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系统测试与维护
1.系统测试概念
系统测试是将已经确认的软件、计算机硬件、外设和网络等其他因素结合在一起， 进行信息系统的各种集成测试和确认测试，其目的是通过与系统的需求相比较，发现所开发的系统与用户需求不符或矛盾的地方。
系统测试是根据系统方案说明书来设计测试用例，常见的系统测试主要有恢复测试、安全性测试、压力测试、性能测试、可靠性测试、可用性测试、可维护性测试和安装测试
2.系统测试的分类
1）恢复测试
恢复测试监测系统的容错能力。检测方法是采用各种方法让系统出现故障，检验系统是否按照要求能从故障中恢复过来，并在约定的时间内开始事务处理，而且不对系统造成任何伤害。如果系统的恢复是自动的（由系统自动完成），需要验证重新初始化、检查点、数据恢复等是否正确。如果恢复需要人工干预，就要对恢复的平均时间进行评估并判断它是否在允许的范围内。
2）安全性测试
系统的安全性测试是检测系统的安全机制、保密措施是否完善，主要是为了检验系统的防范能力。测试的方法是测试人员模拟非法入侵者，采用各种方法冲破防线。系统安全性设计准则是使非法入侵者所花费的代价比进入系统后所得到的好处要大，此时非法入侵已无利可图。
3）强度测试
是对系统在异常情况下的承受能力的测试，是检查系统在极限状态下运行时，性能下降的幅度是否在允许的范围内。因此，强度测试要求系统在非正常数量、频率或容量的情况下运行。强度测试主要是为了发现在有效的输入数据中可能引起不稳定或不正确的数据组合。例如，运行使系统处理超过设计能力的最大允许值的测试例子；使系统传输超过设计最大能力的数据，包括内存的写入和读出等。
4）性能测试
检査系统是否满足系统设计方案说明书对性能的要求。性能测试覆盖了软件测试的各阶段，而不是等到系统的各部分都组装之后，才确定系统的真正性能。通常与强度测试结合起来进行，并同时对软件、硬件进行测试。软件方面主要从响应时间、处理速度、吞吐量、处理精度等方面来检测。
5）可靠性测试
通常使用以下两个指标来衡量系统的可靠性：平均失效间隔时间MTBF （mean time between failures）是否超过了规定的时限，因故障而停机时间MTTR （mean time to repairs）在一年中不应超过多少时间。
6）安装测试
在安装软件系统时，会有多种选择。安装测试就是为了检测在安装过程中是否有误、是否容易操作等。主要监测系统的每一个部分是否齐全，硬件的配置是否合理，安装中需要产生的文件和数据库是否已产生，其内容是否正确等。
3.确认测试的概念
确认测试主要用于验证软件的功能、性能和其他特性是否与用户需求一致。
确认测试计划通常是在需求分析阶段完成的。
根据用户的参与程度，通常包括以下4种类型。
1）内部确认测试。
内部确认测试主要由软件开发组织内部按照软件需求规格说明书进行测试。
2）α测试和β测试
对于通用产品型的软件开发而言，α测试是指由用户在开发环境下进行测试，通过α测试以后的产品通常称为α版；β测试是指由用户在实际使用环境下进行测试，通过β测试的产品通常称为β版。一般在通过β测试后，才能把产品发布或交付给用户。
3）验收测试
验收测试是指针对软件需求规格说明书，在交付前以用户为主进行的测试。其测试对象为完整的、集成的计算机系统。验收测试的目的是，在真实的用户工作环境下，检验软件系统是否满足开发技术合同或软件需求规格说明书。验收测试的结论是用户确定是否接收该软件的主要依据。
4）系统测试
系统测试的目的是在真实系统工作环境下，验证完整的软件配置项能否和系统正确连接，并满足系统/子系统设计文档和软件开发合同规定的要求。
系统测试的主要内容包括功能测试、健壮性测试、性能测试、用户界面测试、安全性测试、安装与反安装测试等。其中性能测试包括负载测试、压力测试、可靠性测试和并发测试。
4.黑盒测试
也称为功能测试，主要用于集成测试，确认测试和系统测试阶段。
黑盒测试根据软件需求规格说明所规定的功能来设计试用例，一般包括功能分解、等价类划分、边界值分析、判定表、因果图、状态图、随机测试、错误推测和正交试验法等。
1）等价类划分
是用得最多的一种黑盒测试方法。所谓等价类就是某个输入域的集合，对每一个输入条件确定若干个有效等价类和若干个无效等价类，分别设计覆盖有效等价类和无效等价类的测试用例。无效等价类是用来测试非正常的输入 数据的，所以要为每个无效等价类设计一个测试用例。
2）边界值分析
通过选择等价类边界作为测试用例，不仅重视输入条件边界，而且也必须考虑输出域边界。在实际测试工作中，将等价类划分法和边界值分析结合使用，能更有效地发现软件中的错误。
3）因果图方法
它是从用自然语言书写的程序规格说明的描述中找出因（输入条件）和果 （输出或程序状态的改变），可以通过因果图转换为判定表。
4）正交试验设计法
就是使用已经造好了的正交表格来安排试验并进行数据分析的一种方法，目的是用最少的测试用例达到最高的测试覆盖率。
5.动态测试与静态测试
1）静态测试
静态测试工具是对代码进行语法扫描，找到不符合编码规范的地方，根据某种质量模型评价代码的质量，生成系统的调用关系图等。它直接对代码进行分析，不需要运行代码，也不需要对代码编译链接和生成可执行文件，静态测试工具可用于对软件需求、结构设计、详细设计和代码进行评审、走审和审查，也可用于对软件的复杂度分析、数据流分析、控制流分析和接口分析提供支持
简单来说，它是采用人工和计算机辅助静态分析的手段对程序进行检测，包括桌面检查、代码审查、代码走查。
1）控制流分析
控制流分析是指使用控制流程图检査被测程序控制结构的过程。例如，可检查被测程序是否存在没有使用的语句或子程序、是否调用并不存在的子程序，以及是否存在无法达到的语句等。
2）数据流分析
数据流分析是指使用控制流程图分析数据各种异常情况的过程，包括数据初始化、賦值或引用过程中的异常。例如，引用未定义的变量、对以前未使用的变量再次陚值等程序差错或异常情况
3）接口分析
接口分析主要包括模块之间接口的一致性分析、模块与外部数据库及其他软件配置项之间的一致性分析、子程序和函数之间的接口一致性分析等。例如可以检查函数形参与实现的数量、顺序、类型和使用的一致性。
4）表达式分析
表达式分析用于检查程序代码中的表达式错误。例如，括号不配对、数组引用越界、除数为零，以及浮点数变量比较时的误差等错误
2）动态测试
动态测试工具与静态测试工具不同，它需要运行被测试系统，并设置探针，向代码生成的可执行文件中插入检测代码，可用于软件的覆盖分析和性能分析，也可用于软件的模拟、建模、仿真测试和变异测试等。
6.白盒测试的概念
白盒测试也称为结构测试，主要用于软件单元测试阶段，测试人员按照程序内部逻辑结构设计测试用例，检测程序中的主要执行通路是否都能按预定要求正确工作。
白盒测试方法主要有控制流测试、数据流测试和程序变异测试等。
控制流测试根据程序的内部逻辑结构设计测试用例，常用的技术是逻辑覆盖。主要的覆盖标准有语句覆盖、判定覆盖、条件覆盖、条件/判定覆盖、条件组合覆盖、修正的条件/判定覆盖和路径覆盖等。
1）语句覆盖
语句覆盖是指选择足够多的测试用例，使得运行这些测试用例时，被测程序的每个语句至少执行一次。
2）判定覆盖
判定也称为分支覆盖，它是指不仅每个语句至少执行一次，而且每个判定的每种可能的结果（分支）都至少执行一次。
3）条件覆盖
是指不仅每个语句至少执行一次，而且使判定表达式中的每个条件都取得各种可能的结果。
4）条件/判定覆盖
同时满足判定覆盖和条件覆盖。它的含义是选取足够的测试用例，使得判定表达式中每个条件的所有可能结果至少出现一次，而且每个判定本身的所有可能结果也至少出现一次。
5）条件组合覆盖
是指选取足够的测试用例，使得每个判定表达式中条件结果的所有可能组合至少出现一次。 修正的条件/判定覆盖。需要足够的测试用例来确定各个条件能够影响到包含的判定结果。
6）路径覆盖
是指选取足够的测试用例，使得程序的每条可能执行到的路都至少经过一次（如果程序中有环路，则要求每条环路路径至少经过一次）
7.面向对象测试
与传统的结构化系统相比，面向对象系统具有三个明显特征，即封装性、继承性与多态性。
1）封装性
决定了面向对象系统的测试必须考虑到信息隐蔽原则对测试的影响，以及对象状态与类的测试序列，因此在测试一个类时，仅对该类的每个方法进行测试是不够的；
2）继承性
决定了面向对象系统的测试必须考虑到继承对测试充分性的影响，以及误用引起的错误；
3）多态性
决定了面向对象系统的测试必须考虑到动态绑定对测试充分性的影响、抽象类的测试以及误用对测试的影响。
8.软件调试与软件测试区别
主要体现在以下几个方面：
测试的目的是找出存在的错误，而调试的目的是定位错误并修改程序以修正错误；
调试是测试之后的活动，测试和调试在目标、方法和思路上都有所不同；
测试从一个已知的条件开始，使用预先定义的过程，有预知的结果；调试从一个未知的条件开始，结束的过程不可预计；
测试过程可以实现设计，进度可以实现确定；而调试不能描述过程或持续时间。
9.集成测试
目的是检查模块之间，以及模块和已集成的软件之间的接口关系，并验证已集成的软件是否符合设计要求。其测试的技术依据是软件概要设计文档。
配置项测试的对象是软件配置项，配置项测试的目的是检验软件配置项与软件需求规格说明的一致性。
软件集成测试将已通过单元测试的模块集成在一起，主要测试模块之间的协作性。从组装策略而言，可以分为一次性组装和增量式组装。集成测试计划通常是在软件概要阶段完成，集成测试一般采用黑盒测试方法。
软件集成测试也称为组装测试、联合测试（对于子系统而言，则称为部件测试）
可维护性，可扩展性，结构重构都是属于可修改性考虑的内容。但可变性不属于其中。
10.系统移植
移植工作大体上分为计划阶段、准备阶段、转换阶段、测试阶段、验证阶段。
1）计划阶段
在计划阶段，要进行现有系统的调查整理，从移植技术、系统内容（是否进行系统提炼等）、系统运行三个方面，探讨如何转换成新系统，决定移植方法，确立移植工作体制及移植日程。
2）准备阶段
在准备阶段要进行移植方面的研究，准备转换所需的资料。该阶段的作业质量将对以后的生产效率产生很大的影响。
3）转换阶段
这一阶段是将程序设计和数据转换成新机器能根据需要工作的阶段。提高转换工作的精度，减轻下一阶段的测试负担是提高移植工作效率的基本内容。
4）测试阶段
这一阶段是进行程序单元、工作单元测试的阶段。在本阶段要核实程序能否在新系统中准确地工作。所以，当有不能准确工作的程序时，就要回到转换阶段重新工作。
5）验证阶段
这是测试完的程序使新系统工作，最后核实系统，准备正式运行的阶段
11.性能测试的概念分类
根据测试目的不同，性能测试主要包括压力测试、负载测试、并发测试和可靠性测试等。
1）强度测试
是在系统资源特别低的情况下考查软件系统极限运行情况。
2）负载测试
用于测试超负荷环境中程序是否能够承担。通过负载测试，确定在各种工作负载下系统的性能，目标是测试当负载逐渐增加时，系统各项性能指标的变化情况。
3）压力测试
通过确定系统的瓶颈或不能接收的性能点，来获得系统能够提供的最大服务级别的测试。负载测试和压力测试可以结合进行，统称为负载压力测试。
4）容量测试
并发测试也称为容量测试，主要用于测试系统可同时处理的在线最大用户数量。
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