如何测试高可靠性软件

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1、如何测试高可靠性软件作者：戴金龙高可靠性软件在国民经济中的重要作用不言而喻，恰当的软件测试方案是保证软件质量的重要手段。本文就通过实例介绍这类软件的测试方法，并澄清部分从业人员对软件测试学科的一些误解。 高可靠性软件泛指这样一类软件：该类软件运行过程中若出现故障会引发重大灾难性事故或经济损失。通常像银行系统软件、电力行业软件、电信行业软件等均属此范畴。目前，越来越多的软件企业涉及高可靠性软件项目，如何保证软件质量成为众多企业面临的一个很重要的课题。在本文中，笔者模拟了一个名为CGS的高可靠性系统，重点讨论如何从软件测试的角度保证此类产品的软

2、件质量。测试方案=软件验证技术+软件确认技术+软件测试管理假设一个模拟系统CGS分为5个子系统：数据接收子系统(DAS)、数据预处理子系统(DPS)、运行管理子系统(OMS)、数据管理子系统(DMS)以及数据产品实现(DPRS)子系统，CGS的总体可靠度要求是0.95。各分系统分配到的可靠度指标如表1所示：表1　各分系统可靠度指标考虑到项目固有的可靠性安全性要求，CGS系统采用Java+Unix技术架构实现，该架构从编程语言级和系统级对软件产品质量做了保证。为了达到上述对系统可靠度的要求，CGS系统的软件测试方案由三个部分组成，即软件验证技

3、术、软件确认技术和软件测试管理技术。它们的内涵及相互之间的关系如表2所示:表2　CGS测试方案其中，软件验证技术着眼于排除软件开发文档中的错误。验证活动涉及的文档按开发流程主要涉及需求规格说明、设计规格说明（包括概要设计规格说明、详细设计规格说明、数据库设计规格说明）、编码规格说明、产品交付文档等一系列书面材料。目前验证技术的实施在很大程度上是依靠测试人员手工完成的。验证活动视实际需要有时还会涉及到开发人员和目标客户，需要得到他们必要的理解和支持。验证测试采用的主要测试手段有：面对面质询、文档抽查、非正式会议、同行评审等。相对于软件验证技术

4、，软件确认技术则主要着眼于排除程序代码中的错误。活动涉及的对象主要是程序部件的代码或软件成品。在实施过程中，常常按被测代码的规模和测试所处的层次将软件确认测试分为四个阶段，即单元测试（也叫类测试）、集成测试（也叫组装测试）、系统测试和交付测试。确认测试基本上由软件测试人员对照相关开发文档运行程序独立完成的。必要时，也可让设计人员带领测试人员形成所谓代码评审会，一起阅读程序代码共同发现其中的错误。有观点认为，在单元测试阶段，应该有软件编码人员参与，这样能减轻测试人员阅读代码的障碍。但原则上，测试理论不提倡程序作者负责把关自己编写的程序的质量。

5、在实际实施过程中，可视具体情况灵活处理，例如成对编程可能会较好地处理单元测试这个难题，而上面提到的代码评审会也是为应对这个难题而想出的一个好办法。软件确认技术目前已经部分地实现了测试工具的自动化，市面上已有不少自动化工具能在测试人员的辅助下完成相应的测试工作，例如用于Java代码单元测试的Junit工具，又如用于GUI测试的RationalVisualTest工具等。软件验证技术和软件确认技术均属于测试技术层面的东西。然而对于工程质量的保证而言，光靠软件测试技术还远远不够，还需要技术管理层面上的东西。软件测试管理技术的诞生正是为了弥补这个不

6、足。下面，笔者将结合CGS项目对该测试方案做一个详细的诠释。软件测试不只是用来提高软件质量，它还可以为软件项目监理机构和软件评测机构提供监控或评价软件质量方法和手段。采用软件验证技术CGS五个分系统的开发过程可以在测试团队的质量控制下有序进行，严格地实施上述测试方案。CGS项目中应用的软件验证技术主要包括需求规格说明验证、设计规格说明验证、代码验证以及交付验证，以下逐一说明。需求规格说明验证的主要任务是保证用户的功能需求、业务需求以及其他的一些需求（如非功能性需求、约束性需求等）都已经被分配到软件需求规格说明的各需求项中。设计规格说明验证相

7、对需求规格说明验证而言，稍微复杂些，它包括3个部分的内容：即概要设计规格说明验证、详细设计规格说明验证以及数据库设计规格说明验证。其中概要设计规格说明验证的主要任务是，确保软件需求规格说明中的需求项全部已经分配到了概要设计规格说明的各软件模块之中并且无多余物；详细设计规格说明验证的主要任务是确保概要设计规格说明中的模块已经全部分配到详细设计规格说明的各软件单元之中并且无多余物；数据库设计规格说明虽然从范畴上讲应该属于详细设计规格说明范畴，但笔者认为应该把它独立出来实施验证活动，因为数据库设计和软件设计毕竟有很多不同之处。数据库设计规格说明验

8、证的重点任务是验证数据库与外部应用程序的接口是否正确、数据操作实现界面是否清晰、数据库整体设计是否合理、数据表设计是否符合3NF要求（如违反范式要说明详细理由）以及数据表中的字段