劉方

摘 要：為了在實(shí)際項(xiàng)目測(cè)試工作中更好地適應(yīng)敏捷開(kāi)發(fā)模式，探索一種新型軟件測(cè)試模型。通過(guò)梳理傳統(tǒng)的幾種常用軟件測(cè)試模型，比較分析各個(gè)模型的優(yōu)缺點(diǎn)，吸取前人的優(yōu)點(diǎn)并結(jié)合實(shí)際項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)實(shí)需求，設(shè)計(jì)了一種以需求為驅(qū)動(dòng)、以測(cè)試為核心的新型軟件測(cè)試模型—“車(chē)輪”模型。該模型適用于目前最流行的敏捷開(kāi)發(fā)模式，強(qiáng)調(diào)全過(guò)程測(cè)試，能有效提高軟件質(zhì)量和開(kāi)發(fā)效率。

關(guān)鍵詞：敏捷開(kāi)發(fā)；軟件測(cè)試；“車(chē)輪”模型；需求驅(qū)動(dòng)；全過(guò)程測(cè)試

DOI：10.11907/rjdk.172747

中圖分類(lèi)號(hào)：TP319

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-7800（2018）005-0142-04

Abstract：In order to adapt to agile development mode better in the actual project testing，this paper explores a new kind of software test model. First， this paper has combed the traditional software test models； then， it compares the advantages and disadvantages of every model； finally， the author designs a new software test model， “wheel” model， which is driven by the demand and tested as the core by drawing on the advantages of predecessors and combining actual project experience and real demands. This model is applicable to the most popular agile development mode， and emphasizes the whole process test， which can effectively improve the software quality and development efficiency.

Key Words：agile development；software testing； “wheel” model； demand-driven； whole process test

0 引言

高效的測(cè)試工作是保障高質(zhì)量產(chǎn)品盡快上線(xiàn)的關(guān)鍵。建立一個(gè)好的軟件測(cè)試模型可以極大提高測(cè)試效率、減少不必要的工作量、增加測(cè)試精準(zhǔn)度。本文首先分析常用的軟件測(cè)試模型，然后結(jié)合數(shù)年的工作經(jīng)驗(yàn)，重點(diǎn)討論一種適應(yīng)目前最為流行的敏捷開(kāi)發(fā)模式的新型軟件測(cè)試模型，即需求驅(qū)動(dòng)的軟件測(cè)試模型——“車(chē)輪”模型。

敏捷開(kāi)發(fā)是一種適應(yīng)性、增量式的開(kāi)發(fā)模式[1]，目前被大多數(shù)企業(yè)采用。其產(chǎn)生的原因是市場(chǎng)的需求瞬息萬(wàn)變，很難實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品需求的明確、完整收集。在整個(gè)敏捷開(kāi)發(fā)過(guò)程中需求是不斷新增并改進(jìn)的，需求變更推動(dòng)整個(gè)開(kāi)發(fā)過(guò)程的行進(jìn)。而在敏捷開(kāi)發(fā)中，測(cè)試的目的在于驗(yàn)證：第一、需求理解和表達(dá)的正確性；第二、設(shè)計(jì)和表達(dá)的正確性；第三、實(shí)現(xiàn)的正確性；第四、運(yùn)行的正確性[2]。這4個(gè)階段中的正確性都以需求為判斷基準(zhǔn)，測(cè)試也以需求為依據(jù)，所以需求是整個(gè)開(kāi)發(fā)過(guò)程的驅(qū)動(dòng)力。

1 常用軟件測(cè)試模型分析

1.1 V模型

V模型是最早被提出[3]、最具有代表性，也是最為人熟知的一種測(cè)試模型，如圖1所示。

圖1中由左至右描述了開(kāi)發(fā)過(guò)程和測(cè)試階段之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。V模型的意義在于，它最早提出測(cè)試不是開(kāi)發(fā)的事后彌補(bǔ)行為，而是與開(kāi)發(fā)同等重要的過(guò)程[4]。但V模型的缺點(diǎn)也很明顯，它將測(cè)試階段和設(shè)計(jì)階段完全分開(kāi)[5]，認(rèn)為測(cè)試是編碼完成后才開(kāi)始的階段[6]，這種思想無(wú)法體現(xiàn)“盡早測(cè)試”的原則。于是，需求分析和產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段產(chǎn)生的錯(cuò)誤就只能到最終的測(cè)試階段才能被發(fā)現(xiàn)，大大增加了修復(fù)錯(cuò)誤的代價(jià)，延長(zhǎng)了開(kāi)發(fā)周期。并且，V模型中各個(gè)階段之間沒(méi)有交互，一個(gè)階段完成才到下一個(gè)階段，無(wú)法循環(huán)互動(dòng)，這和敏捷開(kāi)發(fā)及時(shí)溝通響應(yīng)的要求背道而馳。

1.2 W模型

鑒于V模型的不足，W模型將兩個(gè)V模型合并，強(qiáng)調(diào)測(cè)試應(yīng)該伴隨開(kāi)發(fā)的全部過(guò)程[4]，需求、功能、設(shè)計(jì)、程序都是測(cè)試對(duì)象[2]，并且測(cè)試和開(kāi)發(fā)同步進(jìn)行，如圖2所示。

W模型對(duì)V模型的改進(jìn)，不僅擴(kuò)大了測(cè)試范圍，更有利于盡早發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，避免了在驗(yàn)收階段才最終發(fā)現(xiàn)需求實(shí)現(xiàn)錯(cuò)誤或需求不滿(mǎn)足的嚴(yán)重錯(cuò)誤。但W模型也有其局限性，如仍然將需求、設(shè)計(jì)、編碼視為串行，并且測(cè)試和開(kāi)發(fā)活動(dòng)也保持線(xiàn)性的先后關(guān)系，當(dāng)上一階段完全結(jié)束才能進(jìn)入下一階段工作[7]。這樣，缺少了關(guān)鍵的回歸測(cè)試階段，也無(wú)法支持敏捷開(kāi)發(fā)過(guò)程的迭代模型。

1.3 X模型

圖3是X模型示意圖。X 模型是對(duì)V模型的一種改進(jìn)，圖左描述的是針對(duì)單獨(dú)程序片段所進(jìn)行的相互分離的編碼和測(cè)試，此后通過(guò)頻繁重復(fù)的集成最終成為可執(zhí)行的程序，然后再對(duì)這些可執(zhí)行程序進(jìn)行測(cè)試。已通過(guò)集成測(cè)試的成品可以進(jìn)行封裝并提交給用戶(hù)，也可作為更大規(guī)模和范圍內(nèi)集成的一部分。圖右多根并行的曲線(xiàn)表示變更可以在各個(gè)部分發(fā)生，同時(shí)還定義了探索性測(cè)試，這是不進(jìn)行事先計(jì)劃的特殊類(lèi)型測(cè)試，該方式往往能幫助有經(jīng)驗(yàn)的測(cè)試人員在測(cè)試計(jì)劃之外發(fā)現(xiàn)更多的軟件錯(cuò)誤[8]。但這種探索性測(cè)試可能造成人力、物力和財(cái)力浪費(fèi)，對(duì)測(cè)試員的熟練程度要求比較高[6]。但X模型仍存在一些缺陷：①提出測(cè)試設(shè)計(jì)卻沒(méi)有指明在測(cè)試的各個(gè)階段都需要進(jìn)行測(cè)試設(shè)計(jì)；②沒(méi)有提及關(guān)于需求的確認(rèn)；③過(guò)于關(guān)注程序級(jí)別的測(cè)試，沒(méi)有抽象成一個(gè)系統(tǒng)模型[9]。

1.3 H模型

圖4的H模型僅僅演示了整個(gè)產(chǎn)品生命周期中的某一次測(cè)試“微循環(huán)”。圖中的“其它流程”可以是任意流程，如：需求分析流程、設(shè)計(jì)流程、編碼流程，甚至是測(cè)試流程自身。向上的箭頭代表一個(gè)測(cè)試就緒點(diǎn)，表示“其它流程”在該點(diǎn)處達(dá)到了測(cè)試條件，此時(shí)只要測(cè)試準(zhǔn)備活動(dòng)完成，就可以執(zhí)行測(cè)試。概括來(lái)說(shuō)，H模型將軟件測(cè)試獨(dú)立于其它流程并貫穿于整個(gè)產(chǎn)品生命周期，與其它流程并發(fā)的進(jìn)行，當(dāng)某個(gè)測(cè)試時(shí)間點(diǎn)就緒時(shí)，軟件測(cè)試即從測(cè)試準(zhǔn)備階段進(jìn)入測(cè)試執(zhí)行階段[10]。H模型雖然有很強(qiáng)的靈活性，但它并沒(méi)有提出具體的應(yīng)用模型[11]，其實(shí)際運(yùn)用的指導(dǎo)意義不強(qiáng)。

2 需求驅(qū)動(dòng)軟件測(cè)試模型——“車(chē)輪”模型

2.1 模型設(shè)計(jì)

為使軟件測(cè)試能夠適應(yīng)敏捷開(kāi)發(fā)模式，達(dá)到測(cè)試目的，本文綜合上述幾種常用測(cè)試模型的優(yōu)點(diǎn)，并結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際需求，設(shè)計(jì)了一種新型的軟件測(cè)試模型——“車(chē)輪”模型。如圖5所示。

“車(chē)輪”模型是一種以用戶(hù)需求和用戶(hù)反饋為驅(qū)動(dòng)，以測(cè)試為核心、用于迭代開(kāi)發(fā)模式的測(cè)試模型。由于用戶(hù)需求和用戶(hù)反饋是增量式的遞交，所以產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程是不斷重復(fù)循環(huán)的。測(cè)試滲透在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的全過(guò)程中，跟蹤每一個(gè)環(huán)節(jié)的輸入和輸出。在“車(chē)輪”模型中，測(cè)試直接對(duì)需求負(fù)責(zé)，保證產(chǎn)品在各個(gè)階段都是符合需求的，測(cè)試對(duì)象是產(chǎn)品生命周期全過(guò)程。

“車(chē)輪”模型中的測(cè)試是一個(gè)獨(dú)立的流程，其中包括：測(cè)試管理和測(cè)試執(zhí)行。測(cè)試管理是指，對(duì)測(cè)試計(jì)劃、測(cè)試說(shuō)明、測(cè)試資源、源程序、測(cè)試用例、測(cè)試環(huán)境、測(cè)試腳本、測(cè)試報(bào)告、缺陷單等進(jìn)行管理，同時(shí)對(duì)測(cè)試人員進(jìn)行合理分工。測(cè)試執(zhí)行是指，測(cè)試人員在分配到任務(wù)后，對(duì)測(cè)試對(duì)象進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)試，包括：接口測(cè)試、功能測(cè)試、集成測(cè)試、系統(tǒng)測(cè)試、回歸測(cè)試等。

由于測(cè)試在“車(chē)輪”模型中處于核心位置，跟蹤產(chǎn)品生命周期的全過(guò)程，所以對(duì)測(cè)試人員的要求也較高。測(cè)試人員除了能熟練執(zhí)行接口測(cè)試、功能測(cè)試、集成測(cè)試、系統(tǒng)測(cè)試、回歸測(cè)試等基礎(chǔ)測(cè)試，還需要具備需求分析、文案編輯能力，同時(shí)還需要有一定的編碼能力，能理解程序的實(shí)現(xiàn)算法。

2.2 模型詳述

圖5模型中無(wú)法詳細(xì)說(shuō)明在開(kāi)發(fā)的各個(gè)階段測(cè)試對(duì)應(yīng)的具體工作內(nèi)容，但實(shí)際在開(kāi)發(fā)與測(cè)試的每一個(gè)交互箭頭上都包含了許多工作，以下是詳細(xì)介紹。

（1）需求分析階段：

①測(cè)試需求文檔，提出需求缺陷，跟蹤缺陷修改情況；

②參加需求評(píng)審， 協(xié)助制定驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)；

③根據(jù)最終確定的需求文檔編寫(xiě)測(cè)試計(jì)劃；

④根據(jù)需求文檔、業(yè)務(wù)流程， 設(shè)計(jì)測(cè)試流程。

（2）產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段：

①對(duì)原型進(jìn)行測(cè)試，提出原型缺陷，跟蹤缺陷修改情況；

②根據(jù)需求文檔、業(yè)務(wù)流程和原型， 設(shè)計(jì)功能測(cè)試用例。

（3）詳細(xì)設(shè)計(jì)階段：

①測(cè)試詳細(xì)設(shè)計(jì)文檔，提出設(shè)計(jì)缺陷，跟蹤缺陷修改情況；

②根據(jù)詳細(xì)設(shè)計(jì)文檔編寫(xiě)接口測(cè)試計(jì)劃，設(shè)計(jì)接口測(cè)試用例和測(cè)試腳本；

③根據(jù)詳細(xì)設(shè)計(jì)文檔、數(shù)據(jù)字典搭建測(cè)試環(huán)境，準(zhǔn)備測(cè)試數(shù)據(jù)。

（4）編碼實(shí)現(xiàn)階段：

①對(duì)已完成編碼的接口進(jìn)行接口測(cè)試；

②集成通過(guò)接口測(cè)試的接口進(jìn)行模塊測(cè)試；

③根據(jù)需要選擇進(jìn)行壓力測(cè)試、性能測(cè)試、穩(wěn)定性測(cè)試、兼容性測(cè)試、安全性測(cè)試、自動(dòng)化測(cè)試；

④跟蹤缺陷，不斷進(jìn)行回歸測(cè)試。

（5）系統(tǒng)集成階段：

①集成全部模塊進(jìn)行系統(tǒng)測(cè)試；

②完成測(cè)試報(bào)告；

③編寫(xiě)用戶(hù)手冊(cè)；

④收集β測(cè)試中的用戶(hù)反饋，對(duì)用戶(hù)反饋進(jìn)行核查篩選確定系統(tǒng)缺陷，跟蹤缺陷修改情況；

⑤協(xié)助實(shí)施人員完成系統(tǒng)部署和產(chǎn)品上線(xiàn)。

2.3 模型優(yōu)勢(shì)

和常用測(cè)試模型相比，“車(chē)輪”模型有如下優(yōu)點(diǎn)：

（1）強(qiáng)調(diào)測(cè)試對(duì)象不是代碼而是整個(gè)產(chǎn)品生命周期，每一個(gè)可交付的中間件都需要通過(guò)適當(dāng)?shù)姆绞竭M(jìn)行測(cè)試，真正實(shí)現(xiàn)了“全過(guò)程”測(cè)試， 提高了軟件測(cè)試質(zhì)量[12]。

（2）由于測(cè)試在項(xiàng)目啟動(dòng)初期就參與其中，保證了測(cè)試和開(kāi)發(fā)過(guò)程的密切銜接，確保能在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤。

（3）現(xiàn)實(shí)中的開(kāi)發(fā)不是一種串行的活動(dòng)，在大多數(shù)情況下是交叉進(jìn)行的，那么相應(yīng)的測(cè)試也不存在嚴(yán)格的先后關(guān)系。“車(chē)輪”模型適應(yīng)了這一現(xiàn)實(shí)狀況，讓各階段的測(cè)試（如：接口測(cè)試、集成測(cè)試、系統(tǒng)測(cè)試、回歸測(cè)試等）跟隨開(kāi)發(fā)進(jìn)度反復(fù)觸發(fā)、循環(huán)迭代。

（4）將測(cè)試活動(dòng)完全獨(dú)立出來(lái)，同時(shí)采取敏捷方法，及時(shí)響應(yīng)并全程跟蹤，完全實(shí)現(xiàn)了測(cè)試和開(kāi)發(fā)的同步。

（5）體現(xiàn)了客戶(hù)、產(chǎn)品經(jīng)理、開(kāi)發(fā)人員以及測(cè)試人員之間的交互，當(dāng)需求發(fā)生變更時(shí)能夠及時(shí)調(diào)整方案。并且測(cè)試結(jié)果實(shí)時(shí)反饋，也保證了測(cè)試質(zhì)量。

2.4 模型應(yīng)用實(shí)施

將“車(chē)輪”模型應(yīng)用到一個(gè)社會(huì)治理網(wǎng)格化微信公眾號(hào)的開(kāi)發(fā)項(xiàng)目中，該項(xiàng)目包括公眾號(hào)前臺(tái)開(kāi)發(fā)和后臺(tái)管理平臺(tái)開(kāi)發(fā)。其中的志愿者模塊完全依照“車(chē)輪”模型進(jìn)行全程測(cè)試。首先，產(chǎn)品經(jīng)理與客戶(hù)溝通需求并完成需求文檔后，將需求文檔交付給測(cè)試人員和開(kāi)發(fā)人員進(jìn)行評(píng)估。在此階段測(cè)試人員會(huì)對(duì)需求的可行性、合理性及完整性進(jìn)行測(cè)試，并將需求缺陷提交給產(chǎn)品經(jīng)理。之后產(chǎn)品經(jīng)理會(huì)根據(jù)測(cè)試提交的缺陷以及開(kāi)發(fā)反饋的意見(jiàn)重新補(bǔ)充并修改需求文檔。需求文檔定稿后，產(chǎn)品經(jīng)理、開(kāi)發(fā)人員和測(cè)試人員共同參與需求評(píng)審會(huì)議，制定產(chǎn)品驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。

接下來(lái)，產(chǎn)品經(jīng)理根據(jù)需求文檔完成產(chǎn)品原型的設(shè)計(jì)后，將原型交付給開(kāi)發(fā)人員和測(cè)試人員。在此階段對(duì)原型進(jìn)行測(cè)試，主要包括：界面是否美觀(guān)；配色是否合理；交互是否友好；操作步驟是否簡(jiǎn)單；功能是否齊全；使用場(chǎng)景是否全覆蓋；邏輯是否合理；操作流程是否順暢等。測(cè)試人員將原型缺陷提交給產(chǎn)品經(jīng)理后，產(chǎn)品經(jīng)理會(huì)根據(jù)測(cè)試缺陷以及開(kāi)發(fā)意見(jiàn)對(duì)原型進(jìn)行修改，最終確定原型。

開(kāi)發(fā)人員根據(jù)原型進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)階段，測(cè)試人員同時(shí)設(shè)計(jì)編寫(xiě)測(cè)試用例。對(duì)于需要進(jìn)行接口測(cè)試的部分，測(cè)試人員依據(jù)開(kāi)發(fā)人員提供的接口說(shuō)明書(shū)設(shè)計(jì)編寫(xiě)接口測(cè)試腳本。在此階段測(cè)試人員還要搭建測(cè)試環(huán)境，準(zhǔn)備測(cè)試數(shù)據(jù)。

由于志愿者模塊內(nèi)還細(xì)分了多個(gè)小模塊，開(kāi)發(fā)人員會(huì)將逐個(gè)完成的小模塊提測(cè)給測(cè)試人員。測(cè)試人員對(duì)提測(cè)的模塊會(huì)先進(jìn)行冒煙測(cè)試，確保提測(cè)內(nèi)容的主要功能已通，可以進(jìn)行后續(xù)的全面測(cè)試。如在冒煙測(cè)試過(guò)程中發(fā)現(xiàn)阻塞缺陷立即打回給開(kāi)發(fā)人員重新編碼。于是整個(gè)開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)過(guò)程是一種邊開(kāi)發(fā)邊測(cè)試的狀態(tài)。當(dāng)所有小模塊全部完成后，開(kāi)發(fā)人員會(huì)集中修復(fù)測(cè)試人員提交的缺陷，而測(cè)試人員會(huì)不斷回歸測(cè)試已修復(fù)的缺陷。

最后測(cè)試人員還要再整體進(jìn)行系統(tǒng)測(cè)試、兼容性測(cè)試以及并發(fā)測(cè)試。當(dāng)已知缺陷全部修復(fù)完成后，產(chǎn)品達(dá)到驗(yàn)收條件即可上線(xiàn)并交付給客戶(hù)使用。

2.5 模型應(yīng)用效果分析

社會(huì)治理網(wǎng)格化微信公眾號(hào)項(xiàng)目中還有一個(gè)智慧黨建模塊，該模塊未使用“車(chē)輪”模型，而是按照傳統(tǒng)測(cè)試方法進(jìn)行測(cè)試。與使用“車(chē)輪”模型的志愿者模塊相比，由于智慧黨建模塊的測(cè)試工作并未在需求制定階段就介入，而是在編碼完成后一次性交付給測(cè)試，智慧黨建模塊在測(cè)試后又修改了2次需求，同時(shí)開(kāi)發(fā)人員根據(jù)修改的需求重構(gòu)了兩次代碼。而志愿者模塊因?yàn)榍捌趯?duì)需求及原型都進(jìn)行了測(cè)試，編碼工作一次性完成，大大減少了開(kāi)發(fā)時(shí)間，提高了產(chǎn)品開(kāi)發(fā)效率。

另外，志愿者模型由于測(cè)試全程跟蹤，當(dāng)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)和項(xiàng)目其他人員及時(shí)溝通反饋，極大地縮短了處理問(wèn)題的響應(yīng)時(shí)間。而智慧黨建模塊的測(cè)試工作仍是一種串行模式，當(dāng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后再回退到上一階段，這種問(wèn)題解決模式浪費(fèi)了大量時(shí)間。

3 結(jié)語(yǔ)

本文結(jié)合軟件測(cè)試模型的設(shè)計(jì)原則，提出了一個(gè)新的軟件測(cè)試模型——“車(chē)輪”模型。該模型吸取V模型、W模型、X模型、H模型的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)彌補(bǔ)這些傳統(tǒng)模型的不足之處，最大化體現(xiàn)了“盡早測(cè)試、全面測(cè)試”的原則。模型將測(cè)試置于產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的核心位置，充分發(fā)揮了測(cè)試人員的主觀(guān)能動(dòng)性，以測(cè)試推動(dòng)開(kāi)發(fā)，有效地減少了軟件缺陷，在保證軟件質(zhì)量的同時(shí)也縮短了開(kāi)發(fā)時(shí)間。并且，模型加強(qiáng)了測(cè)試人員和客戶(hù)、產(chǎn)品經(jīng)理、開(kāi)發(fā)人員的溝通交流，讓測(cè)試人員直接對(duì)需求負(fù)責(zé)，完全符合當(dāng)前流行的敏捷開(kāi)發(fā)模式。下一步將不斷優(yōu)化改進(jìn)模型，提高模型的通用性，以期有新的突破。

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（責(zé)任編輯：江 艷）