第1章  概念   1
1.1  軟件測試   1
1.2  測試級別   2
1.3  測試類型   7
1.3.1  文檔審查   7
1.3.2  代碼審查   15
1.3.3  靜態分析   16
1.3.4  代碼走查   18
1.3.5  邏輯測試   19
1.3.6  功能測試   26
1.3.7  接口測試   28
1.3.8  性能測試   29
1.3.9  餘量測試   30
1.3.10  容量測試   30
1.3.11  強度測試   30
1.3.12  可靠性測試   31
1.3.13  安全性測試   32
1.3.14  恢復性測試   33
1.3.15  邊界測試   33
1.3.16  數據處理測試   34
1.3.17  安裝性測試   35
1.3.18  人機交互界面測試   35
1.3.19  兼容性測試   36
1.3.20  標準符合性測試   36
1.4  測試方法   37
1.5  測試需求分析   38
1.6  測試項   39
1.7  測試充分性   40
1.8  測試點   40
1.9  測試策略   41
1.10  測試設計   42
1.11  測試用例   42
1.12  評估準則   43
1.13  預期結果   43
習題   44
第2章  軟件測試活動   45
2.1  綜述   45
2.2 &nbs測試   47
2.2.1  概述   47
2.2.2  測試需求分析與策劃   47
2.2.3  測試設計與實現   48
2.2.4  測試執行   50
2.2.5  測試總結   51
2.3  部件測試   51
2.3.1  概述   51
2.3.2  測試需求分析與策劃   52
2.3.3  測試設計與實現   52
2.3.4  測試執行   57
2.3.5  測試總結   57
2.4  配置項測試   58
2.4.1  概述   58
2.4.2  測試需求分析與策劃   59
2.4.3  測試設計與實現   60
2.4.4  測試執行   63
2.4.5  測試總結   64
2.5  繫統測試   65
2.5.1  概述   65
2.5.2  測試需求分析與策劃   65
2.5.3  測試設計與實現   66
2.5.4  測試執行   69
2.5.5  測試總結   69
習題   70
第3章  軟件測試需求分析   71
3.1  綜述   71
3.1.1  測試需求分析與軟件需求分析的關繫   71
3.1.2  測試需求分析和測試設計的關繫   72
3.1.3  測評大綱主要內容之間的關繫   73
3.2  測試需求分析要求   74
3.2.1  要求   74
3.2.2  概念誤區   74
3.2.3  正常分析邏輯   75
3.2.4  測試充分性   76
3.3  測試策劃要求   77
3.3.1  要求   77
3.3.2  測試策略   77
3.3.3  測試方法   78
3.4  測試需求分析的方法   80
3.4.1  測試需求分析的依據   80
3.4.2  確定測試項和測試類型   81
3.4.3  確定測試項的測試需求   84
3.4.4  確定測試項的充分性要求   85
3.4.5  確定測試項的測試終止要求   86
3.5  識別測試項   87
3.5.1  概述   87
3.5.2  功能需求的誤區   87
3.5.3  測試項和測試類型的關繫   89
3.5.4  確定測試項的方法   90
3.6  確定測試點   92
3.6.1  概述   92
3.6.2  流程類測試點   94
3.6.3  數據類測試點   97
3.6.4  規則類測試點   97
3.6.5  組合類測試點   98
習題   99
第4章  測評大綱主要內容   101
4.1  概述   101
4.2  被測件概述   102
4.3  測試內容   103
4.3.1  測試項要素   103
4.3.2  測試項組織方式   105
4.4  測試策略   113
4.4.1  總體測試策略   114
4.4.2  具體軟件的測試策略   114
4.4.3  示例   116
4.5  測試環境   119
4.6  測試風險   120
習題   121
第5章  軟件測試設計   123
5.1  黑盒測試用例設計   123
5.1.1  等價類劃分法   123
5.1.2  邊界值分析法   129
5.1.3  因果圖法   132
5.1.4  判定表驅動法   137
5.1.5  正交試驗法   140
5.1.6  場景法   143
5.2  各類測試點的測試用例設計   146
5.2.1  流程類測試點   146
5.2.2  數據類測試點   146
5.2.3  規則類測試點   147
5.2.4  組合類測試點   147
5.3  控制測試用例數量   147
5.4  測試設計持續改進   149
習題   151
第6章  測試說明主要內容   153
6.1  概述   153
6.2  測試用例設計   153
6.3  測試用例   155
6.3.1  概述   155
6.3.2  測試用例名稱和標識   155
6.3.3  測試用例概述   156
6.3.4  設計方法   156
6.3.5  初始化要求   156
6.3.6  約束條件   157
6.3.7  終止條件   157
6.3.8  測試執行步驟   157
習題   159
第7章  軟件測試工作產品質量評價   161
7.1  軟件測評大綱質量評價   161
7.1.1  對被測軟件的理解程度   161
7.1.2  測試環境有效性   162
7.1.3  測試策略合理性   162
7.1.4  測試項分析的充分程度   163
7.1.5  測試子項分析的充分程度和測試方法的可行性   164
7.2  軟件測評報告質量評價   164
7.2.1  與大綱要求的符合性說明   165
7.2.2  測試過程說明   165
7.2.3  測試過程出現的問題說明   166
7.2.4  測試結果說明   166
7.2.5  軟件問題說明   167
7.2.6  測試結論說明   167
7.3  軟件測試用例質量評價   167
7.3.1  測試用例設計方法有效性   168
7.3.2  測試用例要素準確性   168
7.3.3  測試用例執行步驟準確性   169
第8章  測試需求分析案例   171
8.1  嵌入式軟件測試需求分析案例   171
8.1.1  功能測試需求分析案例   171
8.1.2  性能測試需求分析案例   191
8.1.3  接口測試需求分析案例   194
8.1.4  安全性測試需求分析案例   195
8.2  非嵌入式軟件測試需求分析案例   197
8.2.1  功能測試需求分析案例   197
8.2.2  性能測試需求分析案例   214
8.2.3  容量測試需求分析案例   221
附錄A  軟件測評大綱質量評價表   223
附錄B  軟件測評報告質量評價表   227
附錄C  軟件測試用例質量評價表   231
參考文獻   233
 

軟件測試是軟件產品質量控制的重要手段。在航空航天、智能汽車、軌道交通等關鍵安全軟件的生產和應用中，軟件測試是質量保證極其重要和關鍵的環節。軟件測試領域正處於快速發展階段，目前國內高水平軟件測試人纔緊缺。高質量軟件測試教材對於培養創新能力強和適配企業實際需求的高水平軟件測試人纔至關重要。
趙國亮研究員長期從事軟件測試技術研究工作，具有豐富的測試工程實踐和管理經驗，是軟件測試領域資深專家，出版了多部軟件測試方面的教材。這本教材融合了作者和其團隊在軟件測試領域長期的實踐經驗，理論與實踐相結合，基於對測試分析方法和測試設計方法的深度解析，舉證了豐富的測試案例，具有如下鮮明特點。
? 基本概念清晰：教材以軟件測試需求分析與設計活動為牽引，簡明清晰地對相關測試概念給出了明確的定義，由淺入深，透徹清晰。
? 分析方法全面：教材不僅全面介紹了測試需求分析的方法，而且深度解析了測試需求分析的內容之間的相互關繫，技術內容能夠充分滿足軟件企業和軟件測評機構對高水平測試人纔的培養要求。
? 實踐案例豐富：教材以軟件測試實踐的視角，通過項目案例驅動將測試的相關基本概念、測試需求分析方法有機融合，有助於進一步提升讀者軟件測試需求分析的能力。
中國的軟件測試產業正在蓬勃發展，迫切需要既懂技術又懂管理、滿足企業需要的高水平軟件測試人纔。這本教材內容詳實、實踐性強，它的出版將有助於軟件測試人員、評測人員和軟件工程專業學生的測試理論知識和實踐能力的培養，為讀者繫統化學習軟件測試基本概念、測試分析方法、測試設計技術等，以及開展軟件測評實踐提供具有可借鋻性和可操作性的指導。

——吳國偉教授/博導 
前    言 

隨著計算機軟件在各行各業的廣泛應用，軟件測試也隨之成為方興未艾的職業。當下，國內湧現出越來越多的有資質的第三方軟件測評機構。但是，普通高校的軟件工程專業缺少相關的軟件測試課程，即便有，也隻是局限在編程語言或測試工具使用方面，絕大多數學生在畢業後很難快速勝任軟件測評工作；因為軟件測評工作需要的技能覆蓋測試需求分析、測試用例設計、代碼審查等，而不隻是會使用測試工具或會讀代碼。根據筆者多年的用人經驗，計算機專業的本科生至少需要2～3年的培養，纔能具備基本的軟件測試需求分析能力，能夠獨立對不同類型、不同用途的軟件開展合格的測試需求分析；即便是計算機專業的碩士，通常也需要1～2年的訓練纔可以勝任軟件測試需求分析工作。因此，《軟件測試需求分析與設計實踐》旨在培養軟件測評人纔，致力於完善軟件工程的課程體繫。
筆者從事軟件測試工作十餘年來，發現在這個行業外，甚至在這個行業中，都普遍存在著對這個行業的錯誤認知。第一類錯誤認知是軟件測試是IT行業的“藍領”工種，是技術能力低於編碼人員的人纔干的，非計算機專業畢業的人在某些培訓機構培訓個把月就能勝任工作；第二類錯誤認知是軟件測試人員隻要具備讀代碼能力就能勝任工作；第三類錯誤認知是軟件測試就是證明軟件功能有無。
軟件測試人員對於被測試的對像，就好比醫生對於就診的病患。門診醫生需要具備基本的醫學專業知識，纔可能根據病人對病癥的描述，開具各類醫學檢查內容；檢查室的醫生需要具備基本的診療設備操作能力，纔能實施檢查並給出檢查結果；最後，門診醫生根據檢查結果做出病因診斷，根據診斷結論給出治療方案。
軟件測試過程與醫生診療過程類似，測試需求分析人員需要具備基本的軟件需求分析技能，首先對軟件需求進行評判，確定軟件需求描述的完備性和正確性；其次，依據完備和正確的軟件需求，測試需求分析人員需要進一步分析測試內容，也就是確定到底需要在多大範圍和深度進行測試，以及使用什麼樣的測試技術或方法，纔能證明軟件正確實現了需求。
之後，白盒測試人員和黑盒測試人員類似檢查室的醫生。白盒測試人員需要具備基本的測試工具操作能力和白盒測試結果評判能力；黑盒測試人員需要具備基本的黑盒測試用例設計技能，纔能使用充分有效的測試用例開展測試工作，並給出可信的測試結果。
最後，測試人員根據測試結果確定軟件缺陷。
因此，如果測試人員不具備軟件測試需要的基本技能，就如同醫生不具備基本醫學知識，導致的後果是醫生在病患面前失去了專業權威性，測試人員在軟件開發人員面前同樣會失去專業的權威性，產生完全無效的測試。 
在軟件測試行業，尤其是第三方軟件測試行業，普遍存在的問題是軟件測試人員缺少軟件需求分析技能。由於測試人員沒有能力評判軟件需求的正確性和完備性，測試需求分析經常基於一個錯誤百出的軟件需求而開展，導致的錯誤包括以下幾類。
1. 測試遺漏重要軟件能力需求
造成這類錯誤的原因是軟件需求中遺漏了軟件能力需求，因此測試也隨之遺漏。
如果就此質疑測試人員，他們的理由通常是“軟件需求規格說明中沒有寫”或“我們怎麼知道還有這個需求”。他們不知道軟件需求分析能力是軟件測試人員需要具備的基本能力，如果缺乏此能力，就不可能勝任測試需求分析的工作，最多承擔軟件測試執行的工作。
據業界著名的統計公司的統計表明，屬於需求分析和軟件設計的錯誤約占64%，屬於程序編寫的錯誤僅占36％。因此，測試人員必須具備理解軟件需求，並用適當的需求分析方法評判需求描述的完備性和正確性的能力。
2. 需要驗證的測試點不充分
產生這類錯誤的原因是某些測試人員能力偏低，對“如何證明軟件正確性”存在錯誤的理解，認為測了就行，至於應該從哪些點上考慮測試以及設計多少個測試用例合適則不在他們的思考範圍內。因此，這樣的測試最終隻能證明功能的有無，而不是證明功能的正確性。
3. 拋開軟件需求對設計進行無意義測試
如果軟件需求分析人員犯了混淆需求與設計的錯誤，提交給測試的需求文檔將充斥著大量設計細節問題。測試需求分析人員沒有能力識別這些細節問題時，就會完全依賴需求文檔開展測試；導致的錯誤就是丟失真正的需求，對照設計細節進行測試，甚至隻測試代碼的某些中間變量，而非軟件需求要求的最終輸出。如果因此質疑測試人員，他們的理由往往是“我們就是按照軟件需求測試的”“軟件需求規格說明中就是這樣寫的”。測試人員如此“照貓畫虎”，工作辛苦卻完全沒有成果。
4. 測試方法無效
如果測試人員沒有能力開展測試需求分析，還會造成測試方法無效這種嚴重錯誤。因為測試人員不掌握針對軟件用例規格的基本分析能力，所以選擇測試方法時，不是按照“可定量控制測試輸入數據，可定量測量測試輸出數據”的基本原則設計測試方法，結果是測試內容的對應測試輸出預期數據是無法定量的。例如雷達繫統的軟件測試中，測試人員不知道需要使用定量的射頻信號作為目標模擬源，也不知道每個測試結果預期應該是發現目標還是沒有發現目標，因此最終是“先出軟件實際測試結果，再參考實際結果來填寫預期結果”這種本末倒置的測試。
軟件測試工作有一個明顯的特點，即測試執行工作很容易上手(因此外行往往認為非計算機專業的人經過培訓就可以從事軟件測試)，但測試質量會因為測試需求分析的水平產生巨大差異。而這種測試質量差異又由於軟件缺陷的隱蔽性(使用次數、使用時機、使用習慣等)很難在短時間內淋漓盡致地表現出來，因此造成軟件測試行業存在一個惡性循環現像：入行門檻低，薪酬水平偏低，測試成果低水平交付；由於屢屢成功低水平交付，產生了“軟件測試就是低技能人員所從事的職業”假像，導致很多測評機構沒有理由招聘或下功夫培養高水平測試人員。
《軟件測試需求分析與設計實踐》共8章，組織結構如下。
第1章“概念”重點闡述軟件測試需求分析與設計活動中涉及的相關概念。這些概念非常重要，是後續章節描述的方法的基礎。
第2章“軟件測試活動”介紹面向4種測試對像的測試活動。
第3章“軟件測試需求分析”和第4章“測評大綱主要內容”重點闡述軟件測試需求分析活動的工作內容和方法，以及這些活動產生的成果的記錄形式。
第5章“軟件測試設計”和第6章“測試說明主要內容”重點闡述軟件測試設計活動的工作內容和方法，以及這些活動產生的成果的記錄形式。
第7章“軟件測試工作產品質量評價”給出一種軟件測試需求分析與設計活動的工作產品的定量評價方法。
第8章“測試需求分析案例”分別以嵌入式軟件和非嵌入式軟件為例，給出了多個測試需求分析結果的正例和反例。