綜合測(cè)試的基本方法

　　時(shí)常有這樣的情況發(fā)生，每個(gè)模塊都能單獨(dú)工作，但這些模塊集成在一起之后卻不能正常工作。主要原因是，模塊相互調(diào)用時(shí)接口會(huì)引入許多新問(wèn)題。例如，數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)接口可能丟失;一個(gè)模塊對(duì)另一模塊可能造成不應(yīng)有的影響;幾個(gè)子功能組合起來(lái)不能實(shí)現(xiàn)主功能;誤差不斷積累達(dá)到不可接受的程度;全局?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)錯(cuò)誤，等等。綜合測(cè)試是組裝軟件的系統(tǒng)測(cè)試技術(shù)，按設(shè)計(jì)要求把通過(guò)單元測(cè)試的各個(gè)模塊組裝在一起之后，進(jìn)行綜合測(cè)試以便發(fā)現(xiàn)與接口有關(guān)的各種錯(cuò)誤。

　　某設(shè)計(jì)人員習(xí)慣于把所有模塊按設(shè)計(jì)要求一次全部組裝起來(lái)，然后進(jìn)行整體測(cè)試，這稱為非增量式集成。這種方法容易出現(xiàn)混亂。因?yàn)闇y(cè)試時(shí)可能發(fā)現(xiàn)一大堆錯(cuò)誤，為每個(gè)錯(cuò)誤定位和糾正非常困難，并且在改正一個(gè)錯(cuò)誤的同時(shí)又可能引入新的錯(cuò)誤，新舊錯(cuò)誤混雜，更難斷定出錯(cuò)的原因和位置。與之相反的是增量式集成方法，程序一段一段地?cái)U(kuò)展，測(cè)試的范圍一步一步地增大，錯(cuò)誤易于定位和糾正，界面的測(cè)試亦可做到完全徹底。下面討論兩種增量式集成方法。

　　1.自頂向下集成

　　自頂向下集成是構(gòu)造程序結(jié)構(gòu)的一種增量式方式，它從主控模塊開(kāi)始，按照軟件的控制層次結(jié)構(gòu)，以深度優(yōu)先或廣度優(yōu)先的策略，逐步把各個(gè)模塊集成在一起。深度優(yōu)先策略首先是把主控制路徑上的模塊集成在一起，至于選擇哪一條路徑作為主控制路徑，這多少帶有隨意性，一般根據(jù)問(wèn)題的特性確定。以下圖為例，若選擇了最左一條路徑，首先將模塊M1，M2，M5和M8集成在一起，再將M6集成起來(lái)，然后考慮中間和右邊的路徑。廣度優(yōu)先策略則不然，它沿控制層次結(jié)構(gòu)水平地向下移動(dòng)。仍以下圖為例，它首先把M2、M3和M4與主控模塊集成在一起，再將M5和M6 和其他模塊集資集成起來(lái)。

　　自頂向下綜合測(cè)試的具體步驟為：

　　(1)以主控模塊作為測(cè)試驅(qū)動(dòng)模塊，把對(duì)主控模塊進(jìn)行單元測(cè)試時(shí)引入的所有樁模塊用實(shí)際模塊替代;

　　(2)依據(jù)所選的集成策略(深度優(yōu)先或廣度優(yōu)先)，每次只替代一個(gè)樁模塊;

　　(3)每集成一個(gè)模塊立即測(cè)試一遍;

　　(4)只有每組測(cè)試完成后，才著手替換下一個(gè)樁模塊;

　　(5)為避免引入新錯(cuò)誤，須不斷地進(jìn)行回歸測(cè)試(即全部或部分地重復(fù)已做過(guò)的測(cè)試)。

　　從第二步開(kāi)始，循環(huán)執(zhí)行上述步驟，直至整個(gè)程序結(jié)構(gòu)構(gòu)造完畢。下圖中，實(shí)線表示已部分完成的結(jié)構(gòu)，若采用深度優(yōu)先策略，下一步將用模塊M7替換樁模塊S7，當(dāng)然M7本身可能又帶有樁模塊，隨后將被對(duì)應(yīng)的實(shí)際模塊一一替代。

　　自頂向下集成的優(yōu)點(diǎn)在于能盡早地對(duì)程序的主要控制和決策機(jī)制進(jìn)行檢驗(yàn)，因此較早地發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤。缺點(diǎn)是在測(cè)試較高層模塊時(shí)，低層處理采用樁模塊替代，不能反映真實(shí)情況，重要數(shù)據(jù)不能及時(shí)回送到上層模塊，因此測(cè)試并不充分。解決這個(gè)問(wèn)題有幾種辦法，第一種是把某些測(cè)試推遲到用真實(shí)模塊替代樁模塊之后進(jìn)行，第二種是開(kāi)發(fā)能模擬真實(shí)模塊的樁模塊;第三種是自底向上集成模塊。第一種方法又回退為非增量式的集成方法，使錯(cuò)誤難于定位和糾正，并且失去了在組裝模塊時(shí)進(jìn)行一些特定測(cè)試的可能性;第二種方法無(wú)疑要大大增加開(kāi)銷(xiāo);第三種方法比較切實(shí)可行，下面專門(mén)討論。

　　2.自底向上集成

　　自底向上測(cè)試是從“原子”模塊(即軟件結(jié)構(gòu)最低層的模塊)開(kāi)始組裝測(cè)試，因測(cè)試到較高層模塊時(shí)，所需的下層模塊功能均已具備，所以不再需要樁模塊。

　　自底向上綜合測(cè)試的步驟分為：

　　(1)把低層模塊組織成實(shí)現(xiàn)某個(gè)子功能的模塊群(cluster);

　　(2)開(kāi)發(fā)一個(gè)測(cè)試驅(qū)動(dòng)模塊，控制測(cè)試數(shù)據(jù)的輸入和測(cè)試結(jié)果的輸出;

　　(3)對(duì)每個(gè)模塊群進(jìn)行測(cè)試;

　　(4)刪除測(cè)試使用的驅(qū)動(dòng)模塊，用較高層模塊把模塊群組織成為完成更大功能的新模塊群。

　　從第一步開(kāi)始循環(huán)執(zhí)行上述各步驟，直至整個(gè)程序構(gòu)造完畢。

　　下圖說(shuō)明了上述過(guò)程。首先“原子”模塊被分為三個(gè)模塊群，每個(gè)模塊群引入一個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊進(jìn)行測(cè)試。因模塊群1、模塊群2中的模塊均隸屬于模塊Ma，因此在驅(qū)動(dòng)模塊D1、D2去掉后，模塊群1與模塊群2直接與Ma接口，這時(shí)可對(duì)MaD3被去掉后，M3與模塊群3直接接口，可對(duì)Mb進(jìn)行集成測(cè)試，最后Ma、Mb和 Mc全部集成在一起進(jìn)行測(cè)試。

　　自底向上集成方法不用樁模塊，測(cè)試用例的設(shè)計(jì)亦相對(duì)簡(jiǎn)單，但缺點(diǎn)是程序最后一個(gè)模塊加入時(shí)才具有整體形象。它與自頂向綜合測(cè)試方法優(yōu)缺點(diǎn)正好相反。因此，在測(cè)試軟件系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)根據(jù)軟件的特點(diǎn)和工程的進(jìn)度，選用適當(dāng)?shù)臏y(cè)試策略，有時(shí)混和使用兩種策略更為有效，上層模塊用自頂向下的方法，下層模塊用自底向上的方法。

　　此外，在綜合測(cè)試中尤其要注意關(guān)鍵模塊，所謂關(guān)鍵模塊一般都具有下述一或多個(gè)特征：①對(duì)應(yīng)幾條需求;②具有高層控制功能;③復(fù)雜、易出錯(cuò);④有特殊的性能要求。關(guān)鍵模塊應(yīng)盡早測(cè)試，并反復(fù)進(jìn)行回歸測(cè)試。