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内容简介

本书是有关软件测试与质量保证的一本理想入门教材，全书共分18章，主要内容包括测试的基本概念、程序测试理论、单元测试、控制流测试、数据流测试、域测试、系统集成测试、系统测试分类、功能测试、从有限状态机模型生成测试、系统测试设计、系统测试计划与自动化、系统测试的执行、验收测试、软件可靠性、测试团队的组织结构、软件质量及成熟度模型等。本书的两位作者在软件测试方面有着丰富的实践经验，全书既有侧重测试理论的概念讲解，也有实际应用的经验总结。

目　　录

目录

第1章基本概念和预备知识
1.1质量革命
1.2软件质量
1.3软件测试的作用
1.4验证和确认
1.5失败、错误、故障和缺陷
1.6软件可靠性的概念
1.7测试的目标
1.8什么是测试用例
1.9期望结果
1.10完备测试的概念
1.11测试的核心问题

目录 
 
第1章基本概念和预备知识 
1.1质量革命 
1.2软件质量 
1.3软件测试的作用 
1.4验证和确认 
1.5失败、错误、故障和缺陷 
1.6软件可靠性的概念 
1.7测试的目标 
1.8什么是测试用例 
1.9期望结果 
1.10完备测试的概念 
1.11测试的核心问题 
1.12测试活动 
1.13测试阶段 
1.14测试用例选择的信息来源 
1.15白盒测试与黑盒测试 
1.16测试计划和设计 
1.17监测并度量测试执行 
1.18测试工具和自动化 
1.19测试团队的组织和管理 
1.20本书概述 
参考文献 
习题 
 
第2章程序测试理论 
2.1测试理论中的基本概念 
2.2Goodenough和Gerhart理论 
2.2.1基本概念 
2.2.2测试理论 
2.2.3程序错误 
2.2.4可靠性条件 
2.2.5理论的缺点 
2.3Weyuker和Ostrand理论 
2.4Gourlay理论 
2.4.1几个定义 
2.4.2测试方法的能力 
2.5测试的足够性 
2.6测试的局限性 
2.7总结 
文献综述 
参考文献 
 
习题 
第3章单元测试 
3.1单元测试的概念 
3.2静态单元测试 
3.3缺陷预防 
3.4动态单元测试 
3.5变异测试 
3.6调试 
3.7极限编程中的单元测试 
3.8JUnit:单元测试框架 
3.9单元测试工具 
3.10总结 
文献综述 
参考文献 
 
习题 
第4章控制流测试 
4.1基本概念 
4.2控制流测试概述 
4.3控制流图 
4.4控制流图中的路径 
4.5路径选择标准 
4.5.1全路径覆盖原则 
4.5.2语句覆盖原则 
4.5.3分支覆盖原则 
4.5.4谓词覆盖原则 
4.6生成测试输入 
4.7选择测试数据的示例 
4.8包含无效路径 
4.9总结 
文献综述 
参考文献 
 
习题 
第5章数据流测试 
5.1一般概念 
5.2数据流异常 
5.3动态数据流测试概述 
5.4数据流图 
5.5数据流术语 
5.6数据流测试标准 
5.7数据流测试选择标准的比较 
5.8可行路径和测试选择标准 
5.9测试技术的比较 
5.10总结 
文献综述 
参考文献 
习题 
 
第6章域测试 
6.1域错误 
6.2域错误测试 
6.3域的源 
6.4域错误的类型 
6.5ON点和OFF点 
6.6测试选择标准 
6.7总结 
文献综述 
参考文献 
习题 
 
第7章系统集成测试 
7.1集成测试的概念 
7.2接口的不同类型和接口错误 
7.3系统集成测试的粒度 
7.4系统集成技术 
7.4.1增量法 
7.4.2自顶向下 
7.4.3自底向上 
7.4.4三明治方式和大爆炸方式 
7.5软件和硬件的集成 
7.5.1硬件设计验证测试 
7.5.2硬件/软件兼容性矩阵 
7.6系统集成的测试计划 
7.7现成组件集成 
7.7.1现成组件的测试 
7.7.2内置测试 
7.8总结 
文献综述 
参考文献 
习题 
 
第8章系统测试分类 
8.1系统测试分类法 
8.2基础测试 
8.2.1启动测试 
8.2.2升级/降级测试 
8.2.3发光二极管测试 
8.2.4诊断程序测试 
8.2.5命令行界面测试 
8.3功能性测试 
8.3.1通信系统测试 
8.3.2模块测试 
8.3.3记录和跟踪测试 
8.3.4元素管理系统（EMS）测试 
8.3.5管理信息基础测试 
8.3.6图形用户界面测试 
8.3.7安全性测试 
8.3.8特征测试 
8.4健壮性测试 
8.4.1边界值测试 
8.4.2电力循环测试 
8.4.3在线插入和删除测试 
8.4.4高可用性测试 
8.4.5降级节点测试 
8.5互操作性测试 
8.6性能测试 
8.7可扩展性测试 
8.8压力测试 
8.9负载和稳定性测试 
8.10可靠性测试 
8.11回归测试 
8.12文档测试 
8.13规章测试 
总结 
文献综述 
参考文献 
习题 
 
第9章功能测试 
9.1Howden的功能测试的概念 
9.1.1变量的不同类型 
9.1.2测试向量 
9.1.3在上下文中测试一个函数 
9.2应用功能测试的复杂度 
9.3成对测试 
9.3.1正交矩阵 
9.3.2参数顺序算法 
9.4等价类划分 
9.5边界值分析 
9.6判定表 
9.7随机测试 
9.8错误猜测 
9.9范畴划分 
9.10总结 
文献综述 
参考文献 
习题 
 
第10章从有限状态机模型生成测试 
10.1面向状态的模型 
10.2控制和观察点 
10.3有限状态机 
10.4从一个FSM中产生测试 
10.5迁移遍历方法 
10.6带有状态验证的测试 
10.7唯一输入输出序列 
10.8区分序列 
10.9表征序列 
10.10测试架构 
10.10.1本地架构 
10.10.2分布式架构 
10.10.3协调架构 
10.10.4远程架构 
10.11测试和测试控制标记法第3版（TTCN?3） 
10.11.1模块 
10.11.2数据声明 
10.11.3端口及组件 
10.11.4测试用例裁定 
10.11.5测试用例 
10.12扩展的有限状态机 
10.13从EFSM模型中生成测试用例 
10.14为系统测试增加的覆盖标准 
10.15总结 
文献综述 
参考文献 
习题 
 
第11章系统测试设计 
11.1测试设计要点 
11.2需求识别 
11.3可测需求的特征 
11.4测试目标识别 
11.5示例 
11.6建立测试设计流程模型 
11.7建立测试结果模型 
11.8测试设计准备度量 
11.9测试用例设计有效性 
11.10总结 
文献综述 
参考文献 
习题 
 
第12章系统测试计划与自动化 
12.1系统测试计划的结构 
12.2导言与特征描述 
12.3假设前提 
12.4测试方法 
12.5测试套件结构 
12.6测试环境 
12.7测试执行策略 
12.7.1多周期系统测试策略 
12.7.2测试周期特性 
12.7.3首次测试周期的准备 
12.7.4最终测试周期的测试用例选择 
12.7.5测试用例优先级排序 
12.7.6三个测试周期的细节 
12.8测试工作量评估 
12.8.1测试用例数量 
12.8.2创建测试用例工作量 
12.8.3测试用例执行工作量 
12.9安排进度与测试里程碑 
12.10系统测试自动化 
12.11评价和选择自动化测试工具 
12.12自动化测试选择指南 
12.13自动化测试用例的特性 
12.14自动化测试用例的结构 
12.15测试自动化的基础设施 
12.16总结 
文献综述 
参考文献 
习题 
 
第13章系统测试的执行 
13.1基本观点 
13.2缺陷建模 
13.3系统测试开始前的准备工作 
13.4跟踪系统测试的度量指标 
13.4.1监测测试用例执行的度量指标 
13.4.2测试执行度量指标的示例 
13.4.3监测缺陷报告的度量指标 
13.4.4缺陷报告度量指标示例 
13.5正交缺陷分类 
13.6缺陷原因分析 
13.7beta测试 
13.8首次客户运送 
13.9系统测试报告 
13.10产品支持 
13.11测量测试的有效性 
13.12总结 
文献综述 
参考文献 
习题 
 
第14章验收测试 
14.1验收测试的类型 
14.2验收标准 
14.3验收标准的选择 
14.4验收测试计划 
14.5验收测试的执行 
14.6验收测试报告 
14.7极限编程中的验收测试 
14.8总结 
文献综述 
参考文献 
习题 
 
第15章软件可靠性 
15.1什么是可靠性 
15.1.1缺陷和故障 
15.1.2时间 
15.1.3故障之间的时间间隔 
15.1.4在周期性时间间隔中的故障计数 
15.1.5故障密度 
15.2软件可靠性的定义 
15.2.1软件可靠性的第一个定义 
15.2.2软件可靠性的第二个定义 
15.2.3比较软件可靠性的定义 
15.3影响软件可靠性的因素 
15.4软件可靠性的应用 
15.4.1比较软件工程技术 
15.4.2衡量系统测试的进度 
15.4.3控制运行中的系统 
15.4.4深入洞察软件开发过程 
15.5操作概要 
15.5.1操作 
15.5.2操作概要的表示 
15.6可靠性模型 
15.7总结 
文献综述 
参考文献 
习题 
 
第16章测试团队的组织结构 
16.1测试团队 
16.1.1集成测试组 
16.1.2系统测试组 
16.2软件质量保证组 
16.3系统测试团队的组织结构 
16.4有效的测试工程师人员编制 
16.5招聘测试工程师 
16.5.1职位需求 
16.5.2职位概要 
16.5.3浏览简历 
16.5.4协调面试团队 
16.5.5面试 
16.5.6决策 
16.6保留测试工程师 
16.6.1职业前景 
16.6.2培训 
16.6.3奖励制度 
16.7团队建设 
16.7.1期望 
16.7.2一致性 
16.7.3信息共享 
16.7.4标准化 
16.7.5测试环境 
16.7.6酬谢 
16.8总结 
文献综述 
参考文献 
习题 
 
第17章软件质量 
17.1软件质量的5个观点 
17.2McCall的质量因子和标准 
17.2.1质量因子 
17.2.2质量标准 
17.2.3质量因子和质量标准之间的关系 
17.2.4质量度量 
17.3ISO 9126质量特性 
17.4ISO 90002000软件质量标准 
17.4.1ISO 90002000基本法则 
17.4.2ISO 90012000需求 
17.5总结 
文献综述 
参考文献 
习题 
 
第18章成熟度模型 
18.1软件过程中的基本概念 
18.2能力成熟度模型 
18.2.1CMM架构 
18.2.25个成熟度级别和核心过程领域 
18.2.3核心实践的公共特性 
18.2.4CMM应用 
18.2.5能力成熟度集成（CMMI） 
18.3测试过程改进 
18.4测试成熟度模型 
18.5总结 
文献综述 
参考文献 
习题 
 
术语表

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前　　言

karmany eva dhikaras te; ma phalesu kadachana; makarmaphalahetur bhur; ma te sango stv akarmani.
Your right is to work only; but never to the fruits thereof; mayyou not be motivated by the fruits of actions; nor let yourattachment to be towards inaction.
（你的权利就只是工作，但从不因此给你带来成果。不要因为一项工作的成果而去完成它，也不要因此而无所作为。）
——Bhagavad Gita(薄伽梵歌)
二十多年前，在一个软件开发项目中，测试占据了约50%的总开发时间，以及总耗费资金的50%以上，现在依旧如此。那时软件行业还比较小，学术界为本科生设立了一门叫做“软件工程”的综合课程，教授一些软件开发的基础知识。虽然几十年里软件测试已成为经典软件工程文献的一部分，但很少将软件工程课程纳入主流的学科中。一些大学已经开始提供三个软件工程的专业课程选项，包括需求规范、软件设计及测试与质量保证。除此之外，一些高校推出了完整的在软件工程上的本科生和研究生的学位课程。

karmany eva dhikaras te; ma phalesu kadachana; ma
karmaphalahetur bhur; ma te sango stv akarmani. 
Your right is to work only; but never to the fruits thereof; may
you not be motivated by the fruits of actions; nor let your
attachment to be towards inaction. 
（你的权利就只是工作，但从不因此给你带来成果。不要因为一项工作的成果而去完成它，也不要因此而无所作为。） 
——Bhagavad Gita(薄伽梵歌)

在过去的二十多年里，我们已经见证了软件行业的迅猛发展。软件应用已由最初的数据处理和科学计算领域衍生到我们的日常生活中，即使像打电话、启动汽车、打开微波炉或者使用借记卡付款这类看似普通的事情，只不过我们没有意识到，其实已经执行了某种软件程序。软件生产过程必须面临两大挑战。第一，过程必须在短时间内生产出低成本软件，以便公司能够保证自己的竞争力；第二，过程必须生产实用、可靠并且安全的软件，这些属性通常称为质量属性。软件质量影响我们日常生活中的一些重要方面，例如经济、个人与国家安全及身体健康。

二十多年前，在一个软件开发项目中，测试占据了约50%的总开发时间，以及总耗费资金的50%以上，现在依旧如此。那时软件行业还比较小，学术界为本科生设立了一门叫做“软件工程”的综合课程，教授一些软件开发的基础知识。虽然几十年里软件测试已成为经典软件工程文献的一部分，但很少将软件工程课程纳入主流的学科中。一些大学已经开始提供三个软件工程的专业课程选项，包括需求规范、软件设计及测试与质量保证。除此之外，一些高校推出了完整的在软件工程上的本科生和研究生的学位课程。

考虑到软件质量的影响，我们注意到软件测试的教学并没有得到其应有的位置。在理想情况下，研究工作应引领相关测试工具与方法的开发，以生产出低成本、高质量的软件，而且学生应进行测试基础的学习。换句话说，软件测试的研究不应该仅仅是学术性的，而必须努力对该行业的消费者具有实用价值。然而在现实中，产业所需要的测试技术与我们在大学中所教授和研究的测试技术相差甚远。

我们的目标是为学生与老师提供一系列全面的教学资料，包括测试理论的基础培养及行业中常用的测试实践的基础培养。因为软件质量的概念相当广泛，我们打算为学生提供测试与质量保证的“宏图”。不同的软件系统有着自己错综复杂的特点。我们并没有针对不同的复杂系统展开详细的测试过程讨论。相反，我们提出的测试理论和实践成为了宽阔的垫脚石，这将使学生了解更复杂的系统及相应的测试方法。

我们决定根据在软件测试和质量保证上的教学和行业经验来编写这本书，在过去的十几年间，Sagar已经定期讲授软件工程与软件测试的课程，而Piyu一直活跃在执行测试与管理测试团队上，包括测试路由器、交换机、无线数据网络、存储网络和入侵防御设备。相关的经验帮助我们选择和构建这本书的内容，使其适合作为一本教材。
读者对象 
我们编写这本书是为了向学生和软件专业人员介绍测试理论、测试技术、测试实践及质量保证的基本思想。对于在软件工程、计算机科学及计算机工程上没有软件行业经验的本科生，我们将使用循序渐进的方式一步步为其介绍主题内容。从业人员也将受益于结构性的介绍和综合性的材料。研究生可以使用这本书作为参考文献。完整阅读本书，读者将会对下列主题有一个透彻的了解：

●  测试理论和基础概念
●  支持生产高质量的软件的实践 
●  软件测试技术 
●  需求、缺陷、测试用例和测试结果的生命周期模型 
●  单元测试、集成测试、系统测试和验收测试的过程模型 
●  建立测试团队，其中包括招聘测试工程师和保留人才的方法 
●  质量模型、能力成熟度模型、测试成熟度模型及测试过程改进模型
阅读建议 
这本书的目的是教会读者怎样进行软件测试。在第1章我们介绍了一些非常重要的背景材料，把软件质量问题的阐述放到本书的后面。对于初学者来说，在对软件测试是做什么的有个明确认识之前，讨论软件质量的定义是有困难的。但是，对于有着丰富测试经验的从业人员来说，他们可以直接从第1章跳到第17章“软件质量”去阅读。

根据一个人的兴趣，本书有3种不同的阅读方式，第一种情况，对于那些只对软件测试概念感兴趣，并且想要运用这些概念的读者来说，应该阅读第1章（“基本概念和预备知识”），第3章（“单元测试”），第7章（“系统集成测试”），第8~14章（与系统测试有关）。第二种情况，对于测试经理来说，兴趣点在于提高团队的测试效果，可以阅读第1章、第3章、第7章、第8~14章、第16章（“测试团队的组织结构”）、第17章（“软件质量”）、第18章（“成熟度模型”）
等章节。第三种情况，初学者应该从头到尾阅读本书。
教师参考 
这本书可以作为软件测试基础与质量保证入门课程的教材，在滑铁卢大学，本书的作者之一在“软件测试与质量保证”的研究生课程中使用本书的内容进行教学已有数年之久。软件测试的一门基础课程可以涵盖除16章之外的大部分内容。对于一门更加强调测试技术而不是过程的课程而言，我们推荐选择第1章（“基本概念和预备知识”）至第15章（“软件可靠性”），当选择本书作为软件工程课程的补充教材时，在以下章节中选择一部分可以帮助学生理解软件测试的重要基础概念：

●  第1章：基本概念和预备知识 
●  第3章：单元测试 
●  第7章：系统集成测试 
●  第8章：系统测试分类 
●  第14章：验收测试
致谢 
在准备这本书的时候，我们得到了很多人的大力支持，包括出版社、我们的亲人、朋友和同事。他们给予了我们各种各样的支持。首先，我们想感谢本书的编辑：Anastasia
Wasko、Val Moliere, Whitney A.Lesch、Paul Petralia及Danielle
Lacourciere，他们提出了很多专业的指导意见，并且耐心回答了我们的各种问题。我们的朋友Alok
Patnaik博士阅读了全部的草稿，给出了非常多的建议，大大提高了本书的质量；感谢他的所有努力及鼓励。第二作者Piyu
Tripathy想感谢他之前在Nortel Networks、Cisco
Systems和Airvana公司的同事们，以及现在NEC美国实验室有限公司的同事们。 
最后，我们需要特别提到父母、岳父母及伴侣给予的支持。我，Piyu
Tripathy，要感谢亲爱的妻子Leena，她独自承担了许多家务和家庭责任，从而给予我写作这本书的时间。我，Sagar
Naik，要感谢我可爱的妻子Alaka一直在身边给予我宝贵的支持。还要感谢我漂亮迷人的女儿们Monisha和Sameeksha，还有活泼的儿子Siddharth，他们在我撰写这本书时给予了理解。我非常感谢我的哥哥Gajapati
Naik给予我的所有支持。我们非常高兴现在有更多的时间和家人及朋友们相处。
Kshirasagar Naik  
滑铁卢大学  
滑铁卢 
Priyadarshi Tripathy  
NEC美国实验室有限公司  
普林斯顿

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