计算机软件测试技术及其应用研究

郭学君

北京赛迪软件测评工程技术中心有限公司 北京 100004

引言

现代信息技术的发展给当代人们的生活带来了极大的便利，各种各样的软件改变了人们的生活方式，人们利用软件进行购物、买房、在线学习等活动，而在计算机软件研发的过程中，软件测试是一个不可省略的环节，通过软件测试，可以有效发现计算机软件中的漏洞，并对软件的适用性进行评估，从而保证软件的质量。

1 计算机软件测试的目的及原则

1.1 计算机软件测试的目的

计算机软件测试的主要目的就是为了查找软件程序中的各种漏洞，这些bug能够影响软件的正常运行，从而影响用户的体验效果。要想将这些问题和错误全面的检测出来，就需综合利用多种检测手段来进行发现，并针对问题做出一些优化，改善软件性能和质量[1]。当然，软件检测技术还能对软件的后续性能优化提供了一定的借鉴价值，比如软件的运行速度、运行稳定性等，均可以通过软件测试来进行修正。此外，软件测试还有一个重大的功能，就是可以检测系统是否携带病毒，如果系统软件受到病毒入侵，而没有及时发现的话，很可能对整个系统造成不可逆转的损害。因此，测试人员要对软件的安全性进行测试，查看软件对病毒的抵御能力，防止病毒攻击，保证软件的正常及安全运行。

1.2 计算机软件测试的原则

1.2.1 实用原则。计算机软件在研发之时，要先进行市场需求调查和分析，保证软件的性能和结构符合市场需求，然而研发人员在编写软件时，会由于受到主观因素的影响，导致最终成型的软件存在一些需求误差，因此，为了保证计算机软件的实用性，必须对软件的结构与性能进行测试，也就是说，计算机软件要保证在已有的测试方法中进行适应性分析，对软件自身的特质和性能与现有技术之间进行兼容性考量，从而在软件开发过程中，有针对性的降低各种影响测试过程的因素影响[2]。这从一定程度上，呈现出了软件测试必须遵循实用性原则，即需要采取一些特定的策略来简化测试流程，以便测试人员在较短的时间内完成测试工作。

1.2.2 科学性原则。当前，市面上的软件测试方法多种多样，在进行软件测试时，必须依据具体情况来选择适宜的测试方法，以保证软件测试结果的准确性。比较常用的软件测试方法分为黑盒测试和白盒测试，而这两种方法均有不同的应用条件，比如针对黑盒测试，主要适用于软件的具体功能性问题；针对白盒测试，主要适用于软件中存在的代码逻辑结构问题，便于迅速定位问题。总之，软件测试要具有科学性，相关技术人员应当在分析软件功能以及结构的基础上，选择恰当的测试方法。

2 计算机软件测试方法

由上文可知，目前计算机软件测试方法主要是黑盒测试法和白盒测试法，两种方法需要针对具体软件特性来进行分别选用。

2.1 黑盒测试法

黑盒测试法是一种较为有效的测试方法，由于其对软件的功能进行专项测试，因此也叫作功能性测试，主要测试目的就是看计算机软件是否在使用过程中基本功能有漏洞。从其字面意思上来进行理解，测试者可以将软件看作一个黑盒，其内部状态无法得知，测试人员从用户角度输入输出来进行考虑，对软件的内部程序及其接口进行测试[3]。从另外一个角度来看，如果软件运行的外部环境存在问题，此时不进行黑盒测试，就没有办法直接反映出软件存在的诸多漏洞。由于受到黑盒测试的特性所限制，黑盒测试无法对软件功能进行全面测试，只有针对明确且具体的问题时，进行穷举法进行测试，才具有较为明显的效果，因此，其具体测试项目主要包括检测软件在开发中存在的功能性错误、软件运行界面存在的问题以及软件初始化错误等，相关测试人员应当在适当时候选用这种测试方法。

2.2 白盒测试法

白盒测试也叫作结构性测试，主要测试计算机软件程序内部的结构，测评软件程序的结构是否与规定一致，程序通路是否与预期相符。称其为白盒测试，正是因为期检测方法与黑盒测试相对立[4]。如果说进行黑盒测试时将软件视为无法打开的黑盒，在进行白盒测试时则将软件视为被完全打开的盒子，然后考察软件程序的逻辑路径，从而对软件程序能否达到预期状态进行评估，确保软件程序的安全性。

2.3 静态测试法

静态测试法相比于黑盒测试、白盒测试来说，具有全面性的优势，其主要测试项目包括代码走查、技术评审等方面，特别是对程序的接口、过程等进行全面的测试来说，具有不可比拟的优势。此外，针对程序结构的查找、程序符号与设计说明书是否保持一致、不匹配参数的存在等方面也有测试优势，是一种比较常用的测试方法。

2.4 动态测试法

动态测试法是与静态测试法相对应的计算机软件测试方法，主要通过软件运行，在动态过程中对软件运行行为及结果进行测试，以确定软件是否与设计标准相符合。在采用动态测试法时，要使软件完整运行，从而对其运行状况进行全面检查，然后形成软件测试的相关数据，推动计算机软件测试工作的开展。

3 计算机软件测试技术的应用

计算机软件测试方法及原理虽然并不是很多，但是随着社会经济的发展，现代科学技术得到了极大的进步，这种情况催生出了较多的软件测试技术，这些技术极大的促进软件测试行业的可持续发展，接下来本文对这些技术的应用进行详细的阐述。

3.1 单元测试技术的应用

单元测试技术是一种比较基础的测试技术，但是这种技术在获取程序状态、Mock技术等方面的应用十分有效。

首先，针对获取程序状态，由于单元测试代码和程序代码链接到了一起，但是单元测试代码从一定程度上来说，可以获得程序内部的所有代码，当然，在一些特定的应用场景下，程序代码的获取方式并不那么直接。比如，对于C++语言，由于内部语言进行了各种形式的封装，从语言层面实现了对程序状态的隐藏，从而导致测试代码无法获得所有的状态。这在C++中，其内部隐藏代码就如同一个私密成员，测试代码无法直接获取这些信息，当然，为了实现这种“私密成员”的可测试，可以将一些public的一些函数直接暴露出来，构建一种friendclass访问类，这样就可以实现绕开private的限制，直接访问类里面的所有成员[5]。总之，这种封装性较为严密的语言难以有效进行测试，但是可以通过一些技术手段来将一些private成员进行外显，当然，要想实现可测试性，就必须对封装进行破坏，而这明显不利于软件运行的稳定性，因此技术人员要想对此进行有效应用，需要掌握好测试的度，尽量保证封装性的同时采用单元测试技术。

其次，针对Mock技术，是单元测试的一种延伸，主要是对程序内部的行为代码进行检验，并对其行为进行模拟。在ZBS中，Mock技术是一种极其常用的技术手段，其测试原理其实十分简单，就是利用Mock技术屏蔽上层代码的感知，从而修改下层代码的逻辑结构。当然，针对下层代码逻辑的变化主要是利用函数指针来进行实现，此外，还可以用继承和模板来进行修改，比如继承，要想实现Mock技术的功能，就需要将类分解成为基类和子类，将子类全部放在实现类别中，那么在具体的测试代码构建时，就可以直接继承基类，达到实现Mock功能的目的。

3.2 系统测试技术的应用

系统测试技术具有自身独特的应用范围，主要针对的是软件系统的功能、性能及易用性进行测试，对这些功能、性能等进行测试的主要目的就是为了迎合市场需求，最大程度的满足用户的一切需求。系统测试技术要与黑盒测试结合使用，并将用户的需求清单与软件编程系统进行一一对比，从中找出一些需求上的不足，进而针对不足和漏洞采用具体的方法进行优化。在应用系统测试技术时，也需要注意一些问题，比如软件的安全与精度，测试人员要全程监控好系统运行的速度，避免运行速度过快导致测试出现一些误差。

3.3 集成测试技术的应用[6]

集成测试技术也是一种比较常见的计算机软件测试技术，其应用极其广泛，目前，集成测试技术主要分为两种，一是渐增测试，这种测试主要是将待测模块与已测模块相连接，连接之后等待一段时间，等测试完成后再进入下一阶段，这样做的主要原因是在测试过程中，测试模块会越积越多，如果不等待，贸然进行下一阶段的测试会导致测试失效，如此多的测试模块，技术人员也必须保证集成方式的适宜性，保证模块能够切实地连接到软件程序之中；二是非渐增测试，这种测试相比于前者来说，从另外一个角度来对模块进行连接，通过与其结构图进行全面连接，并参照相应标准从整体上进行测试，这是其测试的基本内在逻辑。总之，集成测试技术在计算机软件测试上的应用已经相对成熟，并逐渐对测试形式进行了创新，切实地增强了测试效率，提升了测试速度。

3.4 用户验收测试技术的应用

用户验收测试主要是针对软件的可用性及功能进行的，目的在于验证软件的运行程序是否符合业务要求。用户验收测试可分为α测试和Beta测试。α测试过程中，需要在开发环境下进行测试，完善的受控环境是该测试必备的条件之一，如此才能保证软件测试的有效性。Beta测试是在进行功能及系统测试之后进行的，是技术测试的最后阶段。因此，在进行Beta测试时，要明确用户场，通过对测试记录的分析，将计算机软件中的潜在问题反馈给开发者。

4 计算机软件测试技术应用的展望

计算机软件测试是软件开发成功的前提和基础，它能保证软件开发的可靠性、实用性和安全性，因此，在编写软件程序后，相关人员还必须对软件程序进行一系列测试，以确定软件在功能、运行效果和安全性方面是否符合预期，一般在基本软件开发完成后，测试人员还会检测软件的运行环境，他们将一些随机数据输入计算机，经软件程序核算后，判断数据是否符合相应的级别和核算要求，为保证软件程序核算的准确性和可靠性，会插入一些特殊参数，随机选取要采集的数据，如果输出结果与软件功能一致，则软件通过测试；相反，如果测试结果与软件的功能不一致，则意味着软件与开发应用需求存在差距，不能超越测试，近年来，随着中国信息化进程的加快和计算机技术的进步，我国软件开发的数量和水平有了很大的提高，一些专门用于计算机软件测试的程序相继出现，这种类型的测试软件由于开发环境的不同和技术上的局限性，仍然存在一定的问题，比如一个测试软件只能测试一个固定类型的软件，所以检测的准确性会大大降低，因此，在软件投放市场之前，有必要增加一个测试工具，对被测软件进行二次测试，以保证计算机测试的准确性。

5 结束语

总之，测试软件是保证软件安全有效运行的前提。软件测试技术能够快速识别软件设计和应用中的缺陷，及时修复和更新，避免软件应用缺陷等风险因素，在计算机软件测试中，必须严格尊重实用性和科学性，并从用户需求和应用实践两方面保证软件的功能效果，在计算机开发和应用过程中，要进行设计、开发和维护以及其他环节来保证软件开发的质量和效率。软件程序编写完成后，利用测试技术对软件的功能、性能和安全性进行测试，为软件开发提供更多的过滤和科学的检查。