軟件測試：一個軟件工藝師的方法（原書第5版）

目　　錄
Software Testing: A Craftsman’s Approach, Fifth Edition
譯者序
前言
作者簡介
第一部分　數(shù)學(xué)背景
第1章　測試概覽 2
1.1　基本定義 2
1.2　測試用例 3
1.3　測試的Venn圖 4
1.4　確定測試用例 5
1.4.1　基于規(guī)范的測試 5
1.4.2　基于代碼的測試 6
1.4.3　基于規(guī)范和基于代碼之爭 7
1.5　錯誤的分類 8
1.6　測試級別 9
1.7　習(xí)題 10
1.8　參考文獻 10
第2章　案例 11
2.1　偽代碼和Java的結(jié)構(gòu)元素 11
2.2　三角形問題 14
2.2.1　問題描述 14
2.2.2　問題分析 15
2.2.3　Java實現(xiàn) 15
2.3　NextDate程序 16
2.3.1　問題描述 16
2.3.2　問題分析 16
2.3.3　Java實現(xiàn) 16
2.4　“美食家”在線購物系統(tǒng) 19
2.4.1　問題描述 20
2.4.2　問題分析 20
2.5　車庫門控制系統(tǒng) 23
2.6　習(xí)題中的案例 23
2.6.1　四邊形程序 24
2.6.2　NextWeek程序 24
2.6.3　雨刷控制器 24
2.7　習(xí)題 25
2.8　參考文獻 25
第3章　軟件測試的離散數(shù)學(xué)基礎(chǔ) 27
3.1　集合論 27
3.1.1　集合中的元素 27
3.1.2　集合的定義 27
3.1.3　空集 28
3.1.4　Venn圖 29
3.1.5　集合運算 29
3.1.6　集合關(guān)系 31
3.1.7　集合劃分 31
3.1.8　集合恒等式 32
3.2　函數(shù) 32
3.2.1　定義域和值域 33
3.2.2　函數(shù)類型 33
3.2.3　函數(shù)組合 34
3.3　關(guān)系 34
3.3.1　集合間關(guān)系 35
3.3.2　單集合關(guān)系 36
3.4　命題邏輯 37
3.4.1　邏輯運算符 38
3.4.2　邏輯表達(dá)式 38
3.4.3　邏輯等價 39
3.4.4　概率論 39
3.5　習(xí)題 41
3.6　參考文獻 41
第4章　軟件測試的圖論基礎(chǔ) 42
4.1　圖 42
4.1.1　節(jié)點的度 43
4.1.2　關(guān)聯(lián)矩陣 43
4.1.3　鄰接矩陣 43
4.1.4　路徑 44
4.1.5　連通性 45
4.1.6　壓縮圖 45
4.1.7　環(huán)數(shù) 45
4.2　有向圖 46
4.2.1　入度和出度 47
4.2.2　節(jié)點類型 47
4.2.3　有向圖的鄰接矩陣 47
4.2.4　路徑和半路徑 48
4.2.5　可達(dá)矩陣 48
4.2.6　n-連通 49
4.2.7　強連通分量 49
4.3　測試中的圖 50
4.3.1　程序圖 50
4.3.2　有限狀態(tài)機 51
4.3.3　Petri網(wǎng) 53
4.3.4　事件驅(qū)動的Petri網(wǎng) 54
4.3.5　狀態(tài)圖 57
4.4　習(xí)題 58
4.5　參考文獻 59
第二部分　單元測試
第5章　邊界值測試 62
5.1　常規(guī)邊界值測試 63
5.1.1　通用邊界值分析 63
5.1.2　邊界值分析的局限性 64
5.2　魯棒邊界值測試 65
5.3　最壞情況邊界值測試 65
5.4　特殊值測試 66
5.5　案例 67
5.5.1　三角形問題的測試用例 67
5.5.2　NextDate程序的測試用例 68
5.6　隨機測試 72
5.7　邊界值測試指南 74
5.8　習(xí)題 75
第6章　等價類測試 76
6.1　等價類 76
6.2　傳統(tǒng)等價類測試 76
6.3　改進的等價類測試 77
6.3.1　弱等價類測試 78
6.3.2　強等價類測試 79
6.3.3　弱魯棒等價類測試 79
6.3.4　強魯棒等價類測試 80
6.4　三角形問題的等價類測試用例 81
6.5　NextDate函數(shù)的等價類測試用例 82
6.6　completeOrder方法的等價類
測試用例 85
6.7　邊緣測試 87
6.8　關(guān)于無效等價類 87
6.9　等價類方法的使用指南 88
6.10　習(xí)題 88
6.11　參考文獻 89
第7章　基于決策表的測試 90
7.1　決策表 90
7.2　決策表技術(shù) 91
7.3　三角形問題的測試用例 94
7.4　NextDate函數(shù)的測試用例 95
7.4.1　第一輪測試 95
7.4.2　第二輪測試 96
7.4.3　第三輪測試 97
7.5　因果圖 100
7.6　基于決策表測試的指南 100
7.7　習(xí)題 101
7.8　參考文獻 101
第8章　基于代碼的測試 102
8.1　程序流程圖 102
8.2　DD路徑 104
8.3　代碼覆蓋 105
8.3.1　基于程序流程圖的覆蓋 105
8.3.2　Miller的覆蓋 106
8.3.3　剖析組合條件 109
8.3.4　案例 111
8.4　基本路徑測試 123
8.4.1　McCabe的基本路徑法 123
8.4.2　McCabe基本路徑測試的觀察 125
8.4.3　基本復(fù)雜度 125
8.5　基于代碼測試的指南 127
8.6　習(xí)題 128
8.7　參考文獻 128
第9章　面向?qū)ο筌浖y試 130
9.1　單元測試框架 130
9.1.1　通用的單元測試框架 130
9.1.2　JUnit 131
9.2　模擬對象和自動對象模擬 133
9.3　數(shù)據(jù)流測試 135
9.3.1　定義-使用測試的定義 135
9.3.2　定義-使用測試度量 136
9.3.3　定義-使用測試的例子 137
9.4　面向?qū)ο蟮膹?fù)雜度度量 144
9.4.1　類中方法權(quán)重 144
9.4.2　繼承樹深度 144
9.4.3　子類個數(shù) 144
9.4.4　類間耦合度 144
9.4.5　類的響應(yīng) 145
9.4.6　內(nèi)聚性缺失 145
9.5　面向?qū)ο筌浖y試中的問題 145
9.5.1　組合和封裝的含義 145
9.5.2　繼承的含義 145
9.5.3　多態(tài)的含義 146
9.6　基于切片的測試技術(shù) 151
9.6.1　案例 152
9.6.2　類型和技術(shù) 157
9.6.3　切片拼接 157
9.6.4　程序切片工具 158
9.7　習(xí)題 158
9.8　參考文獻 159
第10章　回顧單元測試 160
10.1　測試方法的鐘擺 160
10.2　橫擺 162
10.2.1　基于程序流程圖的測試 165
10.2.2　基本路徑測試 165
10.2.3　數(shù)據(jù)流測試 166
10.2.4　基于切片的測試 167
10.2.5　邊界值測試 168
10.2.6　等價類測試 169
10.2.7　決策表測試 169
10.3　保險費問題的案例 171
10.4　基于規(guī)范的測試 171
10.4.1　基于代碼的測試 175
10.5　指南 177
10.6　習(xí)題 178
10.7　參考文獻 178
第三部分　超越單元測試
第11章　基于生命周期的測試 180
11.1　傳統(tǒng)的瀑布測試 180
11.1.1　瀑布測試 181
11.1.2　瀑布模型的利和弊 181
11.2　在迭代生命周期中實施測試 182
11.2.1　瀑布模型的細(xì)分 182
11.2.2　基于需求規(guī)格說明的生命周
期模型 183
11.3　敏捷測試 185
11.3.1　用戶故事 186
11.3.2　極限編程 192
11.3.3　Scrum編程 192
11.3.4　測試驅(qū)動開發(fā) 193
11.3.5　敏捷的模型驅(qū)動開發(fā) 194
11.3.6　模型驅(qū)動的敏捷開發(fā) 195
11.4　遺留問題 196
11.4.1　基于需求還是基于代碼 196
11.4.2　配置管理 196
11.4.3　粒度 196
11.5　TDD的優(yōu)劣之處和開放性問題 196
11.6　回顧MDD和TDD 197
11.7　參考文獻 199
第12章　集成測試 200
12.1　基于分解的集成 200
12.1.1　自頂向下的集成 203
12.1.2　自底向上的集成 204
12.1.3　三明治集成 204
12.1.4　利弊分析 205
12.2　基于調(diào)用關(guān)系圖的集成 205
12.2.1　成對集成 206
12.2.2　鄰域集成 207
12.2.3　利弊分析 209
12.3　基于路徑的集成 210
12.3.1　新擴展的概念 210
12.3.2　MM路徑的復(fù)雜度 212
12.3.3　利弊分析 212
12.4　案例：integrationNextDate程序
的過程集成 213
12.4.1　基于分解的集成 217
12.4.2　基于調(diào)用圖的集成 218
12.4.3　基于MM路徑的集成 218
12.4.4　分析和建議 218
12.5　案例：integrationNextDate
程序的O-O集成 219
12.6　基于模型的集成測試 225
12.6.1　消息通信機制 226
12.6.2　成對集成 226
12.6.3　有限狀態(tài)機/消息
路徑集成 229
12.6.4　場景1：創(chuàng)建正常賬戶 229
12.7　習(xí)題 231
12.8　參考文獻 232
第13章　系統(tǒng)測試 233
13.1　線索 233
13.1.1　線索可能性 234
13.1.2　線索定義 234
13.2　在單處理器應(yīng)用中識別線索 235
13.2.1　用戶故事/使用用例 235
13.2.2　需要多少使用用例 237
13.2.3　有限狀態(tài)機中的線索 241
13.2.4　原子系統(tǒng)功能 244
13.3　識別系統(tǒng)的系統(tǒng)中的線索 245
13.3.1　對話 245
13.3.2　FSM之間的通信 246
13.3.3　作為ASF序列的對話 248
13.4　系統(tǒng)級測試用例 248
13.4.1　一個企業(yè)級測試執(zhí)行系統(tǒng) 248
13.4.2　從使用用例到測試用例 249
13.4.3　從有限狀態(tài)機路徑到測
試用例 251
13.4.4　從對話場景到測試用例 251
13.4.5　有限狀態(tài)機和測試用例
之間的聯(lián)系 251
13.5　系統(tǒng)測試的覆蓋度量 252
13.5.1　基于使用用例的測試覆蓋 253
13.5.2　基于模型的測試覆蓋 255
13.6　長測試用例和短測試用例 257
13.6.1　系統(tǒng)測試的補充方法 261
13.6.2　操作剖面 262
13.7　非功能系統(tǒng)測試 268
13.7.1　壓力測試策略 269
13.7.2　數(shù)學(xué)方法 270
13.8　習(xí)題 271
13.9　參考文獻 271
第14章　基于模型的測試 272
14.1　基于模型的測試概述 272
14.2　適合的模型 272
14.2.1　Peterson格 273
14.2.2　主流模型的表達(dá)能力 274
14.2.3　建模的注意事項 274
14.2.4　做出合適的選擇 275
14.3　支持基于模型測試的商業(yè)工具 276
14.3.1　TestOptimal 276
14.3.2　Conformiq 277
14.3.3　國際GmbH驗證系統(tǒng) 280
14.4　習(xí)題 281
14.5　參考文獻 284
第15章　軟件復(fù)雜度 285
15.1　單元級復(fù)雜度 285
15.1.1　環(huán)復(fù)雜度 285
15.1.2　計算復(fù)雜度 288
15.2　集成級復(fù)雜度 291
15.2.1　集成級的環(huán)復(fù)雜度 292
15.2.2　消息交互復(fù)雜度 293
15.3　軟件復(fù)雜度案例 293
15.4　面向?qū)ο蟮膹?fù)雜度 294
15.4.1　類中方法權(quán)重 295
15.4.2　繼承樹深度 295
15.4.3　子類個數(shù) 295
15.4.4　類間耦合度 295
15.4.5　類的響應(yīng) 295
15.4.6　內(nèi)聚性缺失 295
15.5　系統(tǒng)級復(fù)雜度 296
15.5.1　源代碼的環(huán)復(fù)雜度 296
15.5.2　規(guī)范模型的復(fù)雜度 296
15.5.3　使用用例的復(fù)雜度 296
15.5.4　UML的復(fù)雜度 297
15.6　習(xí)題 297
15.7　參考文獻 299
第16章　測試系統(tǒng)的系統(tǒng) 300
16.1　SoS的特點  300
16.2　SoS的示例  302
16.2.1　車庫門控制系統(tǒng)—
有監(jiān)管的SoS 302
16.2.2　空中交通管理系統(tǒng)—
公認(rèn)的SoS 302
16.2.3　“美食家”在線購物系統(tǒng) 303
16.3　SoS的軟件工程  304
16.3.1　背景需求 304
16.3.2　使用UML術(shù)語的需求
規(guī)格說明 304
16.3.3　測試 307
16.4　SoS的通信原語 308
16.4.1　將ESML指令用于Petri網(wǎng) 308
16.4.2　泳道Petri網(wǎng)的新指令  310
16.5　SoS的指令效果 313
16.5.1　有監(jiān)管的和公認(rèn)的SoS  313
16.5.2　協(xié)作的和事實上的SoS 313
16.6　習(xí)題 313
16.7　參考文獻 314
第17章　特征交互測試 315
17.1　定義特征交互問題  315
17.2　特征交互的類型  317
17.2.1　輸入沖突 318
17.2.2　輸出沖突 320
17.2.3　資源沖突 321
17.3　交互的分類  321
17.3.1　單處理器靜態(tài)交互 322
17.3.2　多處理器靜態(tài)交互 323
17.3.3　單處理器動態(tài)交互  324
17.3.4　多處理器動態(tài)交互 326
17.4　交互、組合和確定性 327
17.5　習(xí)題 328
17.6　參考文獻 328
第18章　案例研究：測試事件驅(qū)動
的系統(tǒng) 329
18.1　車庫門控制系統(tǒng)的問題描述  329
18.2　行為驅(qū)動開發(fā)建模 330
18.3　擴展的有限狀態(tài)機建模 331
18.3.1　從BDD場景派生有限狀態(tài)機 331
18.3.2　有限狀態(tài)機的自頂向下開發(fā) 333
18.4　使用泳道事件驅(qū)動Petri
網(wǎng)建模 336
18.4.1　正常關(guān)閉車庫門 337
18.4.2　突然停止關(guān)閉車庫門  338
18.4.3　光束打斷正在關(guān)閉的
車庫門　 338
18.4.4　開門的交互 339
18.5　從泳道事件驅(qū)動的Petri網(wǎng)派生
測試用例 341
18.6　失效模式事件分析 341
18.7　習(xí)題 346
18.8　參考文獻 346
第19章　結(jié)對測試法 347
19.1　結(jié)對測試技術(shù) 347
19.1.1　程序輸入 348
19.1.2　獨立變量 349
19.1.3　輸入順序  351
19.1.4　僅因為輸入對造成
的失效  354
19.2　細(xì)看NIST研究 354
19.3　適合結(jié)對測試技術(shù)的應(yīng)用  355
19.4　關(guān)于結(jié)對測試的建議 356
19.5　習(xí)題 356
19.6　參考文獻 356
第20章　軟件的技術(shù)評審 357
20.1　軟件評審的經(jīng)濟性 357
20.2　評審的類型 358
20.2.1　走查 359
20.2.2　技術(shù)評審 359
20.2.3　審核 359
20.2.4　評審類型的對比 360
20.3　評審中的角色 360
20.3.1　制作者 360
20.3.2　評審組長 360
20.3.3　記錄員 361
20.3.4　評審員 361
20.3.5　角色的交叉 361
20.4　評審包的內(nèi)容 361
20.4.1　工作產(chǎn)品的需求 361
20.4.2　固定版本的工作產(chǎn)品 362
20.4.3　標(biāo)準(zhǔn)和檢查單 362
20.4.4　評審記錄表 362
20.4.5　評審報告表 363
20.4.6　錯誤嚴(yán)重等級 364
20.4.7　評審報告大綱 364
20.5　一種工業(yè)級評審過程 364
20.5.1　組織計劃 365
20.5.2　介紹評審員 366
20.5.3　準(zhǔn)備 366
20.5.4　評審會議 366
20.5.5　準(zhǔn)備報告 367
20.5.6　問題處理 367
20.6　有效的評審文化 367
20.6.1　評審會議規(guī)范 367
20.6.2　參與會議的管理層 368
20.6.3　兩個關(guān)于評審的故事 368
20.7　評審的案例 369
20.8　參考文獻 370
第21章　結(jié)語：卓越的軟件測試 371
21.1　工藝師 371
21.2　軟件測試的最佳實踐 372
21.3　十大優(yōu)秀測試項目 373
21.3.1　認(rèn)真的技術(shù)評審 373
21.3.2　測試級別的定義和識別 373
21.3.3　所有級別的基于模型
的測試 373
21.3.4　系統(tǒng)測試擴展 373
21.3.5　用于指導(dǎo)回歸測試的
關(guān)聯(lián)矩陣 373
21.3.6　單元級測試中使用xUnit
和模擬對象 374
21.3.7　基于規(guī)范和基于代碼的單元
級測試的智能結(jié)合 374
21.3.8　在所有測試級中使用合適
的工具 374
21.3.9　維護階段的探索性測試 374
21.3.10　測試驅(qū)動開發(fā) 374
21.4　不同項目的最佳實踐 374
21.4.1　任務(wù)關(guān)鍵型項目 375
21.4.2　時間關(guān)鍵型項目 375
21.4.3　對繼承代碼的糾正性維護 375
21.5　一個極端的例子 375
21.6　參考文獻 376
附錄A　完整的技術(shù)審查包 377
附錄B　“美食家”在線購物系統(tǒng) 387