软件测试的7个原则及示例
什么是软件测试的7个原则?
软件测试是软件开发生命周期(SDLC)中的关键阶段,确保应用程序满足业务需求,可靠运行,并提供积极的用户体验。然而,仅仅运行测试是不够的。为了最大限度地提高效率和有效性,测试人员遵循一套被ISTQB(国际软件测试资格认证委员会)广泛认可和推广的软件测试的7个基本原则。
这七个原则是规划、设计和执行测试的指导方针。它们强调测试并非旨在证明产品没有错误,而是旨在降低风险,发现缺陷,并验证软件是否满足实际需求。例如,对所有可能的输入进行详尽测试是不可能的,但专注于基于风险的测试可确保对最关键的领域进行彻底验证。
理解并应用这些原则有助于质量保证专业人员
- 通过更智能而非更努力的测试来优化资源。
- 及早发现缺陷,此时修复成本更低、速度更快。
- 根据软件上下文调整测试策略。
- 交付业务价值,确保产品解决用户问题。
简而言之,这些原则为有效测试提供了结构化基础,确保了更高质量的软件、更低的成本和更高的客户满意度。
让我们通过以下视频示例学习测试原则 –
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原则1:测试揭示缺陷的存在
软件测试的第一个原则指出,测试可以揭示缺陷,但不能证明其不存在。换句话说,成功的测试仅表明存在错误,而非软件完全没有错误。
例如,如果您的质量保证团队执行了一组测试用例并且没有发现任何故障,这并不能保证软件没有缺陷。这只意味着执行的测试没有发现问题。在未测试的场景或边缘情况下可能仍然存在隐藏的错误。
此原则有助于设定切合实际的利益相关者期望。测试人员不应承诺产品“无缺陷”,而应传达他们的角色是通过在给定时间和资源内发现尽可能多的缺陷来降低风险。
主要见解
- 测试目的:检测缺陷,而非保证完美。
- 限制:即使进行多轮测试也无法确保软件100%无缺陷。
- 最佳实践:结合多种测试技术(单元、集成、系统)以最大限度地提高覆盖率。
通过认识到测试证明了缺陷的存在而非不存在,质量保证专业人员可以更有效地规划测试策略,并管理与客户和利益相关者的期望。
缺陷检测的常用工具:SonarQube 和 ESLint 静态识别代码问题,而 Selenium 和 Postman 动态测试运行时缺陷。
原则2:穷尽测试是不可能的
软件测试的第二个原则指出,不可能测试应用程序中的每一个可能的输入、路径或场景。现代软件系统高度复杂,每个功能或输入字段的潜在测试用例数量呈指数级增长。
例如,想象一个有 10 个输入字段的简单表单,每个字段接受 5 个可能的值。测试所有组合将需要 5^10 = 9,765,625 个测试用例——这是一项不切实际且成本高昂的任务。
由于穷尽测试不切实际,测试人员依赖于基于风险的测试、等价分区和边界值分析来优化测试覆盖率。这些技术允许团队识别高风险区域,并将其精力集中在最可能发生故障或影响最大的地方。
主要见解
- 为什么穷尽测试会失败:测试组合过多。
- 解决方案:使用测试设计技术在不牺牲质量的情况下缩小范围。
- 最佳实践:优先处理高风险功能和业务关键型工作流程。
通过承认穷尽测试是不可能的,质量保证团队可以更智能地测试,而不是更努力地测试——在现实世界的限制下平衡彻底性和效率,以交付可靠的软件。
基于风险测试的常用工具:TestRail 和 Zephyr 按风险优先级排序测试用例。JaCoCo 衡量代码覆盖率以优化测试工作。
原则3:尽早测试
第三条原则强调测试应在软件开发生命周期(SDLC)中尽早开始。在需求或设计阶段发现缺陷比在开发后期或发布后发现缺陷要便宜得多、快得多。
根据我的行业经验,在设计阶段修复一个缺陷可能只需1美元,而同样的缺陷如果在生产中发现,成本可能高达100美元。这说明了测试人员早期参与的重要性。
例如,如果质量保证团队参与需求审查和设计评审,他们可以在编写任何代码之前识别歧义或逻辑缺陷。这种主动的方法可以防止代价高昂的返工,缩短开发周期,并提高软件质量。
主要见解
- 早期测试为何重要:缺陷解决成本更低、速度更快。
- 最佳实践:在需求/设计阶段开始测试,而非编码之后。
- 实际影响:减少项目延误、预算超支和客户不满意。
通过整合早期测试,组织从被动方法(后期发现错误)转向主动方法(早期预防缺陷),从而实现更可靠的软件和更高的利益相关者信心。
早期测试的常用工具:Cucumber 从需求阶段开始支持 BDD。Jenkins 和 GitHub Actions 自动化即时测试执行。
原则4:缺陷聚类
软件测试的第四个原则是缺陷聚类,它指出少数模块通常包含大部分缺陷。这遵循帕累托原则(80/20法则):大约80%的软件问题发生在20%的模块中。在实践中,这意味着复杂、频繁修改或高度集成的组件更容易出错。
例如,登录和身份验证系统通常包含不成比例的错误数量,因为它们涉及安全性、多个依赖项和频繁更新。
通过分析过去的缺陷报告和使用模式,质量保证团队可以识别高风险区域并相应地优先安排测试工作。这确保了资源集中在对质量影响最大的地方。
主要见解
- 帕累托原则的实际应用:大多数缺陷集中在少数模块中。
- 最佳实践:跟踪缺陷密度,维护缺陷历史记录,并将更多测试分配给风险区域。
- 益处:通过将精力集中在最重要的地方来提高测试效率。
缺陷聚类强调了有针对性测试策略的重要性,使团队能够在最小化工作量的同时最大限度地提高覆盖率。
缺陷聚类的常用工具:Jira 提供显示缺陷分布的热力图。CodeClimate 识别复杂、易出错的模块。
原则5:杀虫剂悖论
软件测试的第五个原则是杀虫剂悖论。它指出,如果同一组测试用例反复执行,它们最终将停止发现新的缺陷。就像害虫对同一种杀虫剂产生抗药性一样,软件也会对重复的测试用例产生“免疫力”。
例如,一个资源调度应用程序在几次测试周期后可能会通过所有十个原始测试用例。然而,在未经测试的代码路径中可能仍然存在隐藏的缺陷。依赖相同的测试会造成虚假的安全感。
如何避免杀虫剂悖论
- 定期审查和更新测试用例,以反映需求和代码的变化。
- 添加新的测试场景,以覆盖未测试的路径、边缘情况和集成。
- 使用代码覆盖率工具来识别测试执行中的空白。
- 使测试方法多样化,例如将手动探索性测试与自动化相结合。
主要见解
- 问题:重复测试随着时间的推移会失去效力。
- 解决方案:持续更新和扩展测试覆盖率。
- 益处:确保测试过程的长期有效性。
通过积极预防杀虫剂悖论,质量保证团队确保其测试保持健壮、适应性强且能够发现新缺陷。
测试变异的常用工具:Mockaroo 生成多样化的测试数据。Session Tester 支持探索性测试以发现新场景。
原则6:测试是依赖于上下文的
软件测试的第六个原则强调,测试方法必须适应被测系统的上下文。没有一刀切的测试策略——方法、技术和优先级取决于软件类型、其目的和用户期望。
例如:
- 电子商务应用:测试侧重于用户体验、支付安全和处理高流量的可伸缩性。
- ATM系统:测试优先考虑交易准确性、容错性和严格遵守银行法规。
此原则告诫我们,适用于一种系统的方法可能完全不适用于另一种系统。上下文塑造了测试设计、测试深度和验收标准。
主要见解
- 定义:测试策略根据软件的领域、风险和目的而异。
- 示例:电子商务与 ATM 系统说明了不同的测试需求。
- 最佳实践:在设计测试用例之前评估业务目标、法规要求和风险级别。
通过应用上下文相关测试,质量保证团队确保他们的工作与实际风险和用户期望保持一致,从而获得更相关和有效的测试结果。
上下文特定工具的常用工具:BrowserStack 处理跨浏览器测试,Appium 管理移动测试,JMeter 专注于性能。
原则7:无错误谬论
软件测试的第七个原则强调了“无错误谬论”,这意味着即使一个系统几乎没有错误,如果它不满足用户需求,它仍然可能无法使用。测试不仅要验证正确性,还要验证是否符合预期用途。
例如,假设一个工资单应用程序通过了所有功能测试,并且没有报告任何缺陷。然而,如果它未能遵守更新的税收法规,那么该软件对客户来说实际上是无用的——尽管它“没有错误”。
此原则警告不要将技术正确性等同于业务成功。软件必须解决正确的问题,而不仅仅是无错误地运行。
主要见解
- 定义:无错误软件如果未能满足要求,仍可能失败。
- 示例:工资系统通过测试但未能遵守法律规定。
- 最佳实践:使测试与业务需求、用户期望和法规标准保持一致。
通过牢记这一原则,质量保证专业人员专注于价值驱动测试,确保软件除了技术质量外,还能提供实际用途。
需求验证的常用工具:UserVoice 捕捉用户反馈,FitNesse 支持业务可读的验收测试,确保软件除了技术正确性之外还能提供预期的价值。
如何在实际项目中应用这些原则?
理解这七个原则只是第一步。为了最大限度地发挥它们的影响,质量保证团队应在实际项目中始终如一地应用它们。以下是一些经过验证的最佳实践
- 采用基于风险的测试:侧重于业务关键功能和缺陷概率高的模块。
- 在 SDLC 早期开始:让测试人员参与需求和设计审查,以便及早发现问题。
- 持续更新测试用例:通过更新和多样化测试场景来避免“杀虫剂悖论”。
- 混合使用不同级别的测试:结合单元、集成、系统和验收测试,以实现更广泛的覆盖。
- 在实际可行的情况下利用自动化:自动化回归测试和重复性测试,以节省时间并减少错误。
- 监控缺陷聚类:跟踪缺陷密度,并为高风险模块分配更多测试资源。
- 适应项目上下文:根据领域(例如,金融、医疗保健、电子商务)定制测试策略。
- 验证需求,而不仅仅是功能:确保软件与业务需求和用户期望保持一致。
- 采用度量和工具:使用代码覆盖率、测试管理和缺陷跟踪工具来指导改进。
- 与利益相关者清晰沟通:设定切合实际的期望——测试可以降低风险,但不能保证产品无缺陷。
通过整合这些实践,组织将七个原则从理论转化为能够交付高质量、可靠软件的实用测试策略。
试试你的测试技能
在进行软件测试时,您必须在不偏离目标的情况下取得最佳测试结果。但是,您如何确定自己正在遵循正确的测试策略呢?
要理解这一点,请考虑一个场景:您正在将文件从文件夹 A 移动到文件夹 B。 思考所有可能的测试方式。
除了常规场景外,您还可以测试以下条件
- 尝试在文件打开时移动它
- 您没有将文件粘贴到文件夹 B 的安全权限
- 文件夹 B 位于共享驱动器上,并且存储容量已满。
- 文件夹 B 中已经有一个同名文件;事实上,清单是无穷无尽的
- 或者假设您有 15 个输入字段需要测试,每个字段有 5 个可能的值,那么需要测试的组合数量将是 5^15
如果您要测试所有可能的组合,项目执行时间和成本将呈指数级增长。我们需要某些原则和策略来优化测试工作。请自行找出在此情况下哪些原则和策略最有效。
关于软件测试原则的常见误解有哪些?
尽管七个原则被广泛接受,但一些误解导致质量保证实践中的困惑。以下是常见的误解和快速解决方案
- 误解:更多的测试总是意味着更高的软件质量。
现实:质量取决于上下文、覆盖率和需求验证,而不仅仅是测试数量。 - 误解:自动化测试取代了手动测试的需求。
现实:自动化提高了效率,但手动探索性测试仍然至关重要。 - 误解:原则只是参考,没有实际用途。
现实:经验丰富的测试人员每天都在应用原则,通常是无意识地,以设计有效的策略。
总结
软件测试的七个原则为设计有效的质量保证策略提供了可靠的基础。它们提醒我们,测试并非旨在证明软件完美无缺,而是旨在降低风险、及早发现缺陷并确保业务价值。
通过应用这些原则——例如关注缺陷聚类、避免穷尽测试和验证真实用户需求——质量保证团队可以在优化时间和资源的同时交付更高质量的应用程序。
对于学习者和专业人士而言,掌握这些原则可确保更好地与利益相关者沟通、更智能的测试计划和更强大的项目成果。
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