走进软件测试

Testing can only prove the presence of bugs, not their absence. -- Edsger W. Dijkstra

本小节主要介绍软件测试的重要性和困难所在。

互动例子

通过一个简单的互动例子带你走进软件测试。

题目

找一位身边或网络上的朋友，让他写一段程序。

• 可以用自然语言描述，也可以采用你们都熟悉的某种编程语言

• 这个程序应该满足以下要求：

  1. 输入3个正整数x, y, z，代表一个三角形的三边。

  2. 程序应当判断这个三角形的类型：是等腰三角形，等边三角形，还是普通三角形？

写好之后，共同为这段程序找bug。

在完成之前，请不要查看以下内容。

答案

以下是一些提示：

1. 能否有效识别正确的输入？

   1. 能否有效识别不规则三角形？

   2. 能否有效识别等边三角形？

   3. 能否有效识别不同情况下的等边三角形？

2. 能否有效识别正确但输入数值特殊的输入？

   1. 如果用的是C语言等强类型语言，怎么处理用户输入的非常大的数字？（大于任何一种内置类型可存储的范围）

   2. 如果用户输入的数值不是整数，如何处理？（如浮点数）

3. 能否有效处理不正确的输入？

   1. 如果用户输入的不是数值？

   2. 如果某个输入为0/负数？

   3. 如果三边不能构成三角形？

小结

这是一个非常简单的程序，但未必能保证程序的功能性指标符合要求。软件测试的主要目的是保证软件质量，而软件质量可以分为很多不同的方面，包括但不仅限于： 1. 功能性 2. 效率 3. 兼容性 4. 易用性 5. 可维护性 ......

相信你已经能感受到，想要保证软件质量，并不是一件非常简单的事情。具体地说，只有穷尽测试（Exhaustive Testing）能够保证上述的程序是完全正确的。而对于一个输入3个int类型为参数的三角形判断函数，如果每个整数都使用 32 bit 表示，三个输入变量约有10的28次方种输入组合。而宇宙中恒星的数量约为10的24次方 。通常来说没有足够的时间来进行穷尽测试。因此软件测试无法完全保证程序的正确性。

关于软件缺陷

• 软件缺陷普遍存在，且影响广泛。

• 软件缺陷的形成过程可以用图直观地表达，早期引入的错误将会影响整个软件生命周期。

• 在软件生命周期的全过程中，软件缺陷的代价是不一样的：软件在从需求、设计、编码、测试一直到交付用户公开使用后的过程中，都有可能产生和发现缺陷。随着整个开发过程的时间推移，更正缺陷或修复问题的费用呈几何级数增长。