試過程。針對(duì)快速迭代的發(fā)控系統(tǒng)測(cè)試項(xiàng)目，基于敏捷方法的測(cè)試模型更加適用。

2 V測(cè)試模型特點(diǎn)

V測(cè)試模型[2]將軟件開發(fā)和測(cè)試過程由上到下、從左到右分階段進(jìn)行羅列，如圖1所示。將軟件的開發(fā)過程描述為：用戶需求→需求分析和系統(tǒng)設(shè)計(jì)→概要設(shè)計(jì)→詳細(xì)設(shè)計(jì)→編碼；將軟件的測(cè)試過程描述為：?jiǎn)卧獪y(cè)試→集成測(cè)試→系統(tǒng)測(cè)試→驗(yàn)收測(cè)試，每一種開發(fā)階段均存在一種測(cè)試階段與之對(duì)應(yīng)[3]。V測(cè)試模型存在明顯的局限：（1）測(cè)試活動(dòng)位于開發(fā)活動(dòng)的下游，作為軟件開發(fā)活動(dòng)之后的一個(gè)階段，忽視對(duì)需求和系統(tǒng)設(shè)計(jì)的驗(yàn)證，導(dǎo)致需求和設(shè)計(jì)上的錯(cuò)誤往往最后發(fā)現(xiàn)，缺陷修復(fù)的成本高昂。（2）開發(fā)活動(dòng)和測(cè)試活動(dòng)缺少交流和溝通，完全由開發(fā)驅(qū)動(dòng)測(cè)試，測(cè)試的參與度弱。（3）對(duì)于快速迭代的項(xiàng)目缺少有效的測(cè)試方法，難以同時(shí)兼顧測(cè)試質(zhì)量和效率。

3 基于敏捷方法的V測(cè)試模型研究和改進(jìn)

針對(duì)典型的發(fā)控系統(tǒng)測(cè)試過程的梳理和分析，結(jié)合傳統(tǒng)V模型的特點(diǎn)，融合敏捷方法的思維，將V模型進(jìn)行改進(jìn)和強(qiáng)化，既保留V模型的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，又彌補(bǔ)其不足。在改進(jìn)V模型的過程中遵循以下原則：（1）軟件需求和系統(tǒng)設(shè)計(jì)問題應(yīng)該盡早暴露；（2）開發(fā)和測(cè)試過程聯(lián)系密切，不可分割；（3）適應(yīng)快速迭代的開發(fā)過程，同時(shí)不斷累積測(cè)試成果。根據(jù)以上3個(gè)原則，設(shè)計(jì)了適合發(fā)控系統(tǒng)的新型V測(cè)試模型，如圖2所示。

改進(jìn)后的新型V模型具備如下特點(diǎn)：

（1）軟件的開發(fā)過程和測(cè)試活動(dòng)并行開展，將測(cè)試活動(dòng)完全獨(dú)立，結(jié)合敏捷方法，及時(shí)響應(yīng)、跟蹤事件，完全實(shí)現(xiàn)了測(cè)試和開發(fā)的同步測(cè)試活動(dòng)伴隨發(fā)控系統(tǒng)的整個(gè)生命周期[4]，使得測(cè)試活動(dòng)不單純作為開發(fā)活動(dòng)的后續(xù)階段，在開發(fā)人員進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，針對(duì)文檔進(jìn)行測(cè)試設(shè)計(jì)，可以站在用戶角度集合各個(gè)發(fā)控系統(tǒng)的特點(diǎn)設(shè)計(jì)針對(duì)性、魯棒性、可靠性測(cè)試用例，便于挖掘更深層次缺陷。

（2）充分發(fā)揮測(cè)試先行的優(yōu)勢(shì)，從可行性分析階段開始部署測(cè)試，測(cè)試不僅面向源代碼，對(duì)于每一項(xiàng)交付物均進(jìn)行測(cè)試，在驗(yàn)收測(cè)試設(shè)計(jì)、系統(tǒng)測(cè)試設(shè)計(jì)、集成測(cè)試設(shè)計(jì)、詳細(xì)測(cè)試設(shè)計(jì)的開展過程中針對(duì)文檔進(jìn)行靜態(tài)測(cè)試，從軟件需求和設(shè)計(jì)邏輯出發(fā)，挖掘軟件需求和系統(tǒng)設(shè)計(jì)的問題，盡早發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的不足，降低后期的修復(fù)成本。

（3）突出測(cè)試驅(qū)動(dòng)開發(fā)的思想，保持源代碼時(shí)刻處于可控和高質(zhì)量狀態(tài)，單元測(cè)試用例根據(jù)用戶需求進(jìn)行編寫，開發(fā)人員完成一個(gè)模塊的設(shè)計(jì)后即可進(jìn)行單元測(cè)試，保證一旦進(jìn)行模塊重構(gòu)必然伴隨測(cè)試活動(dòng)的進(jìn)行，源代碼進(jìn)行修改后，通過測(cè)試手段進(jìn)行驗(yàn)證，盡早發(fā)現(xiàn)詳細(xì)設(shè)計(jì)和概要設(shè)計(jì)的不足，提高測(cè)試的質(zhì)量和效率。

（4）增加測(cè)試錯(cuò)誤修復(fù)回溯的方法，將測(cè)試執(zhí)行結(jié)果提交給開發(fā)人員，針對(duì)錯(cuò)誤進(jìn)行修復(fù)后，重新修改開發(fā)設(shè)計(jì)和測(cè)試設(shè)計(jì)，并重新執(zhí)行相關(guān)用例，完成因軟件變更帶來的影響前一階段設(shè)計(jì)的重新驗(yàn)證，保證前一階段的問題不遺留到下一階段結(jié)局，提高測(cè)試充分性。

（5）體現(xiàn)測(cè)試復(fù)用的原則，處于各階段測(cè)試設(shè)計(jì)過程中先比較項(xiàng)目差異，復(fù)用有效的測(cè)試資源，若存在可利用的測(cè)試設(shè)計(jì)，可以加以補(bǔ)充完善，若不存在可利用的測(cè)試設(shè)計(jì)，則需要重新進(jìn)行測(cè)試設(shè)計(jì)，最終將本次測(cè)試設(shè)計(jì)的結(jié)果放入可復(fù)用的測(cè)試設(shè)計(jì)/方法/用例集庫中。測(cè)試人員需要時(shí)刻維護(hù)測(cè)試用例追蹤矩陣，明確需求和用例的追蹤關(guān)系，提高測(cè)試覆蓋率。

（6）形成整體測(cè)試的概念，傳統(tǒng)的V模型將測(cè)試各個(gè)階段劃分為多個(gè)帶有固定邊界的階段，導(dǎo)致各個(gè)測(cè)試階段的設(shè)計(jì)過程比較封閉，測(cè)試設(shè)計(jì)不夠全面，相鄰的兩個(gè)測(cè)試過程中間存在真空地帶，而改進(jìn)后的V模型可以通過迭代和修改的方式，越界獲取進(jìn)行測(cè)試設(shè)計(jì)所需要的設(shè)計(jì)，完善測(cè)試用例的設(shè)計(jì)，進(jìn)一步保證軟件的充分性和可靠性[5]。

4 結(jié)語

發(fā)控系統(tǒng)軟件化程度越來越高，選擇合適的軟件測(cè)試模型能夠有效提高測(cè)試效率，提升產(chǎn)品質(zhì)量，保證其可靠性。傳統(tǒng)V測(cè)試模型隨著時(shí)代的發(fā)展暴露的缺點(diǎn)使其不再適合發(fā)控系統(tǒng)的測(cè)試，本文提出了一種基于敏捷方法的軟件V測(cè)試模型，能夠?qū)Πl(fā)控系統(tǒng)進(jìn)行全面、系統(tǒng)的測(cè)試，對(duì)于提高軟件測(cè)試效率、有效性和充分性，形成測(cè)試能力積累大有裨益。該測(cè)試模型經(jīng)過部分項(xiàng)目的試用證明其合理性，以后將在以后的項(xiàng)目中被大量運(yùn)用，逐步完善成為更貼近實(shí)際更有效的測(cè)試模型。

[參考文獻(xiàn)]

[1]吳潔.敏捷測(cè)試成熟度模型集成框架研究[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2018（5）：90-91.

[2]李煒，陳瑛.一種有效的軟件測(cè)試模型[J].計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用，2004（10）：114-117.

[3]朱少民.軟件測(cè)試方法和技術(shù)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2010.

[4]朱蕾.裝備軟件生命周期模型改進(jìn)研究[D].天津：天津大學(xué)，2017.

[5]楊麗紅.軟件測(cè)試與可靠性研究[D].成都：四川大學(xué)，2006.