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嵌入式系统软件测试及测试案例开发--第1页
嵌入式系统软件测试及测试案例开发
嵌入式系统软件测试及测试案例开发--第1页
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测试是传统软件开发的最后一步。整个软件开发过程,需要收集要求、进行高层次的设
计、详细设计、创建代码、进行部分单元测试,然后集成,最后才开始最终测试。
最佳的开发实践应包含代码检查这个步骤。然而代码检查一般只能找出70%的系统错
误,因此完美的测试环节绝对必不可少。测试就像个复式记帐系统,可以确保将缺陷扼杀在
最终推出的产品之前。
在所有其它的工程实践中,测试都被视为基本环节。比如,在美国,每一座联邦政府出
资修建的桥都必须经过大量的风洞测试。而在软件领域,测试并没有很受重视。尽管测试是
所有工程实践准则的关键部分,但编写测试程序却感觉是在浪费时间。好在嵌入式系统设计
界内的许多领域已经将测试作为其工作的核心部分,他们认识到将这个关键步骤放在项目末
期极不明智,因而主张同步地编写测试程序和应用程序。
嵌入式系统软件测试在诸多方面都与应用软件测试一样。不过,应用测试与嵌入式系统
测试之间还是存在一些重要差异。嵌入式开发人员一般会用到基于硬件的测试工具,而这类
工具通常不会用于应用开发过程中。此外,嵌入式系统一般都有些独一无二的特性,这些特
性应该在测试计划中得以体现。本文将介绍测试和测试案例开发的基础知识,并指出整个嵌
入式系统测试工作的特有细节。
何时测试以及如何测试
从图1可以看出,在可行的条件下,测试应尽早展开。一般来讲,最早的测试是由最初
的开发人员进行的模块或单元测试。遗憾的是,开发人员大多对如何建构一整套测试例程以
进行测试所知不足。由于精心设计的测试例程通常直到集成测试时才能使用,因此许多在单
元测试过程中就能找出的缺陷直到集成测试时才会被发现。比如,硅谷的一家大型网络设备
厂商为找出其软件集成问题的关键原因,进行了一项研究。这家厂商发现,在项目集成阶段
找出的缺陷中,有70%是由在集成之前从没被执行过的程序所产生的。
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图1:改正问题的成本。
单元测试:开发人员在单独进行模块级测试时一般是编写存根代码(stubcode)取代余
下的系统软硬件。在开发周期的这个环节,测试主要侧重于代码的逻辑性能。
通常,开发人员会分别使用某些平均值、高值或低值、以及某些超出范围的值(以测试
代码的异常处理功能)进行测试。但这些基于“黑匣子”的测试仅能对模块中整个代码的一
部分进行测试。
回归测试:测试不应是一劳永逸的。每次修改程序后都应该重新进行测试,以确保这些
更改不会无意中“误伤”某些不相关的行为。
称为回归测试的这类测试,一般是通过测试脚本自动进行的。比如,如果你设计了一组
100个输入/输出(I/O)测试,回归测试脚本会自动执行这100个测试,然后将输出与一
组“黄金标准”输出进行对比。每次对代码的任何部分进行修改时,都要对包含被修改代码
的整个程序运行整套回归测试程序包,以确保修改过程中不会“误伤”其余代码。
测试什么
因为没有一个实际的测试集可以证明一个程序是正确的,因此关键问题变成了哪个测试
子集最有可能检测到最多的错误。选择合适的测试例程的问题被称为测试例程设计。虽然存
在数十种测试案例的设计方法,但它们通常可归为两种截然不同的方法:功能测试和覆盖测
试。
功能测试(也称为黑匣子测试)选择可评估实现与需求规格符合程度的测试。覆盖测试
(也称为白匣子测试)选择可执行代码某些部分的测试例程。(过后,将详细讨论这两种方
法。)
这两种测试都是对嵌入式设计进行严格测试所必需的。其中,覆盖测试表示代码的稳定
性,所以这种测试是用于已经完成或将近完成的产品的。另一方面,可在编写要求文档时,
同时编写功能测试。
事实上,从功能测试开始入手,可以最大限度地降低重复劳动和重写测试案例的工作。
因此,在我看来,要先考虑功能测试。
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嵌入式系统软件
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