裝備虛擬訓(xùn)練軟件測試技術(shù)論文
隨著信息化軍事技術(shù)的不斷發(fā)展，裝備仿真訓(xùn)練軟件也獲得了迅速的發(fā)展，其規(guī)模越來越龐大、實現(xiàn)的功能越來越多、結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，裝備仿真訓(xùn)練軟件的性能和可靠性也成為至關(guān)重要問題的。下面小編為大家分享裝備虛擬訓(xùn)練軟件測試技術(shù)論文，歡迎大家參考借鑒。
1 軟件測試模型
軟件測試是裝備仿真訓(xùn)練軟件開發(fā)過程中一個不可缺少的重要步驟，而且隨著裝備仿真訓(xùn)練軟件規(guī)模的增大、復(fù)雜度的增加，軟件測試也變得越來越重要。裝備仿真訓(xùn)練軟件軟件測試過程與開發(fā)過程一樣，都能決定軟件的質(zhì)量，而且測試過程的質(zhì)量將直接影響測試結(jié)果的準(zhǔn)確性和有效性。
在軟件開發(fā)幾十年的實踐過程中，人們總結(jié)了很多的開發(fā)模型，這些模型對于軟件開發(fā)過程具有很好的指導(dǎo)作用，由于測試與開發(fā)是緊密結(jié)合在一起的，所以軟件測試也需要有測試模型去指導(dǎo)實踐。軟件測試模型是將測試過程活動進行抽象的概念模型，用于定義測試活動的流程和方法，是確保軟件工程質(zhì)量的重要手段。測試專家通過實踐總結(jié)出了很多很好的測試模型。這些模型將測試活動進行了抽象，明確了測試與開發(fā)之間的關(guān)系，更好的分析軟件測試在整個軟件研發(fā)中的參與度和工作過程，進而不斷完善軟件質(zhì)量保證流程，提高軟件產(chǎn)品的質(zhì)量，并成為了測試管理的重要參考依據(jù)。目前，主要的測試模型主要有以下4種：
1.1 V模型
V模型是將傳統(tǒng)測試模型瀑布模型改進后的一種測試模型，如圖1所示，從左到右，分別描述了軟件的基本開發(fā)過程和對應(yīng)的測試行為，清楚地體現(xiàn)出每個測試階段和開發(fā)過程各階段的對應(yīng)關(guān)系。但是在V模型當(dāng)中，測試過程放在了編碼的下一個階段，這就容易使人誤解為測試是軟件開發(fā)的最后一個階段，而需求分析的檢驗工作也是在驗收測試才能進行。
1.2 W模型
W模型由兩個V模型組成，分別代表測試與開發(fā)過程，非常明確的標(biāo)注了生產(chǎn)周期中開發(fā)與測試之間的對應(yīng)關(guān)系，如圖2所示。但是在W模型中測試和開發(fā)也保持著一種線性的前后關(guān)系，上一階段工作完全結(jié)束，才能正式開始下一階段的工作，這樣就無法支持迭代、自發(fā)性以及變更性調(diào)整等情況。
1.3 H模型
H模型形成了一個完整獨立的測試過程，并且將測試準(zhǔn)備活動和測試執(zhí)行活動清晰的區(qū)別出來，如圖3所示。圖中僅僅演示了在整個生命周期中某個層次上的一次測試“微循環(huán)”，圖中的“其他流程”可以是任意開發(fā)流程。H模型的特點是軟件測試是一個獨立的流程，貫穿產(chǎn)品整個生命周期，與其他流程并發(fā)地進行。當(dāng)某個測試點就緒時，軟件測試即從測試準(zhǔn)備階段進入測試執(zhí)行階段。
2 裝備仿真軟件測試的特點及關(guān)鍵問題
2.1 裝備仿真軟件測試的特點
裝備仿真訓(xùn)練軟件是一個由系統(tǒng)、分系統(tǒng)/子系統(tǒng)、模塊組成的復(fù)雜系統(tǒng)，并隨著系統(tǒng)和操作功能的增多，復(fù)雜程度也在增加，系統(tǒng)的好壞歸根結(jié)底是由各個分系統(tǒng)和各個模塊的好壞決定的，對各個分系統(tǒng)和各個模塊的測試是一個非常重要的環(huán)節(jié)。裝備仿真訓(xùn)練軟件測試具有以下6個特點：
2.1.1 裝備仿真訓(xùn)練軟件測試主要分為三個階段
從軟件生命周期全過程來看，軟件測試可分為單元測試、功能測試、集成測試、性能測試、系統(tǒng)測試、配置測試、回歸測試等階段。根據(jù)裝備仿真訓(xùn)練軟件的結(jié)構(gòu)、規(guī)模、類型和安全性關(guān)鍵等級等方面的特點，確定裝備仿真訓(xùn)練軟件測試主要分為單元測試、集成測試和系統(tǒng)測試三個階段。
2.1.2 單元測試是裝備仿真訓(xùn)練軟件的測試重點
裝備仿真訓(xùn)練軟件測試是一項針對性很強的工作，即使對同一類型的功能，可能由于不同型號任務(wù)的要求，功能實現(xiàn)也會有所差異，因此要求重點進行單元測試。單元測試是根據(jù)詳細設(shè)計和源程序，了解每個最小模塊的輸入、輸出條件和邏輯結(jié)構(gòu)是否正確合理。單元測試通常應(yīng)對模塊內(nèi)所有控制路徑設(shè)計測試用例，以便發(fā)現(xiàn)錯誤。
2.1.3 裝備仿真訓(xùn)練軟件程序內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，路徑組合數(shù)目龐大
程序的`三種基本結(jié)構(gòu)分別是：順序結(jié)構(gòu)、分支結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)，裝備仿真訓(xùn)練軟件最小組成模塊的內(nèi)部程序都可看作是這三種結(jié)構(gòu)按不同方式組合的產(chǎn)物，這其中包含大量多重選擇和循環(huán)嵌套的程序，而且模塊與模塊之間存在著大量的交互，所以程序內(nèi)部包含的不同路徑數(shù)目可能是天文數(shù)字，尤其對大規(guī)模復(fù)雜的裝備仿真訓(xùn)練軟件，窮舉所有的路徑是不可能的，需要根據(jù)實際情況去選擇適合的覆蓋測試方法。
2.1.4 裝備仿真訓(xùn)練軟件黑盒測試用例數(shù)量龐大
裝備仿真訓(xùn)練軟件中包含了不同專業(yè)的多個分系統(tǒng)，每個分系統(tǒng)又由多個子系統(tǒng)和模塊組成，其中包含的參數(shù)數(shù)量龐大，參數(shù)與參數(shù)之間的進行組合之后的數(shù)量將更加龐大，而軟件運行出現(xiàn)的故障時，更多的情況是由于多個參數(shù)的相互作用的原因，所以，要想充分考慮到參數(shù)與參數(shù)之間的關(guān)系，需要的測試用例數(shù)量是無窮盡的。
2.1.5 裝備仿真訓(xùn)練軟件測試一般需要特定的測試環(huán)境支持
裝備仿真訓(xùn)練軟件測試可以采用靜態(tài)測試方法和動態(tài)測試方法。其中，靜態(tài)測試以人工檢查為主，不需要特定的測試環(huán)境;而動態(tài)測試則需要建立驅(qū)動軟件模塊執(zhí)行的測試環(huán)境，支持軟件模塊的參數(shù)輸入和輸出結(jié)果的可視化。
2.1.6 裝備仿真訓(xùn)練軟件測試一般采用白盒測試與黑盒測試相結(jié)合的方法
一般采用白盒測試方法來測試裝備仿真訓(xùn)練軟件程序內(nèi)部的邏輯結(jié)構(gòu);裝備仿真軟件的功能測試部分則需要采用黑盒測試方法。
2.2 裝備仿真軟件測試的關(guān)鍵問題
軟件測試的目標(biāo)是發(fā)現(xiàn)軟件中可能存在的設(shè)計缺陷和錯誤。測試時驗證得越全面，軟件中可能存在的缺陷就會越少，而每一個項目、每一個軟件的測試都會有不同的特點和測試關(guān)鍵問題，測試工作要根據(jù)軟件的特點和關(guān)鍵問題，設(shè)計適合該軟件的測試。裝備仿真訓(xùn)練軟件測試的關(guān)鍵問題主要有以下4點：
2.2.1 測試工作必須由非開發(fā)人員來完成
由于許多開發(fā)單位對軟件測試的認(rèn)識水平不夠，自己設(shè)計、自己編程、自己測試、自己維護的現(xiàn)象還比較普遍，這樣的結(jié)果就是導(dǎo)致測試結(jié)果不理想，沒有達到測試的要求。所以，為了保證測試質(zhì)量，裝備仿真訓(xùn)練軟件的測試工作必須由非開發(fā)人員來進行，保證的效果。
2.2.2 在白盒測試中，采用基本路徑測試方法解決路徑覆蓋率問題
在裝備仿真訓(xùn)練軟件結(jié)構(gòu)中，路徑組合是一個龐大的數(shù)字，所以要在測試中覆蓋所有路徑是不可能的，需要把覆蓋的路徑壓縮到一定范圍內(nèi)。如：程序的循環(huán)部分可以只循環(huán)一次。因此，在路徑覆蓋測試上，我們選擇基本路徑測試法。
2.2.3 在黑盒測試中，采用組合覆蓋測試方法解決測試用例無窮盡問題
由于裝備仿真訓(xùn)練軟件中參數(shù)與參數(shù)的組合數(shù)量龐大，無法設(shè)計無窮盡的測試用例滿足覆蓋率問題，為此，采用組合覆蓋測試方法，不僅可以充分考慮到軟件中參數(shù)與參數(shù)之間的相互作用，更重要的是能以最少的測試用例實現(xiàn)最大程度的覆蓋，具有較好的測試效果。
2.2.4 要有必要的測試文檔
沒有文檔的項目是一個不成功的項目，同樣，沒有文檔的測試也不會是一個成功的測試。測試工作的計劃、設(shè)計、實現(xiàn)和問題報告都要以文檔的形式記錄下來留存，方便同項目組人員進行閱讀和修改，更重要的是對于后續(xù)同類項目是資源的積累過程和設(shè)計的改進依據(jù)。
3 裝備仿真軟件測試模型
測試過程模型定義了測試的流程和方法，為測試工作提供了指導(dǎo)。但是傳統(tǒng)的測試模型各有長短，不可能適合所有的測試軟件，軟件測試模型因測試軟件的不同而不同，所以，本文通過對傳統(tǒng)的測試過程模型進行的分析和探討，同時研究分析了裝備仿真訓(xùn)練軟件的實際情況，進而得到了適合裝備仿真軟件的測試模型，然后從該模型出發(fā)，完善軟件測試工作流程。裝備仿真訓(xùn)練軟件測試模型是一個包含了軟件文檔審查、代碼靜態(tài)分析和審查、單元測試、子系統(tǒng)集成測試、系統(tǒng)測試和驗收測試的綜合測試模型，如圖4所示。
3.1 測試準(zhǔn)備
測試準(zhǔn)備階段是在測試實施之前，構(gòu)造執(zhí)行測試所需的要素，這些要素通常包括軟件開發(fā)文檔、軟件開發(fā)程序、實際執(zhí)行測試所需的軟件、準(zhǔn)備測試環(huán)境和測試工具;同時還要為測試過程準(zhǔn)備適當(dāng)?shù)臏y試用例。
3.2 單元測試
裝備仿真訓(xùn)練軟件單元測試部分包含靜態(tài)測試和動態(tài)測試兩個部分。其中靜態(tài)測試的對象是裝備仿真訓(xùn)練軟件單元模塊的文檔和程序代碼，主要通過文檔審查、代碼審查、代碼靜態(tài)分析等方法來確保軟件需求和設(shè)計文檔的正確性、代碼的規(guī)范性、設(shè)計或?qū)崿F(xiàn)的正確性。而軟件結(jié)構(gòu)和功能方面的缺陷則需要采用動態(tài)測試的方法來完成。
裝備仿真訓(xùn)練軟件單元模塊動態(tài)測試采用黑盒測試和白盒測試相結(jié)合的方法，從模塊級檢查軟件的功能、性能、接口和其他約束條件是否滿足需求。白盒測試技術(shù)主要測試每個單元內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)的覆蓋率，黑盒測試技術(shù)測試模塊單元功能滿足需求情況。
3.3 集成測試
集成測試主要檢驗裝備仿真訓(xùn)練軟件中經(jīng)過單元測試的模塊和子系統(tǒng)各部分工作是否實現(xiàn)了相應(yīng)技術(shù)指標(biāo)、達到了相應(yīng)的要求。在裝備仿真訓(xùn)練軟件集成測試部分，既可以彌補單元測試中沒有測試到的Bug，又可以測試單元測試中沒有辦法測試的功能，如裝備仿真訓(xùn)練軟件中前后臺集成之后的關(guān)聯(lián)功能。所以集成測試就是測試各個部件之間的配合情況，為系統(tǒng)測試提供基本保證。
裝備仿真訓(xùn)練軟件的集成測試必須在所有模塊、子系統(tǒng)能夠正常運轉(zhuǎn)的情況下才能進行，一般采用的方法是數(shù)據(jù)驅(qū)動方法中的自底向上集成測試。具體的步驟是先測試組成子系統(tǒng)的模塊群，由于最底層的單元模塊都已經(jīng)經(jīng)過了單元測試，所以各個模塊可以向上集成為各個子系統(tǒng);然后在此基礎(chǔ)上就可以測試各個子系統(tǒng)能否正常工作，以及進行各個子系統(tǒng)之間的測試工作。
3.4 系統(tǒng)測試
裝備仿真訓(xùn)練軟件的系統(tǒng)測試是在集成測試的基礎(chǔ)上進行的，不僅是單純的測試軟件部分，而是將硬件、網(wǎng)絡(luò)和外設(shè)等其他要素結(jié)合進來進行綜合性測試。系統(tǒng)測試主要依據(jù)系統(tǒng)總體技術(shù)方案和需求說明書進行測試，目的是發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)與用戶需求不符或矛盾的地方。
系統(tǒng)測試的測試類型一般包括功能測試、性能測試、負(fù)載測試、強度測試、容量測試、安全性測試、用戶界面測試、有效性測試、配置測試、故障恢復(fù)測試、安裝測試和回歸測試。而在裝備仿真訓(xùn)練軟件的系統(tǒng)測試中，功能測試、性能測試、負(fù)載測試、安全性測試、有效性測試、配置測試、故障恢復(fù)測試是必須進行的，其他項目可以依據(jù)具體項目情況選擇性的進行。
3.5 驗收測試
在完成裝備仿真訓(xùn)練軟件的系統(tǒng)測試之后，進行驗收測試。只有通過了驗收測試，才標(biāo)志著項目的結(jié)束，軟件產(chǎn)品的完成。一般來說，驗收測試以用戶為主，主要驗證軟件的功能、性能以及其他特性是否與用戶要求相一致。
4 結(jié)束語
軟件測試的目的是通過測試來發(fā)現(xiàn)缺陷，找出缺陷的分布特征和出現(xiàn)的規(guī)律，以便在新的開發(fā)項目中改進設(shè)計結(jié)構(gòu)，避免缺陷的出現(xiàn)，同時也能夠通過設(shè)計有針對性的檢測方法，改善軟件測試的有效性。隨著裝備仿真訓(xùn)練軟件質(zhì)量要求的提高，軟件測試在軟件開發(fā)中的地位越來越重要。裝備仿真訓(xùn)練軟件測試模型是從傳統(tǒng)的軟件測試模型中提取出來的，適合裝備仿真訓(xùn)練軟件的測試模型，不僅可以提高測試在軟件生命周期中的作用，還可以完善軟件部分的工作流程。
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