通用軟件集成測試了解和實施介紹

Asoka_wen

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一、软件集成测试

　　单元测试完成之后，接下来的工作就是集成测试.软件集成测试主要依据软件结构设计（概要设计）文档，测试主要内容有功能性、可靠性、易用性、效率、维护性和可移植性中相关的部分，根据软件需求和设计的要求而选定。验证各软件单元集成后形成的模块能否达到概要设计规格说明中各模块的设计目标；这里，模块可能是指某个软件部件，也可能是指某个或某几个子系统。通常在做集成测试时先是从子系统内部的集成测试开始做起，做完以后再测试各子系统是否能集成为最终要实现的整体系统。也有其他做法（如自顶向下集成测试方法、核心系统先做集成测试或每日集成测试等等）。总之，万变不离其宗,集成测试要保证模块的内部正确性以及保证模块能最终集成为完整的系统。集成测试有时也被称为组装测试或灰盒测试（有观点认为集成测试介于白盒与黑盒之间）。

　　软件集成测试具体内容包括：

　　1.功能性测试

　　（1）程序的功能测试。检查各个子功能组合起来能否满足设计所要求的功能。

　　（2）一个程序单元或模块的功能是否会对另一个程序单元或模块的功能产生不利影响。

　　（3）根据计算精度的要求，单个程序模块的误差积累起来，是否仍能够达到要求的技术指标。

　　（4）程序单元或模块之间的接口测试。把各个程序单元或模块连接起来时，数据在通过其接口时是否会出现不一致情况,是否会出现数据丢失。

　　（5）全局数据结构的测试。检查各个程序单元或模块所用到的全局变量是否一致、合理。

　　（6）对程序中可能有的特殊安全性要求进行测试。

　　2.可靠性测试

　　根据软件需求和设计中提出的要求，对软件的容错性、易恢复性、错误处理能力进行测试。

　　3.易用性测试

　　根据软件设计中提出的要求，对软件的易理解性、易学性和易操作性进行检查和测试。

　　4.性能测试

　　根据软件需求和设计中提出的要求，进行软件的时间特性、资源特性测试。

　　5.维护性测试

　　根据软件需求和设计中提出的要求，对软件的易修改性进行测试。

　　6.可移植性测试

　　根据软件需求和设计中提出的要求，对软件在不同操作系统环境下被使用的正确性进行测试。

　　二集成测试是什么

　　某设计人员习惯于把所有模块按设计要求一次全部组装起来，然后进行整体测试，这称为非增量式集成。这种方法容易出现混乱。因为测试时可能发现一大堆错误，为每个错误定位和纠正非常困难，并且在改正一个错误的同时又可能引入新的错误，新旧错误混杂，更难断定出错的原因和位置。与之相反的是增量式集成方法，程序一段一段地扩展，测试的范围一步一步地增大，错误易于定位和纠正，界面的测试亦可做到完全彻底。下面讨论两种增量式集成方法。

　　概述

　　集成测试，也叫组装测试或联合测试。在单元测试的基础上，将所有模块按照设计要求）如根据结构图〕组装成为子系统或系统，进行集成测试。实践表明，一些模块虽然能够单独地工作，但并不能保证连接起来也能正常的工作。程序在某些局部反映不出来的问题，在全局上很可能暴露出来，影响功能的实现。

　　集成测试方法

　　集成测试应该考虑以下问题：

　　1、在把各个模块连接起来的时候，穿越模块接口的数据是否会丢失；

　　2、各个子功能组合起来，能否达到预期要求的父功能；

　　3、一个模块的功能是否会对另一个模块的功能产生不利的影响；

　　4、全局数据结构是否有问题；

　　5、单个模块的误差积累起来，是否会放大，从而达到不可接受的程度。

　　因此，单元测试后，有必要进行集成测试，发现并排除在模块连接中可能发生的上述问题，最终构成要求的软件子系统或系统。对子系统，集成测试也叫部件测试。

　　任何合理地组织集成测试，即选择什么方式把模块组装起来形成一个可运行的系统,直接影响到模块测试用例的形式、所用测试工具的类型、模块编号和测试的次序、生成测试用例和调试的费用。通常，有两种不同的组装方式：一次性组装方式和增值式组装方式。

　　集成测试的实施

　　集成测试是一种正规测试过程，必须精心计划，并与单元测试的完成时间协调起来。在制定测试计划时，应考虑如下因素：

　　1、是采用何种系统组装方法来进行组装测试；

　　2、组装测试过程中连接各个模块的顺序；

　　3、模块代码编制和测试进度是否与组装测试的顺序一致

　　4、测试过程中是否需要专门的硬件设备；

　　解决了上述问题之后，就可以列出各个模块的编制、测试计划表，标明每个模块单元测试完成的日期、首次集成测试的日期、集成测试全部完成的日期、以及需要的测试用例和所期望的测试结果。

　　在缺少软件测试所需要的硬件设备时，应检查该硬件的交付日期是否与集成测试计划一致。例如，若测试需要数字化仪和绘图仪，则相应测试应安排在这些设备能够投入使用之时，并需要为硬件的安装和交付使用保留一段时间，以留下时间余量。此外，在测试计划中需要考虑测试所需软件（驱动模块、桩模块、测试用例生成程序等）的准备情况。

　　集成测试完成标准

　　怎样判定集成测试过程完成了,可按以下几个方面检查:

　　1、成功地执行了测试计划中规定的所有集成测试；

　　2、修正了所发现的错误；

　　3、测试结果通过了专门小组的评审。

　　集成测试应由专门的测试小组来进行，测试小组由有经验的系统设计人员和程序员组成。整个测试活动要在评审人员出席的情况下进行。

　　在完成预定的组装测试工作之后，测试小组应负责对测试结果进行整理、分析，形成测试报告。测试报告中要记录实际的测试结果、在测试中发现的问题、解决这些问题的方法以及解决之后再次测试的结果。此外还应提出目前不能解决、还需要管理人员和开发人员注意的一些问题，提供测试评审和最终决策，以提出处理意见。

　　三如何进行集成测试

　　集成测试（也叫组装测试，联合测试）是单元测试的逻辑扩展。它的最简单的形式是：两个已经测试过的单元组合成一个组件，并且测试它们之间的接口。从这一层意义上讲，组件是指多个单元的集成聚合。在现实方案中，许多单元组合成组件，而这些组件又聚合成程序的更大部分。方法是测试片段的组合，并最终扩展进程，将您的模块与其他组的模块一起测试。最后，将构成进程的所有模块一起测试。此外，如果程序由多个进程组成，应该成对测试它们，而不是同时测试所有进程。

　　集成测试识别组合单元时出现的问题。通过使用要求在组合单元前测试每个单元并确保每个单元的生存能力的测试计划，可以知道在组合单元时所发现的任何错误很可能与单元之间的接口有关。这种方法将可能发生的情况数量减少到更简单的分析级别。

　　集成测试是在单元测试的基础上，测试在将所有的软件单元按照概要设计规格说明的要求组装成模块、子系统或系统的过程中各部分工作是否达到或实现相应技术指标及要求的活动。也就是说，在集成测试之前，单元测试应该已经完成，集成测试中所使用的对象应该是已经经过单元测试的软件单元。这一点很重要，因为如果不经过单元测试，那么集成测试的效果将会受到很大影响，并且会大幅增加软件单元代码纠错的代价。

　　集成测试是单元测试的逻辑扩展。在现实方案中，集成是指多个单元的聚合，许多单元组合成模块，而这些模块又聚合成程序的更大部分，如分系统或系统。集成测试采用的方法是测试软件单元的组合能否正常工作，以及与其他组的模块能否集成起来工作。最后，还要测试构成系统的所有模块组合能否正常工作。集成测试所持的主要标准是《软件概要设计规格说明》，任何不符合该说明的程序模块行为都应该加以记载并上报。

　　所有的软件项目都不能摆脱系统集成这个阶段。不管采用什么开发模式，具体的开发工作总得从一个一个的软件单元做起，软件单元只有经过集成才能形成一个有机的整体。具体的集成过程可能是显性的也可能是隐性的。只要有集成，总是会出现一些常见问题，工程实践中，几乎不存在软件单元组装过程中不出任何问题的情况。从图1可以看出，集成测试需要花费的时间远远超过单元测试，直接从单元测试过渡到系统测试是极不妥当的做法。

　　集成测试的必要性还在于一些模块虽然能够单独地工作，但并不能保证连接起来也能正常工作。程序在某些局部反映不出来的问题，有可能在全局上会暴露出来，影响功能的实现。此外，在某些开发模式中，如迭代式开发，设计和实现是迭代进行的。在这种情况下，集成测试的意义还在于它能间接地验证概要设计是否具有可行性。

　　集成测试的目的是确保各单元组合在一起后能够按既定意图协作运行，并确保增量的行为正确。它所测试的内容包括单元间的接口以及集成后的功能。使用黑盒测试方法测试集成的功能。并且对以前的集成进行回归测试。

　　一、集成测试过程

　　二、单元测试工作内容及其流程

　　三、集成测试需求获取

　　集成测试需求所确定的是对某一集成工作版本的测试的内容，即测试的具体对象。集成测试需求主要来源于设计模型（DesignModel）和集成构件计划（IntegrationBuildPlan）。集成测试着重于集成版本的外部接口的行为。因此，测试需求须具有可观测、可测评性。

　　1．集成工作版本应分析其类协作与消息序列，从而找出该工作版本的外部接口。

　　2．由集成工作版本的外部接口确定集成测试用例。

　　3．测试用例应覆盖工作版本每一外部接口的所有消息流序列。

　　注意：一个外部接口和测试用例的关系是多对多，部分集成工作版本的测试需求可映射到系统测试需求，因此对这些集成测试用例可采用重用系统测试用例技术。

　　四、集成测试工作机制

　　软件集成测试工作由产品评测部担任。需要项目组相关角色配合完成。如图示：

　　软件评测部：

　　软件项目组：

　　集成测试工作内容及其流程工作流程：

　　五、集成测试产生的工件清单

　　1、软件集成测试计划

　　2、集成测试用例

　　3、测试过程

　　4、测试脚本

　　5、测试日志

　　6、测试评估摘要

　　六、集成测试常用方案选型

　　集成测试的实施方案有很多种，如自底向上集成测试、自顶向下集成测试、Big-Bang集成测试、三明治集成测试、核心集成测试、分层集成测试、基于使用的集成测试等。在此，笔者将重点讨论其中一些经实践检验和一些证实有效的集成测试方案。

　　•自底向上集成测试

　　自底向上的集成（Bottom-UpIntegration）方式是最常使用的方法。其他集成方法都或多或少地继承、吸收了这种集成方式的思想。自底向上集成方式从程序模块结构中最底层的模块开始组装和测试。因为模块是自底向上进行组装的，对于一个给定层次的模块，它的子模块（包括子模块的所有下属模块）事前已经完成组装并经过测试，所以不再需要编制桩模块（一种能模拟真实模块，给待测模块提供调用接口或数据的测试用软件模块）。自底向上集成测试的步骤大致如下:

　　步骤一:按照概要设计规格说明，明确有哪些被测模块。在熟悉被测模块性质的基础上对被测模块进行分层，在同一层次上的测试可以并行进行，然后排出测试活动的先后关系，制定测试进度计划。图2给出了自底向上的集成测试过程中各测试活动的拓扑关系。利用图论的相关知识，可以排出各活动之间的时间序列关系，处于同一层次的测试活动可以同时进行，而不会相互影响。

　　步骤二:在步骤一的基础上，按时间线序关系，将软件单元集成为模块，并测试在集成过程中出现的问题。这里，可能需要测试人员开发一些驱动模块来驱动集成活动中形成的被测模块。对于比较大的模块，可以先将其中的某几个软件单元集成为子模块，然后再集成为一个较大的模块。

　　步骤三:将各软件模块集成为子系统（或分系统）。检测各自子系统是否能正常工作。同样，可能需要测试人员开发少量的驱动模块来驱动被测子系统。

　　步骤四:将各子系统集成为最终用户系统，测试是否存在各分系统能否在最终用户系统中正常工作。

　　方案点评:自底向上的集成测试方案是工程实践中最常用的测试方法。相关技术也较为成熟。它的优点很明显:管理方便、测试人员能较好地锁定软件故障所在位置。但它对于某些开发模式不适用，如使用XP开发方法，它会要求测试人员在全部软件单元实现之前完成核心软件部件的集成测试。尽管如此，自底向上的集成测试方法仍不失为一个可供参考的集成测试方案。

　　•核心系统先行集成测试

　　核心系统先行集成测试法的思想是先对核心软件部件进行集成测试，在测试通过的基础上再按各外围软件部件的重要程度逐个集成到核心系统中。每次加入一个外围软件部件都产生一个产品基线，直至最后形成稳定的软件产品。核心系统先行集成测试法对应的集成过程是一个逐渐趋于闭合的螺旋形曲线，代表产品逐步定型的过程。其步骤如下:

　　步骤一:对核心系统中的每个模块进行单独的、充分的测试，必要时使用驱动模块和桩模块;

　　步骤二:对于核心系统中的所有模块一次性集合到被测系统中，解决集成中出现的各类问题。在核心系统规模相对较大的情况下，也可以按照自底向上的步骤，集成核心系统的各组成模块。

　　步骤三:按照各外围软件部件的重要程度以及模块间的相互制约关系，拟定外围软件部件集成到核心系统中的顺序方案。方案经评审以后，即可进行外围软件部件的集成。

　　步骤四:在外围软件部件添加到核心系统以前，外围软件部件应先完成内部的模块级集成测试。

　　步骤五:按顺序不断加入外围软件部件，排除外围软件部件集成中出现的问题，形成最终的用户系统。

　　方案点评:该集成测试方法对于快速软件开发很有效果，适合较复杂系统的集成测试，能保证一些重要的功能和服务的实现。缺点是采用此法的系统一般应能明确区分核心软件部件和外围软件部件，核心软件部件应具有较高的耦合度，外围软件部件内部也应具有较高的耦合度，但各外围软件部件之间应具有较低的耦合度。

　　•高频集成测试

　　高频集成测试是指同步于软件开发过程，每隔一段时间对开发团队的现有代码进行一次集成测试。如某些自动化集成测试工具能实现每日深夜对开发团队的现有代码进行一次集成测试，然后将测试结果发到各开发人员的电子邮箱中。该集成测试方法频繁地将新代码加入到一个已经稳定的基线中，以免集成故障难以发现，同时控制可能出现的基线偏差。使用高频集成测试需要具备一定的条件:可以持续获得一个稳定的增量，并且该增量内部已被验证没有问题;大部分有意义的功能增加可以在一个相对稳定的时间间隔（如每个工作日）内获得;测试包和代码的开发工作必须是并行进行的，并且需要版本控制工具来保证始终维护的是测试脚本和代码的最新版本;必须借助于使用自动化工具来完成。高频集成一个显著的特点就是集成次数频繁，显然，人工的方法是不胜任的。

　　高频集成测试一般采用如下步骤来完成:

　　步骤一:选择集成测试自动化工具。如很多Java项目采用Junit+Ant方案来实现集成测试的自动化，也有一些商业集成测试工具可供选择。

　　步骤二:设置版本控制工具，以确保集成测试自动化工具所获得的版本是最新版本。如使用CVS进行版本控制。

　　步骤三:测试人员和开发人员负责编写对应程序代码的测试脚本。

　　步骤四:设置自动化集成测试工具，每隔一段时间对配置管理库的新添加的代码进行自动化的集成测试，并将测试报告汇报给开发人员和测试人员。

　　步骤五:测试人员监督代码开发人员及时关闭不合格项。

　　按照步骤三至步骤五不断循环，直至形成最终软件产品。

　　方案点评:该测试方案能在开发过程中及时发现代码错误，能直观地看到开发团队的有效工程进度。在此方案中，开发维护源代码与开发维护软件测试包被赋予了同等的重要性，这对有效防止错误、及时纠正错误都很有帮助。该方案的缺点在于测试包有时候可能不能暴露深层次的编码错误和图形界面错误。

　　以上我们介绍了几种常见的集成测试方案，一般来讲，在现代复杂软件项目集成测试过程中，通常采用核心系统先行集成测试和高频集成测试相结合的方式进行，自底向上的集成测试方案在采用传统瀑布式开发模式的软件项目集成过程中较为常见。读者应该结合项目的实际工程环境及各测试方案适用的范围进行合理的选型。

　　

chenghelin

学习了.谢谢