清华大学郑人杰殷仁昆教软件工程讲义08.ppt

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1、软件工程,1,软件工程 第八章 面向对象的测试,8.1 面向对象测试的概念8.2 开发前期的面向对象测试8.3 开发后期的面向对象测试8.4 分布式系统的测试,软件工程,2,8.1 面向对象测试的概念,面向对象系统的测试与传统的基于功能的系统的测试之间存在很大差别：对象作为一个单独的构件一般比一个功能模块大。由对象到子系统的集成通常是松散耦合的，没有一个明显的“顶层”。如果对象被复用，测试者无权进入构件内部来分析其代码。,软件工程,3,面向对象的开发模型将系统开发分为面向对象分析（OOA），面向对象设计（OOD）和面向对象编程（OOP）三个阶段。分析阶段产生整个问题领域的抽象描述，在此基础上，

2、进一步归纳出适用于面向对象编程语言的类和类结构，最后形成代码。针对这种开发模型，结合传统测试步骤的划分，本着在整个开发过程中不断测试的原则，应将开发阶段的测试与编码完成后的单元测试、集成测试、系统测试用一个测试模型描述。,软件工程,4,面向对象测试模型,软件工程,5,OOA Test和OOD Test 是对分析结果和设计结果的测试，主要是对分析设计产生的文本进行，是软件开发前期的关键性测试。OOP Test主要针对编程风格和程序代码实现进行测试，其主要的测试内容在面向对象单元测试和面向对象集成测试中体现。面向对象单元测试是对程序内部具体单一的功能模块的测试，如果程序是用C+语言实现，主要就是对

3、类成员函数的测试。面向对象单元测试是进行面向对象集成测试的基础。,软件工程,6,面向对象集成测试主要对系统内部的相互服务进行测试，如成员函数间的相互作用，类间的消息传递等。面向对象集成测试不但要基于面向对象单元测试，更要参见OOD或OOD Test结果。面向对象系统测试是基于面向对象集成测试的最后阶段的测试，主要以用户需求为测试标准，也需要借鉴OOA或OOA Test结果。,软件工程,7,8.2 开发前期的面向对象测试,面向对象的系统开发经历面向对象分析（OOA）面向对象设计（OOD）面向对象编程（OOP）等三个阶段。在这个时期的测试工作主要是静态测试。通过各种评审和质量分析活动，完成必须的测

4、试工作，及时检测和克服各种缺陷。,软件工程,8,8.2.1 面向对象分析的测试,传统的面向过程分析是一个功能分解的过程，是把一个系统看成可以分解的功能的集合。这种传统的功能分解分析法的着眼点在于一个系统需要什么样的信息处理方法和过程，以过程的抽象来对待系统的需要。面向对象分析（OOA）是“把ER图和语义网络模型，即信息模型中的概念，与面向对象程序设计语言中的重要概念结合在一起而形成的分析方法”，最后得到问题领域的可视的形式描述。OOA的结果是为后续阶段中类的选定和实现，类层,软件工程,9,层次结构的组织和实现提供平台。OOA对问题领域分析抽象的不完整，最终会影响软件的功能实现，导致软件开发后期

5、大量可避免的修补工作；而一些冗余的对象或结构会影响类的选定、程序的整体结构或增加程序员不必要的工作量。因此，OOA测试的重点在其完整性和冗余性。根据Coad和Yourdon方法所提出的OOA实现步骤，对OOA阶段的测试划分为以下五个方面：对认定的类的测试对认定的结构的测试对认定的主题的测试,软件工程,10,对定义的属性和实例连接的测试对定义的服务和消息连接的测试 对认定的类的测试OOA中认定的类是对问题领域中的结构，其他相关系统，设备，被记忆的事件，系统涉及的人员等实际对象的抽象。对它的测试可以从如下方面考虑：认定的类是否全面，是否问题领域中所有涉及到的对象都反映在认定的类中。认定的类是否具有

6、多个属性。只有一个属性的类通常应看成其他类的属性，而不是抽象,软件工程,11,为独立的类。认定为同一个类的对象是否有共同的，区别于其他类对象的共同属性。对认定为同一类的对象是否提供或需要相同的服务，如果服务随着不同的对象而变化，认定的对象就需要分解或利用继承性来分类表示。如果系统不需要始终保持类所代表的对象的信息，认定的类也无必要存在。认定的类的名称应该尽量准确，适用。对认定的结构的测试,软件工程,12,在Coad和Yourdon方法中，认定的结构分为两种：泛化结构和复合结构。泛化结构体现了问题领域中对象的一般与特殊的关系，复合结构体现了问题领域中对象的整体与局部的关系。1)对泛化结构的测试可

7、从如下方面着手：对于结构中的一个类，尤其是处于高层的类，看是否能在问题领域中派生出其下一层的类。对于结构中的一个类，尤其是处于同一低层的类，看是否能抽象出在现实世界中有意义的更一般的上层的类。,软件工程,13,高层的类的属性和服务是否完全体现下层的共性。低层的类是否基于其上层类的属性和服务并具有自己的特殊性。对复合结构的测试从如下方面入手：整体类和局部类的复合（聚合）关系是否符合现实的关系。整体类的局部类是否在问题领域中有实际应用。整体类中是否遗漏了在问题领域中有用的局部类。,软件工程,14,局部类是否能够在问题领域中组合出新的有现实意义的整体类。对认定的主题的测试主题是在对象和结构的基础上更

8、高一层的抽象，是为了提供OOA分析结果的可见性，如同文章对各部分内容的概要。对主题的测试应该考虑以下方面：贯彻George Miller 的“7+2”原则，如果主题个数超过 7 个，就要求对有较密切属性和服务的主题进行归并。,软件工程,15,主题所反映的一组类和结构是否具有相同和相近的属性和服务。认定的主题是否是类和结构更高层的抽象，是否便于理解OOA结果的概貌（尤其是对非技术人员的OOA 结果读者）。主题间的消息连接（抽象）是否代表了主题所反映的类和结构之间的所有关联。对定义的属性和实例连接的测试属性描述类或结构中实例（对象）的特性。而实例连接则反映实例集合之间的映射关系。,软件工程,16,

9、对属性和实例连接的测试从如下方面考虑：定义的属性是否对相应的类和泛化结构的每个实例都适用。定义的属性在现实世界中是否与这种实例关系密切。定义的属性在问题领域中是否与这种实例关系密切。定义的属性是否能够不依赖于其他属性被独立理解。定义的属性在泛化结构中的位置是否恰当，低层类的共有属性是否在其上层类的属性中,软件工程,17,有定义。问题领域中每个类的属性是否定义完整。定义的实例连接是否符合实际。在问题领域中实例连接的定义是否完整，特别需要注意一对多和多对多的实例连接。对定义的服务和消息关联的测试定义服务就是定义每一个类和结构在问题领域中的行为。由于问题领域中的实例之间需要通信，在OOA中就需要定义

10、消息的连接。对服务和消息连接的测试应考虑以下几方面：,软件工程,18,类和结构在问题领域中的实例具有不同的状态，是否为状态转换定义了相应的服务。类或结构所需要的服务是否都定义了相应的消息连接。定义的消息连接所调用的服务是否正确。沿着消息连接所执行的线索（消息的调用序列）是否合理，是否符合实际。定义的服务是否有重复，是否定义了能够得到的服务。,软件工程,19,8.2.2 面向对象设计的测试,面向对象设计（OOD）从“建模的观点”出发，基于OOA模型归纳出类，并建立类的层次结构或进一步构造成类库，实现分析结果对问题领域的抽象。OOD归纳出的类，可以是OOA类的简单延续，也可以是基于设计要求新建立或

11、从已有类演化的类。因此，OOD是OOA的进一步细化和更高层的抽象，OOD与OOA 的界限通常是难以严格区分的。OOD确定类和类结构是想通过重新组合或加以适当的补充，可方便地实现功能的复用和扩充。,软件工程,20,OOD的测试可从如下三方面考虑：对认定的类的测试对构造的类层次结构的测试对类库的支持的测试对认定的类的测试认定的类的测试应考虑以下几个方面：是否涵盖了OOA中所有认定的对象。是否能体现OOA中定义的属性。是否能实现OOA中定义的服务。是否对应着一个含义明确的数据抽象。,软件工程,21,是否尽可能少地依赖其他类。类中的方法（C+称为类的成员函数）是否只有单一用途。对构造的类层次结构的测试

12、为能充分发挥面向对象的继承共享特性，OOD的类层次结构，通常基于OOA中产生的泛化结构的原则来组织，着重体现父类和子类之间一般性和特殊性关系。在当前的问题领域，对类层次结构的主要要求是能在解空间构造实现全部功能的结构框架。为此应做如下几个方面的检查：,软件工程,22,类层次结构中是否涵盖了所有定义的类。是否能体现OOA中所定义的实例连接。是否能实现OOA中所定义的消息连接。子类是否具有父类没有的新特性。子类之间的共同特性是否完全在父类中得以体现。对类库支持的测试对类库的支持虽然也属于类层次结构的组织问题，但其强调的重点是软件的复用。由于它并不直接影响当前软件的开发和功能实现，可以将其单独提出来

13、测试。,软件工程,23,有关类库支持的测试可从以下几个方面入手:一组子类中有关某种含义相同或基本相同的操作，是否有相同的接口（包括名字和参数表）。类中方法（C+称为类的成员函数）的功能是否比较单一，相应的代码行是否较少（建议不超过100行）。类的层次结构是否是深度大，宽度小。,软件工程,24,8.2.3 面向对象编程的测试,典型的面向对象程序具有继承、封装和多态等新特性，这使得传统的测试策略必须有所改变。封装是对数据的隐藏，外界只能通过接口提供的操作来访问或修改数据，这就降低了直接接触数据的可能性，妨碍了对非法数据操作的测试。继承提高了代码的复用率，同时也提高了错误传播的概率。继承向测试提出了

14、这样一个难题：对继承的代码究竟如何测试？多态令面向对象程序对外表现出强大的处理能力，,软件工程,25,但同时却使得程序内“同一”函数的行为复杂化，测试时不得不考虑不同类型的同名操作具体的实现代码和产生的行为。面向对象程序是把功能的实现分布在类中。与某种设计功能相关的一组对象，通过对象提供的服务和对象之间的消息传递，共同协作来实现这个功能。这种面向对象程序风格，可将出现的错误精确定位在某一个具体的对象。因此，在面向对象编程（OOP）阶段，将测试的目光集中在类功能的实现和相应的面向对象程序风格上。,软件工程,26,1.数据成员是否满足数据封装的要求,检查数据成员是否满足数据封装的要求，就是检查其数

15、据成员是否能被外界（数据成员所属的类或子类以外的调用）直接调用。更直观的说，当改变数据成员的结构时，看其是否影响了类的对外接口，是否会导致相应外界必须改动。值得注意，有时强制的类型转换会破坏数据的封装特性。例如：class Hiden private:int a=1;,软件工程,27,char*p=hiden;class Visible public:int b=2;char*s=visible;.Hiden pp;Visible*qq=(Visible*)在上面的程序段中，pp的数据成员可以通过qq被随意访问。,软件工程,28,2.类是否实现了要求的功能,类的功能都是通过类的成员函数实现的。

16、在测试类的功能实现时，应该首先保证类成员函数执行的正确性。单独地看类的成员函数，与过程性程序中的函数或过程没有本质的区别，几乎所有传统的单元测试中使用的方法，都可在面向对象的单元测试中使用。类函数成员的正确行为只是类能够实现要求功能的基础，而类成员函数之间的交互和类之间的服务调用是单元测试无法确定的。因此需要进行面向对象的集成测试。,软件工程,29,需要注意的是，测试类的功能，不能仅满足于被测试代码能无错运行或被测试类提供的功能无错，还应该以OOD结果为依据，检测类提供的功能是否满足设计的要求，是否有缺陷。必要时（如通过OOD结果仍不清楚明确的地方）还应该参照OOA的结果，并以其为最终标准。,

17、软件工程,30,编程完成之后，需要经历三个阶段的测试：单元测试集成测试系统测试传统的单元测试是针对程序的函数、过程或完成某一特定功能的程序块所进行的测试。,8.3 开发后期的面向对象测试,8.3.1 面向对象的单元测试（Unit Test）,软件工程,31,面向对象的单元测试则是针对面向对象程序的基本单元对象类。为此需要分两步走：测试与对象相关联的单个操作 它们是一些函数或程序，传统的白盒测试和黑盒测试方法都可以使用。测试单个对象类 黑盒测试的原理不变，但等价划分的概念要扩展以适合操作序列的情况。在设计测试用例时，可基于以下两个假设：,1.对象操作的测试,软件工程,32,如果操作（成员函数）对

18、某一类输入中的一个数据正确执行，对同类中的其他输入也能正确执行。如果操作（成员函数）对某一复杂度的输入能够正确执行，则对更高复杂度的输入也应能正确执行。例如需要选择字符串作为输入时，基于本假设，就无需计较字符串的长度。除非字符串的长度是固定的，如IP地址字符串。在面向对象程序中，对象的操作（成员函数）通常都很小，功能单一，函数之间调用频繁，容易出现一些不宜发现的错误。例如：,软件工程,33,if(-1=write(fid,buffer,amount)error_out();该语句没有全面检查 write()的返回值，无意中假设了只有数据被完全写入和没有写入两种情况。此测试还忽略了数据部分写入的

19、情况，就给程序遗留了隐患。按程序的设计，使用函数 strrchr()查找最后的匹配字符，但程序中误写成了函数 strchr()，使程序功能实现时查找的是第一个匹配字符。程序中将 if(strncmp(str1,str2,strlen(str1)误写成了if(strncmp(str1,str2,strlen(str2)。如果测试用例中使用的数据 str1 和 str2 长度相,软件工程,34,同，就无法检测出。因此，在设计测试用例时，应对以函数返回值作为条件判断，字符串操作等情况特别注意。面向对象编程的特性使得对成员函数的测试，又不完全等同于传统的函数或过程测试。尤其是继承特性和多态特性，Bri

20、an Marick 提出了两点：继承的成员函数可能需要重新测试 对父类中已经测试过的成员函数，两种情况需要在子类中重新测试：继承的成员函数在子类中做了改动；成员函数调用了改动过的成员函数。,软件工程,35,例如：假设父类 Bass 有两个成员函数：Inherited()Redefined()若子类 Derived 对 Redefined()做了改动，Derived:Redefined()必需重新测试。但如果 Derived:Inherited()包含有调用 Redefined()的语句（如：x=x/Redefined()），就需要重新测试；反之，则不必重新测试。2)对父类的测试用例不能照搬到子

21、类根据以上的假设，Base:Redefined()和Derived:Redefined()是不同的成员函数，它们,软件工程,36,有不同的说明和实现。对此，应该对 Derived:Redefined()重新设计测试用例。由于面向对象的继承性，使得两个函数还是有相似之处，故只需在 Base:Redefined()的测试用例基础上添加对 Derived:Redfined()的新测试用例。例如：Base:Redefined()含有如下语句 if(value 0)message(less);else if(value=0)message(equal);else message(more);Derive

22、d:Redfined()中定义为,软件工程,37,if(value 0)message(less);else if(value=0)message(“It is equal);else message(more);if(value=88)message(luck);在原有的测试上，对 Derived:Redfined()的测试只需做如下改动：改动 value=0 的预期测试结果，并增加 value=88 的测试。多态有几种不同的形式，如参数多态，包含多态，重载多态。包含多态和重载多态在面向对象语言程序中通常,软件工程,38,体现在子类与父类的继承关系上，对这两种多态的测试可参照对父类成员函数继

23、承和重载的情况处理。在测试对象时，完全的覆盖测试应当包括：隔离对象中所有操作，进行独立测试。测试对象中所有属性的设置和访问。测试对象的所有可能的状态转换。所有可能引起状态改变的事件都要模拟到。,2.对象类测试,软件工程,39,对象类，作为在语法上独立的构件，应当允许在不同应用中使用。每个类都应是可靠的且不需了解任何实现细节就能复用。因此对象类应尽可能孤立地进行测试。设计操作的测试用例时的要点：首先定义测试对象各操作的测试用例。对于一个单独的操作，可通过该操作的前置条件选择测试用例，产生输出，让测试者能够判断后置条件是否能够得到满足。各个操作的测试与传统对函数过程定义的测试基本相同。,软件工程,

24、40,然后再把测试用例组扩充，针对被测操作调用对象类中其他操作的情况，设计操作序列的测试用例组。测试可以覆盖每个操作的整个输入域。但这不够，还必须测试这些操作的相互作用，才能认为测试是充分的。各个操作间的相互作用包括类内通信和类间通信。设计对象类的规格说明测试时的要点：把对象类当做一个黑盒，确认类的实现是否遵照它的定义。,软件工程,41,软件工程,42,例如，对于“栈”的测试应当确保 LIFO 原则得以实施。对于多数对象类，主要检验在类声明的 public 域中的那些操作。对于子类，要检查继承父类的public 域和protected 域的那些操作。检查所有public域，protected域

25、及private 域中的操作以完全检查对象中定义的操作。等价划分的思想也可用到对象类上。将使用对象相同属性的测试归入同一个等价划分集合中。这样可以建立对对象类属性进行初始化、,软件工程,43,访问、更新等的等价划分。在设计对象类的行为测试时需要注意：基于对象的状态模型进行测试时，首先要识别需要测试的状态的变迁序列，并定义事件序列来强制执行这些变迁。原则上应当测试每一个状态变迁序列，当然这样做测试成本很高。完全的单元应当保证类的执行必须覆盖它的一个有代表性的状态集合。构造函数和消息序列（线程）的参数值的选择应当满足这个规则。,软件工程,44,8.3.2 面向对象的集成测试(OO Integrat

26、e Test),当开发面向对象系统时，集成的层次并不明显。而当一组对象类通过组合行为提供一组服务时，则需将它们一起测试，这就是簇测试。此时不存在自底向上和自顶向下的集成。面向对象程序相互调用的功能是散布在程序的不同类中，类通过消息相互作用申请和提供服务。类的行为与它的状态密切相关，状态不仅仅是体现在类数据成员的值，也许还包括其他类中的状态信息。,软件工程,45,对象集成测试又称交互测试，目的是确保对象的消息传递能够正确进行。面向对象系统的集成测试有 3 种可用的方法：用例或基于场景的测试 用例或场景描述了对系统的使用模式。测试可以根据场景描述和对象簇来制定。这种测试着眼于系统结构，首先测试几乎

27、不使用服务器类的独立类，再测试那些使用了独立类的下一层次的（依赖）类。这样一层一层地持续下去，直到整个系统构造完成。基于线程的测试 它把为响应某一系统输入或,软件工程,46,事件所需的一组对象类组装在一起。每一条线程将分别测试和组装。因为面向对象系统通常是事件驱动的，因此这是一个特别合适的测试形式。对象交互测试 这个方法提出了集成测试的中间层概念。中间层给出叫做“方法-消息”路径的对象交互序列。所谓“原子系统功能”就是指一些输入事件加上一条“方法-消息”路径，终止于一个输出事件。集成测试能够检测出相对独立的单元测试无法检测出的那些类相互作用时才会产生的错误。,软件工程,47,集成测试只关注于系

28、统的结构和内部的相互作用。面向对象的集成测试可以分成两步进行：先进行静态测试，再进行动态测试。1)静态测试静态测试主要针对程序的结构进行，检测程序结构是否符合设计要求。现在流行的一些测试软件都能提供一种称为“可逆性工程”的功能，即通过源程序得到类关系图和函数功能调用关系图。如International Software Automation公司的Panorama-2 for Windows95、Rational公司的Rose C+Analyzer等。,软件工程,48,将“可逆性工程”得到的结果与OOD的结果相比较，检测程序结构和实现上是否有缺陷。换句话说，通过这种方法检测OOP是否达到了设计要

29、求。2)动态测试动态测试在设计测试用例时，通常需要上述的功能调用结构图、类关系图或者实体关系图为参考，确定不需要被重复测试的部分，从而优化测试用例，减少测试工作量，使得进行的测试能够达到一定覆盖标准。测试所要达到的覆盖标准可以是：,软件工程,49,达到类所有的服务要求或服务提供的一定覆盖率；依据类间传递的消息，达到对所有执行线程的一定覆盖率；达到类的所有状态的一定覆盖率等。考虑使用现有的一些测试工具来得到程序代码执行的覆盖率。具体设计测试用例，可参考下列步骤：先选定检测的类；参考OOD分析结果，仔细列出类的状态和相应的行为、类或成员函数间传递的消息、输入或输出的界定等。,软件工程,50,确定覆

30、盖标准。利用结构关系图确定待测试类的所有关联。根据程序中类的对象构造测试用例，确认使用什么输入激发类的状态、使用类的服务和期望产生什么行为等。注意，设计测试用例时，不但要设计确认类功能能够成功执行的输入，还应该有意识的设计一些会导致异常的输入，确认类是否有不合法的行为产生，如发送与类状态不相适应的消息，要求不相适应的服务等。根据具体情况，动态的集成测试，有时也可以通过系统测试完成。,软件工程,51,8.3.3 面向对象的系统测试(OO System Test),通过单元测试和集成测试，仅能保证软件开发的功能得以实现。但不能确认在实际运行时，它是否满足用户的需要，是否大量存在实际使用条件下会被诱

31、发产生错误的隐患。为此，对完成开发的软件必须经过规范的系统测试。换个角度说，开发完成的软件仅仅是实际投入使用系统的一个组成部分，需要测试它与系统其他部分配套运行的表现，以保证在系统各部分协调工作的环境下也能正常工作。,软件工程,52,在系统测试的层次上，不再考虑对象类间相互连接的细节。主要着眼于用户可见的动作和用户可识别的系统输出。为了帮助系统测试的执行，测试者需要回到分析时的动态模型和描述系统行为的事件序列（脚本）进行测试。可以利用黑盒测试的方法来驱动系统测试。测试检测软件中的故障并确定软件是否执行了预定要开发的功能。系统测试应该尽量搭建与用户实际使用环境相同的测试平台，应该保证被测系统的完

32、整性。对没有的,软件工程,53,系统设备部件，应有相应的模拟手段。具体测试内容包括：功能测试：测试系统是否满足开发要求，是否能够满足设计所描述的功能，是否用户的需求都得到满足。功能测试是系统测试最常用和必须的测试，通常以正式的软件规格说明为测试标准。强度测试：测试系统能力所能达到的最高实际限度，即软件在一些超负荷情况下功能实现的情况。如要求软件某一行为的大量重复、输入大量的数据或大数值数据、对数据库大量查询,软件工程,54,等情况。性能测试：测试软件的运行绩效。这种测试常常与强度测试结合进行，需要事先对被测软件提出性能指标，如传输连接的最长时限、传输的错误率、计算的精度、记录的精度、响应的时限

33、和恢复时限等。安全测试：验证安装在系统内的保护机构能否确实对系统进行保护，使之不受各种非常的干扰。安全测试时需要设计一些测试用例试图突破系统的安全保密措施，检验系统是否有安全保密的漏洞。,软件工程,55,恢复测试：采用人工的干扰使软件出错，中断使用，检测系统的恢复能力，特别是通讯系统的恢复能力。设计恢复测试的测试用例时，应该参考性能测试的相关测试指标。可用性测试：测试用户能否满意地使用。具体体现为操作是否方便，用户界面是否友好等。安装/卸载测试（install/uninstall test），等。系统测试需要对被测的软件结合需求分析做仔细的测试分析，建立测试用例。,软件工程,56,8.3.4

34、面向对象测试用例的设计,测试过程包括了一组测试用例的开发，每一个测试用例要求能检验应用的一个特定的元素。还需要分析用各个测试用例执行测试的结果来收集有关软件的信息。软件测试人员可以参考以下方法：应当唯一标识每一个测试用例，并与被测试的类显式地建立关联。陈述测试对象的一组特定状态。,软件工程,57,对每一个测试建立一组测试步骤，要思考和确定的问题包括：被测试对象的一组特定状态；一组消息和操作；考虑在对象测试时可能产生的一组异常；一组外部条件；辅助理解和实现测试时的补充信息。传统的白盒测试方法可用在类定义的操作测试和类级别测试中，黑盒测试方法可用于多类测试。,软件工程,58,8.4 分布式系统的测

35、试,分布式处理中涉及的最基本单位是线程，线程是操作系统进程内部能够独立运行的内容，它拥有自己的程序计数器和本地数据。线程是能够被调度执行的最小单位。分布式系统测试主要面临的问题是并发性、网络化和分布式。并发性是指多个线程同时发生。针对并发性错误的测试主要着重于两个线程的交互。在实际实施交互机制之前应对相关方法进行测试。,软件工程,59,在网络环境中各个独立的盒子连接到通信设施上，如何实现它们物理上的同步是网络计算的问题。相关的测试就是在组成一个网络系统的各个自治机器之间同步问题的测试。分布式系统使用多进程来支持系统的灵活性一个对象既可以在同一台机器上分布在多个进程中，还可以分布在多个物理上的计

36、算机上。所有这些分布式构件都要能够识别“命名服务”或“注册”对象，能够与其他构件交互。所有在配置文件中登记的机器与构件构成基础结构。,软件工程,60,需要考虑与这些分布式构件相关的测试。分布式系统中的路径测试一条路径是一系列逻辑上连续的语句，它只有在特定的输入下才执行。路径的另一个定义是覆盖变量的定义和使用就形成一条完整的路径。在分布式系统中的路径就是设计测试用例覆盖一个同步顺序。所谓同步顺序是指同步事件按照特定次序发生的顺序，而同步事件是指一个线程产生另一个线程。,软件工程,61,测试应跟踪一个事件到另一个事件的路径。如果从一个同步事件到另一个同步事件有多条可能的控制流路径，只需覆盖其中一条

37、路径。生存周期测试在分布式系统中，生存周期测试是指选择一系列测试用例，测试任何处于生存期中的对象。特别是在整个生存周期过程中存在多条路径，测试必须选择有代表性的路径以保证最大的覆盖范围。,软件工程,62,对于一个类来说，生存周期意味着选择一系列测试，每个测试构造类的一个实例，并通过一系列消息来使用实例，最后再撤销这个实例。一个有效的生存周期测试应能证实对象本身是否正确，还应能证实被测试项是否能够与它所在的环境正确地交互。对于一个类的实例，在它被撤销后必须检查它占用的资源是否已被释放掉。,软件工程,63,分布式模型,下面讨论用在分布式系统中的使用某些标准基础结构的测试过程。基本的客户机服务器模型

38、客户机服务器模型是最简单的分布式模型。在这种模型下，多个客户机都可访问服务器。服务器是单一进程。由于所有客户机都与同一个服务器交互，因此存在单点失败（即服务器出现问题将影响所有客户机）。测试要点：,软件工程,64,在延时期间，面对同时收到的服务请求，服务器能否把正确结果发送给各个相应的客户机？服务器能否处理快速增长的负载？当负载增加时，服务器的性能可能降低，因此可能选择放弃一部分负载。标准分布式模型 CORBACORBA是对象管理组织OMG开发的公共对象请求代理体系结构，并将它作为分布对象系统的标准体系结构。,软件工程,65,这种结构的核心是对象请求代理（ORB）,一个对象通过ORB与系统中的

39、另一个对象通信。CORBA标准的特点:与基础结构相联系的机器可能有不同的操作系统和不同的存储设计；构成分布式系统的构件可以用不同的语言编写；根据对象的分布性和网络中机器的类型，基础结构可以改变它自身的配置。测试要点：,软件工程,66,不考虑基础结构的配置，系统能够正确的工作？测试用例应能产生被测试基础结构的各种预期的配置。在标准基础结构的服务基础上，构造新的测试用例能否被重复使用？测试用例的设计应尽可能地使用基础结构。新发布的特定基础结构能否与已有的应有有效地结合起来？应有一系列的回归测试，使得新发布的基础结构能够在被集成到产品中之前得到测试。,软件工程,67,标准分布式模型 DCOMDCOM

40、是 Microsoft 开发并鼓励的一种标准的分布式构件对象模型。DCOM“标准”被描述为包含特定方法的标准接口，每个标准接口都提供了一套特定的服务。单个构件可以完成几个接口的服务，或若干构件中的每一个都能完成统一接口的服务，只是方式不同。DCOM是低层次的技术，支持构件间最原始的联系，它不作为应用开发的部分。,软件工程,68,测试要点：在对各种构件做任意配置时测试者能否正确编排唯一的标识？测试用例应能利用各种构件确保所有必要的连接能够成功。每个构件能否实现必要的接口？测试用例应能利用各种构件确保所有服务是可利用的并能实现期望的功能。标准接口的实现能否提供正确的行为？应针对每一种标准接口有一套

41、测试。标准分布式模型 RMI,软件工程,69,RMI是Java中的远程方法调用包，它提供一种简化的分布式环境，该环境假定不论连接的是什么样的或什么类型的机器，它们都能运行Java虚拟机。RMI提供一个注册对象，参与分布式系统的所有对象必须知道该注册对象监听到哪个端口的消息。RMI的最新版本使用ORB的Internet协议(IIOP)，使RMI对象与CORBA对象共同工作。,软件工程,70,测试要点：那些种CORBA测试模式能够在以RMI为基础的系统上使用？测试用例的构造很多与CORBA的测试用例相同。一般分布式构件模型分布式系统的基本体系如图，主要活动是服务请求方给服务提供方法送消息。请求首先

42、发送给请求方本地的代理对象，代理方联系通信基础结构并传送请求，通信基础结构实例化服务提供方，从对象定位器的,软件工程,71,服务中获得服务提供方的引用，并将服务请求传递给它。如果存在结果，则结果沿原路径返回。由于请求代理方可以引导请求，所以提供方不知道分布的细节。,软件工程,72,用于提供方构件的测试的要点：根据规范准备测试用例。ProviderTest类应包括相应测试驱动程序，该类继承自GenericModelTester。设计基于说明的测试用例：对提供方可提供的一系列基于分布式系统的服务设计测试用例，放在GenericModelTester类中，对基于特殊应用服务设计的测试用例则放在Pro

43、viderTest类中。设计基于实现的测试用例：满足路径或代码覆盖的范围标准。,软件工程,73,设计交互式测试用例：提供方应与请求服务且具有代表性的请求方交互。每个主要的协议都应得到测试，且至少有一个请求方参与到这个协议中来。设计基于状态的测试用例：当请求方发出请求时，提供方可能只处于一种状态。但它可能同时从多个请求方接收请求，因此应使用所有必要的协议，使提供方经历所有可能的状态。用于请求方构件的测试的要点：,软件工程,74,根据规范准备测试用例。RequesterTest类应包括相应测试驱动程序。在这个类中应提供用于执行功能性、结构性和交互性测试用例的操作。测试类在应用程序中可当作交互类使用

44、。设计基于说明的测试用例：在API文档中构造每个方法的前置条件和后置条件。执行用于每个方法中每个后置条件中所有语句的测试用例。设计基于实现的测试用例：满足一般的范围标准。,软件工程,75,设计交互式测试用例：重点放在请求方与每个提供方之间的完整协议。为使得计时效果较为明显，应适当插入人为延时。设计基于状态的测试用例：请求方有一系列与它自己的分布相关的状态，如与基础结构相连或撤销连接等。测试应包括一系列经历所有这些状态的测试用例，还应包含与应用语义学相关的一些状态。最大的分布式系统 Internet测试因特网上可以连接、增加或删除服务器。,软件工程,76,这类测试重点在Web服务器上和因特网应用程序的生存周期上。Web服务器测试Web服务器体系结构如图所示。Web页面和浏览器、应用服务器协作产生应用。,软件工程,77,这些系统使得用户服务自动化：页面接受输入，并放入一个用户订购表中。然后产生一条顾客记录，调用能够自动产生一个账号和密码的应用程序。最后把账号信息通过Email发送给用户。测试涉及两方面。首先，执行脚本看它所做的工作是否是其所期望做的？其次，检查应用程序和网页所期待的当前数据是否正确。是否是所期望的格式？因特网应用程序生存周期的测试跨越不同平台的一系列用户事务测试。,