“白盒”静动测试两齐全

lorence810715

在通常情况下，嵌入式软件测试一般采取黑盒测试与白盒测试相结合的方法。其中，白盒测试一般分为静态测试与动态测试。静态测试不实际运行软件，主要是对软件的编程格式、结构等方面进行评估，而动态测试需要在Host环境或Target环境中实际运行软件，并使用设计的测试用例去探测软件漏洞。
　　 静态测试
　　 静态测试包括代码检查、静态结构分析、代码质量度量等。它可以由人工进行，充分发挥人的逻辑思维优势，也可以借助软件工具自动进行。
　　 代码检查 代码检查包括代码走查、桌面检查、代码审查等，主要检查代码和设计的一致性，代码对标准的遵循、可读性，代码的逻辑表达的正确性，代码结构的合理性等方面；可以发现违背程序编写标准的问题，程序中不安全、不明确和模糊的部分，找出程序中不可移植部分、违背程序编程风格的问题，包括变量检查、命名和类型审查、程序逻辑审查、程序语法检查和程序结构检查等内容。
　　 在实际使用中，代码检查比动态测试更有效率，能快速找到缺陷，发现30%～70%的逻辑设计和编码缺陷；代码检查看到的是问题本身而非征兆。但是代码检查非常耗费时间，而且代码检查需要知识和经验的积累。代码检查应在编译和动态测试之前进行，在检查前，应准备好需求描述文档、程序设计文档、程序的源代码清单、代码编码标准和代码缺陷检查表等。
　　 静态结构分析 静态结构分析主要是以图形的方式表现程序的内部结构，例如函数调用关系图、函数内部控制流图。其中，函数调用关系图以直观的图形方式描述一个应用程序中各个函数的调用和被调用关系；控制流图显示一个函数的逻辑结构，它由许多节点组成，一个节点代表一条语句或数条语句，连接结点的叫边，边表示节点间的控制流向。
　　 代码质量度量 ISO/IEC 9126国际标准所定义的软件质量包括六个方面：功能性、可靠性、易用性、效率、可维护性和可移植性。软件的质量是软件属性的各种标准度量的组合。
　　 针对软件的可维护性，目前业界主要存在三种度量参数：Line复杂度、Halstead复杂度和McCabe复杂度。其中Line复杂度以代码的行数作为计算的基准。Halstead以程序中使用到的运算符与运算元数量作为计数目标（直接测量指标），然后可以据以计算出程序容量、工作量等。McCabe复杂度一般称为圈复杂度(Cyclomatic complexity)，它将软件的流程图转化为有向图，然后以图论来衡量软件的质量。McCabe复杂度包括圈复杂度、基本复杂度、模块设计复杂度、设计复杂度和集成复杂度。
　　 动态测试
　　 动态测试包括功能确认与接口测试、覆盖率分析、性能分析、内存分析等。
　　 功能确认与接口测试 这部分的测试包括各个单元功能的正确执行、单元间的接口，包括：单元接口、局部数据结构、重要的执行路径、错误处理的路径和影响上述几点的边界条件等内容。
　　 覆盖率分析 覆盖率分析主要对代码的执行路径覆盖范围进行评估，语句覆盖、判定覆盖、条件覆盖、条件/判定覆盖、修正条件/判定覆盖、基本路径覆盖都是从不同要求出发，为设计测试用例提出依据的。
　　 性能分析 代码运行缓慢是开发过程中一个重要问题。一个应用程序运行速度较慢，程序员不容易找到是在哪里出现了问题?如果不能解决应用程序的性能问题，将降低并极大地影响应用程序的质量，于是查找和修改性能瓶颈成为调整整个代码性能的关键。目前性能分析工具大致分为纯软件的测试工具、纯硬件的测试工具（如逻辑分析仪和仿真器等）和软硬件结合的测试工具三类。
　　 内存分析 内存泄漏会导致系统运行的崩溃，尤其对于嵌入式系统这种资源比较匮乏、应用非常广泛，而且往往又处于重要部位的，将可能导致无法预料的重大损失。通过测量内存使用情况，我们可以了解程序内存分配的真实情况，发现对内存的不正常使用，在问题出现前发现征兆，在系统崩溃前发现内存泄露错误；发现内存分配错误，并精确显示发生错误时的上下文情况，指出发生错误的原由。
　　 连接方式
　　 在嵌入式软件测试中，测试系统Host与被测试系统Target的连接有两种方式：直接连接和通过仿真器连接。直接连接是Host与Target通过串口、并口或网口直接连接。
　　 白盒测试
　　 部动作是否按照规格说明书的规定正常进行，按照程序内部的结构测试程序，检验程序中的每条通路是否都有能按预定要求正确工作，而不顾它的功能。白盒测试的主要方法有逻辑驱动、基路测试等，主要用于软件验证。
　　 “白盒”法全面了解程序内部逻辑结构、对所有逻辑路径进行测试。“白盒”法是穷举路径测试。在使用这一方案时，测试者必须检查程序的内部结构，从检查程序的逻辑着手，得出测试数据。贯穿程序的独立路径数是天文数字，但即使每条路径都测试了仍然可能有错误。第一，穷举路径测试决不能查出程序违反了设计规范，即程序本身是个错误的程序；第二，穷举路径测试不可能查出程序中因遗漏路径而出错；第三，穷举路径测试可能发现不了一些与数据相关的错误。
　　 注意：
　　 由于白盒测试则只根据程序的内部结构进行测试，而不考虑外部特性，如果程序结构本身有问题，比如说程序逻辑有错误或是有遗漏，那是无法发现的。