问题

软件测试必须掌握的基本理论知识有哪些?

回答
软件测试,这个词听起来可能不那么光鲜,但它是确保我们手中设备、网上冲浪、甚至飞上天的飞机能正常工作的幕后英雄。它远不止是“点点点”,背后是一套严谨的科学和一套需要下苦功磨练的技能。如果你想在这个领域扎根,有些基础理论知识是绕不过去的坎。

1. 什么是软件测试?它到底要解决什么问题?

首先,得明白测试的本质。它不是找茬,也不是为了给开发人员添堵。软件测试的根本目的是 发现软件中的缺陷(Bug),并 验证软件是否符合预期的需求。

发现缺陷: 软件是由人编写的,人难免会犯错。这些错误在代码中就表现为缺陷。缺陷可能导致软件行为异常,崩溃,甚至数据丢失。测试就是要把这些隐藏在角落里的“虫子”找出来。
验证需求: 软件不是凭空产生的,它要解决用户的问题,满足业务的需求。测试需要检查软件是否按照设计文档、用户故事、规格说明等来执行,是否真正解决了用户需要解决的问题。
提高软件质量: 通过发现并修复缺陷,测试能显著提高软件的可靠性、可用性、性能、安全性和可维护性。最终目标是交付给用户一个高质量、值得信赖的产品。
降低成本: “早发现,早解决”,在开发早期发现和修复缺陷,成本远低于在后期甚至用户手中才发现。测试是为长远考虑的投资。

2. 软件生命周期与测试在其中的位置

理解软件是如何从一个想法变成一个产品的,对于理解测试的必要性至关重要。软件生命周期(SDLC)通常包含:

需求分析: 用户想要什么?业务需要什么?
设计: 如何构建软件?技术方案是什么?
编码/开发: 程序员把设计变成实际的代码。
测试: 检查代码是否正确、是否满足需求。
部署: 将软件发布到生产环境。
维护: 软件上线后,持续的修改、优化和 bug 修复。

测试贯穿于SDLC的多个阶段,而不仅仅是开发完成后的一个独立环节:

需求测试: 需求文档是否清晰、完整、可测试?
设计测试: 设计方案是否合理、可行?
单元测试: 程序员自己测试自己写的代码片段(单元)。
集成测试: 测试不同模块组合在一起后是否能正常工作。
系统测试: 将所有模块集成后,作为一个整体进行测试,验证是否满足所有需求。
用户验收测试(UAT): 最终用户或业务代表测试软件,看是否符合他们的期望。
回归测试: 在修改了bug或增加了新功能后,重新测试,确保改动没有引入新的问题。

3. 测试的类型:从不同角度审视软件

测试不是只有一种模式。根据测试的目的和对象,可以分为很多种:

按照测试级别划分:
单元测试 (Unit Testing): 测试软件的最小可测试单元,通常是函数或方法。这是最底层、最基础的测试,通常由开发人员执行。
集成测试 (Integration Testing): 测试多个单元组合在一起后,它们之间的接口和交互是否正常。
系统测试 (System Testing): 在完整的、集成的系统上进行测试,模拟真实的用户场景,验证整个系统是否满足规格说明。
验收测试 (Acceptance Testing): 由最终用户或业务代表进行,以确定系统是否满足他们的业务需求和接受标准。

按照测试方法划分(黑盒、白盒、灰盒):
黑盒测试 (BlackBox Testing): 不关心被测软件的内部结构和代码。测试人员只关注软件的功能输入和输出,就像使用一个“黑盒子”一样。常用的技术包括:
等价类划分: 将输入数据划分为若干个等价类,从每个类中选取一个代表性的数据进行测试。
边界值分析: 关注输入范围的边界上的值,因为缺陷常常出现在边界处。
错误推测法: 基于对软件开发过程中可能出现的错误类型进行猜测,然后设计测试用例。
因果图法: 分析输入与输出之间的因果关系,设计测试用例。
判定表法: 将复杂的条件组合表示成表格,从而设计出更全面的测试用例。
白盒测试 (WhiteBox Testing): 关心被测软件的内部结构、代码逻辑和实现细节。测试人员需要了解代码,设计测试用例来覆盖代码的路径、分支、条件等。常用的技术包括:
语句覆盖: 确保代码中的每一条语句都被执行至少一次。
判定覆盖 (DC Decision Coverage): 确保代码中的每一个判定(if、while 等)的真和假分支都被测试到。
条件覆盖: 确保判定中每一个布尔条件的真和假都被测试到。
路径覆盖: 确保代码中的所有可能的执行路径都被测试到。这是最彻底但也是最难实现的。
灰盒测试 (GrayBox Testing): 介于黑盒和白盒之间,测试人员对软件的内部结构有部分了解,但又不完全依赖代码。通常用于集成测试或系统测试,会结合黑盒和白盒的优点。

按照测试目的划分:
功能测试: 验证软件的功能是否按照需求规格实现。
性能测试: 评估软件在不同负载下的响应时间、吞吐量、资源利用率等。包括:
负载测试: 模拟正常和峰值负载下的系统表现。
压力测试: 找出系统的瓶颈,看系统在超负荷下会发生什么。
稳定性测试/耐久性测试: 在长时间、高负载下运行系统,看其是否能保持稳定。
容量测试: 确定系统能处理的最大用户数或事务数。
兼容性测试: 验证软件在不同的操作系统、浏览器、设备、硬件配置等环境下能否正常工作。
易用性测试: 评估用户界面的友好程度、操作的简便性、学习成本等。
安全性测试: 检查软件是否存在安全漏洞,如数据泄露、未授权访问、注入攻击等。
可靠性测试: 评估软件在特定条件下,在规定时间内无故障运行的能力。
可维护性测试: 评估软件修改、更新和故障修复的难易程度。

4. 测试用例设计:如何“想”出测试的点?

设计好的测试用例是测试成功的关键。好的测试用例能够以最少的投入发现最多的问题。

测试用例的要素: 一个完整的测试用例通常包含:
测试用例 ID: 唯一的标识符。
测试项/模块: 要测试的具体功能或模块。
前置条件: 执行该测试用例之前需要满足的条件。
测试步骤: 详细的操作步骤,清晰明了,可执行。
测试数据: 执行测试步骤时需要使用的输入数据。
预期结果: 软件在执行完测试步骤后,应该产生的正确输出或状态。
实际结果: 执行测试用例后,软件实际产生的输出或状态。
测试状态: Pass(通过)、Fail(失败)、Blocked(阻塞)、Not Run(未执行)等。
备注/问题描述: 记录执行过程中的任何异常或缺陷。

测试用例设计方法: (上面提到的黑盒测试技术就是设计方法)
等价类划分 和 边界值分析 是最常用、最有效的黑盒测试设计方法。

5. 缺陷管理:发现问题后怎么办?

发现缺陷只是第一步,如何有效地管理缺陷并推动其修复同样重要。

缺陷报告的要素: 一个清晰、准确的缺陷报告是开发人员快速定位并修复问题的基础。它通常包括:
缺陷 ID
标题: 简洁明了地描述问题。
复现步骤: 详细、准确的步骤,让开发人员能够一步步重现问题。
实际结果: 软件出现的问题现象。
预期结果: 软件本应有的正确行为。
缺陷级别/严重程度:
Blocker/Critical: 导致系统崩溃、核心功能失效,严重影响使用。
Major: 主要功能不正常,但不影响核心使用。
Minor: 轻微的缺陷,不影响核心功能,可能影响用户体验或界面美观。
Cosmetic: 界面显示问题,如错别字、对齐问题等。
出现模块/功能
发现版本/环境
附件: 截图、日志文件、录屏等,提供更多信息。
指派给: 负责修复的开发人员。
状态: New(新发现)、Open(打开)、Assigned(已分配)、Fixed(已修复)、Resolved(已解决)、Reopened(重新打开)、Closed(关闭)等。

缺陷生命周期: 缺陷从发现到最终关闭,会经历一个生命周期。测试人员需要跟踪缺陷的状态,并进行验证。

6. 测试的原则:指引我们前行的灯塔

有一些普遍适用的测试原则,可以帮助我们更有效地进行测试:

测试显示缺陷的存在,而非不存在: 测试只能证明软件在特定条件下存在缺陷,而不能证明它没有缺陷。
穷尽测试是不可能的: 任何软件都不可能通过穷尽所有可能的输入和执行路径来测试。
早期测试: 越早发现缺陷,修复成本越低。
缺陷聚集性: 大多数缺陷通常集中在少数几个模块中。
杀虫剂效应: 如果同一个测试用例反复执行,最终将无法再发现新的缺陷。需要不断更新和修改测试用例。
测试的依赖性: 测试结果受测试环境、测试数据等多种因素影响。
排除不可能的错觉: 要避免认为“这个功能肯定没问题”的心理,任何地方都可能出错。

7. 测试流程和方法论

实际的测试工作会遵循一定的流程,并可能结合不同的方法论:

敏捷测试 (Agile Testing): 在敏捷开发模式下,测试与开发紧密集成,持续进行,强调自动化测试和反馈。
DevOps 中的测试: 将测试融入到持续集成/持续交付(CI/CD)流程中,实现快速、频繁的发布。
探索性测试 (Exploratory Testing): 在对被测软件有一定了解后,测试人员不预先编写详细的测试用例,而是边学习、边设计、边执行测试,是一种更灵活、更具创造性的测试方式。

总结一下,软件测试不是一件简单的事情。它需要你:

理解软件是如何工作的,以及用户为什么需要它。
掌握不同类型的测试,知道在什么情况下使用哪种方法。
学会如何“思考”出可能出错的地方,并设计出有效的测试用例。
清晰准确地记录和管理发现的问题。
不断学习和适应新的技术和方法。

这些理论知识是基石,有了它们,你才能更好地理解测试的实践,并且在工作中做出更明智的决策。这就像学武术,套路和招式是基础,但更重要的是领悟其中的精髓。

网友意见

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软件测试基础知识:软件测试的原则

软件测试的原则

  1、软件测试的原则

(1)测试应基于客户需求

  所有的测试工作都应该建立在满足客户需求的基础上,从客户角度来看,最严重的错误就是软件无法满足要求。有时候,软件产品的测试结果非常完美,但却不是客户最终想要的产品,那么软件产品的开发就是失败的,而测试工作也是没有任何意义的。因此测试应依照客户的需求配置环境并且按照客户的使用习惯进行测试并评价结果。

(2)测试要尽早进行和不断进行

  软件的错误存在于软件生命周期的各个阶段,因此应该尽早开展测试工作,把软件测试贯穿到软件生命周期的各个阶段中,这样测试人员能够尽早地发现和预防错误,降低错误修复的成本。尽早的开展测试工作有利于帮助测试人员了解软件产品的需求和设计,从而预测测试的难度和风险,制定出完善的计划和方案,提高测试的效率。

(3)穷举测试是不可能的

  由于时间和资源的限制,进行完全(各种输入和输出的全部组合)的测试是不可能的,测试人员可以根据测试的风险和优先级等确定测试的关注点,从而控制测试的工作量,在测试成本、风险和收益之间求得平衡。

(4)遵循GoodEnough原则

  GoodEnough原则是指测试的投入与产出要适当权衡,形成充分的质量评估过程,这个过程建立在测试花费的代价之上。测试不充分无法保证软件产品的质量,但测试投入过多会造成资源的浪费。随着测试资源投入的增加,测试的产出也是增加的,但当投入达到一定的比例后,测试的效果就不会明显增强了。因此在测试时要根据实际要求和产品质量考虑测试的投入,最好使测试投入与产出达到一个GoodEnough状态。

(5)测试缺陷要符合“二八”定理

  一般情况下,软件80%的缺陷会集中在20%的模块中,缺陷并不是平均分布的。因此在测试时,要抓住主要矛盾,如果发现某些模块比其他模块具有更多的缺陷,则要投入更多的人力、精力重点测试这些模块以提高测试效率。

  (6)避免缺陷免疫

测试用例被反复使用,发现缺陷的能力就会越来越差;测试人员对软件越熟悉越会忽略一些看起来比较小的问题,发现缺陷的能力也越差,这种现象被称为软件测试的“杀虫剂”现象。它主要是由于测试人员没有及时更新测试用例或者是对测试用例和测试对象过于熟悉,形成了思维定势。

软件测试的流程

  1、软件测试的基本流程

  不同类型的软件产品测试的方式和重点不一样,测试流程也会不一样。同样类型的软件产品,不同的公司所制定的测试流程也会不一样。虽然不同软件的详细测试步骤不同,但它们所遵循的最基本的测试流程是一样的。



(1)分析测试需求

  测试人员在制定测试计划之前需要先对软件需求进行分析,以便对要开发的软件产品有一个清晰的认识,从而明确测试对象及测试工作的范围和测试重点。在分析需求时还可以获取一些测试数据,作为测试计划的基本依据,为后续的测试打好基础。

  此外,分析测试需求也是对软件需求进行测试,以发现软件需求中不合理的地方。



  被确定的测试需求必须是可核实的,测试需求必须有一个可观察、可评测的结果。无法核实的需求就不是测试需求。测试需求分析还要与客户进行交流,以澄清某些混淆,确保测试人员与客户尽早地对项目达成共识。

  (2)制定测试计划

  测试计划一般要做好以下工作安排。

  确定测试范围:明确哪些对象是需要测试的,哪些对象不是需要测试的。

  制定测试策略:测试策略是测试计划中最重要的部分,它将要测试的内容划分出不同的优先级,并确定测试重点。根据测试模块的特点和测试类型(如功能测试性能测试)选定测试环境和测试方法(如人工测试、自动化测试)。

  安排测试资源:通过对测试难度、时间、工作量等因素对测试资源合理安排,包括人员分配、工具配置等。

  安排测试进度:根据软件开发计划、产品的整体计划来安排测试工作的进度,同时还要考虑各部分工作的变化。在安排工作进度时,最好在各项测试工作之间预留一个缓冲时间以应对计划变更。

  预估测试风险:罗列出测试工作过程中可能会出现的不确定因素,并制定应对策略。

(3)设计测试用例

  测试用例(Test Case)指的是一套详细的测试方案,包括测试环境、测试步骤、测试数据和预期结果。不同的公司会有不同的测试用例模板,虽然它们在风格和样式上有所不同,但本质上是一样的,都包括了测试用例的基本要素。

  测试用例编写的原则是尽量以最少的测试用例达到最大测试覆盖率。

(4)执行测试

  测试执行就是按照测试用例执行测试的过程,这是测试人员最主要的活动阶段。

  在执行测试时要根据测试用例的优先级进行。

  在执行测试过程中,测试人员要密切跟踪测试过程,记录缺陷、形成报告等,这一阶段是测试人员最重要的工作阶段。

(5)编写测试报告

  一份完整的测试报告必须要包含以下几个要点。

  引言:测试报告编写目的、报告中出现的专业术语解释及参考资料等。

  测试概要:介绍项目背景、测试时间、测试地点及测试人员等信息。

  测试内容及执行情况:描述本次测试模块的版本、测试类型,使用的测试用例设计方法及测试通过覆盖率,依据测试的通过情况提供对测试执行过程的评估结论,并给出测试执行活动的改进建议,以供后续测试执行活动借鉴参考。

  缺陷统计与分析:统计本次测试所发现的缺陷数目、类型等,分析缺陷产生的原因给出规避措施等建议,同时还要记录残留缺陷与未解决问题。

  测试结论与建议:从需求符合度、功能正确性、性能指标等多个维度对版本质量进行总体评价,给出具体明确的结论。

  总结:测试报告的数据是真实的,每一条结论的得出都要有评价依据,不能是主观臆断的。



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作者:佚名

链接:软件测试基础知识:软件测试的原则

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