软件工程中的测试类型

引言

软件测试是软件开发中的一个过程，旨在比较和检查所开发的软件是否符合其构建者预期的特定要求并可正常运行。 软件测试的最终目的是在最终用户使用之前确定某个软件是否存在任何弱点或问题，以提供一流的最终产品。测试有助于提高应用程序的价值，最大限度地降低开发成本，并提高用户满意度。

测试有许多类别，例如功能测试、非功能测试、手动测试和自动化测试，每种类型都采用不同的方法。测试方法不仅对于在开发早期阶段识别问题很有价值，而且对于在软件产品整个生命周期中增强和维护软件产品也至关重要。

测试类型

1. 手动测试

• 手动测试是指测试人员在不依赖自动化工具的情况下，通过自己的输入来测试软件的实践。手动测试是一种测试类型，由测试人员亲自进行测试，不使用任何工具或软件。其主要目的是发现一些问题并确保软件正常运行。手动测试在探索性测试中具有不可避免的优势，因为测试人员会在应用程序中搜索自动化测试无法检测到的测试用例。
• 因此，手动测试具有灵活性。这意味着测试人员能够根据应用程序的行为改变策略，并提供对应用程序越来越仔细的观察。在开发的初始阶段尤其如此，此时需求可能尚未完全明确。手动测试的另一个优点是，由于测试人员必须充当用户，因此更容易评估用户体验。
• 这就是为什么手动测试也有其缺点。它非常繁琐，有时容易出现人为错误，这可能导致测试结果不一致。此外，随着软件应用程序详细程度的增加，需要处理的测试用例也越来越多，这手动操作变得困难。然而，手动测试仍然具有妥协性，并且经常用于测试应用程序的用户界面和可用性。

2. 自动化测试

• 自动化测试是指提供特定工具和脚本来对应用程序运行测试。这种测试用于减少手动执行相同测试所需的时间。自动化测试可以重复、快速且统一地运行；因此，它们适用于回归测试，由于软件开发过程中的更改，可能需要多次执行相同的测试。
• 采用自动化测试的另一个好处是测试过程中的时间和成本将降低。一旦开发了测试脚本，它们就可以与其他版本一起再次运行，以更快地反馈代码更改。自动化还提高了测试覆盖率，因为它可以在短时间内运行许多测试，包括那些仅在条件推到极端时才发生的测试。
• 因此，自动化测试也伴随着一些问题。自动化测试还需要大量投资，包括初始阶段的时间和精力，以及持续的维护工作。然而，计算机化测试也只能指出可以编码到自动化测试脚本中的问题，因此很可能会忽略其他未知问题。因此，许多专业人士认为测试软件的最佳方法是结合手动测试和自动化测试。

3. 功能测试

功能测试是软件测试服务的一个子类别，它意味着测试软件产品的不同功能，以确保它们符合客户或最终用户的要求。它涵盖了几个类别，它们在保证软件的一致功能方面扮演着各种角色。以下是功能测试主要类型的简要描述：单元测试、集成测试、系统测试以及两种验收测试：用户验收测试 (UAT) 和操作验收测试 (OAT)。

4. 单元测试

• 它在代码实现后进行，其中整个系统的一小部分作为功能测试的初始级别进行测试。单元测试的主要目的是确保被测试的单元按预期工作。
• 这种测试由开发人员在编码阶段开发，并重复运行，目的是在早期阶段发现故障。许多资源支持单元测试；对于 Java，使用 JUnit；对于 .NET，使用 NUnit，依此类推。单元测试的一些好处包括：能够在早期阶段发现错误、提高代码的质量和效率，以及易于修复问题。然而，单元测试不测试不同单元如何集成工作，尽管它通常与集成测试一起进行。

5. 集成测试

• 在此测试类型中，关注点在于确定软件中的元素将如何相互连接和协同工作。在测试完单个单元后，集成测试检查这些单元连接后是否按设计工作。这是一种关键的测试类型，因为尽管单个组件在单独测试时可能工作良好，但当它们作为单元实现时，可能会由于数据处理格式差异和其他与接口相关的问题而失败。
• 集成测试有不同的策略，称为自上而下方法、自下而上方法和三明治方法。单元测试也是一种实践，首先测试更全局的系统单元，然后逐步将低级别单元集成到系统中。自下而上方法是从低级别测试开始，然后将这些单元集成到更高级别。
• 三明治方法结合了两种方法，即积极强化和消极惩罚步骤（Thomas & Kilmann，2001）。集成测试可以是手动和自动化的，其主要目标是揭示与其他组件的交互、数据流和系统功能方面的问题。

6. 系统测试

• 系统测试被定义为对整个应用程序软件作为一个整体进行测试。这种形式的测试通常用于确定所实现的系统是否能够以正确的方式完成其设计任务。自动化系统测试通常在模拟真实条件的受控环境中进行，旨在检查软件的其他方面，例如其功能、稳定性、安全性、便利性等。
• 系统测试包含不同类型的测试，例如功能测试、性能测试、方法论测试和可用性测试。测试人员执行预定义的测试脚本，以确保应用程序的所有功能在某些情况下按预期工作。系统测试旨在检查已开发部署的软件替代元素的集成和组合工作能力。成功的系统测试可以保证软件满足用户需求，并且不包含严重缺陷。

7. 验收测试

验收测试是功能测试下的最后一种测试，在此测试中对软件进行测试，以查看其是否满足业务需求。最终用户或利益相关者执行此类测试，并关注从用户角度测试软件的功能、用户界面和性能。

8. 用户验收测试 (UAT)

• 用户验收测试 (UAT) 直接意味着由实际用户测试系统，以查看他们是否会根据他们的要求接受它。UAT 在确认软件所需的功能和实用性已得到良好实现以及其易用性与业务需求相关联方面发挥着至关重要的作用。在 UAT 中，真正的最终用户执行测试用例，他们可能会从功能、易用性和其他可用性测试方面对软件给出他们的印象。
• 通常有两种主要类型的测试通常在分段环境中进行：单元测试、验收测试和集成测试。在此阶段，可以指出在早期测试阶段未检测到的一些问题。UT 的有效性表明软件适合部署，因为将提供它的用户已进行了验证。

9. 操作验收测试 (OAT)

• 操作验收测试或 OAT 用于检查其在容量、可扩展性和可恢复性方面的操作就绪性。OAT 包括备份和恢复、负载测试、安全性以及符合操作要求等参数。
• OAT 可以由运营团队或 IT 人员执行，他们评估应用程序是否可用于生产。它有助于测试软件，以确保可以将其部署到操作环境，并且不会出现任何问题。OAT 对于降低与部署过程相关的风险并保证其在生产环境中的可维护性是必需的。

10. 回归测试

回归测试是软件测试的重要形式之一，它涉及在对应用程序的先前版本进行新更改后测试应用程序，以确保最新更改没有影响应用程序的效率。

一种测试类型，其中程序仅通过已经通过的测试再次运行，以确保修改后程序正常工作。它主要是为了确定新代码、代码修改或新功能对现有功能和功能产生的不利影响。

回归测试的类型

• 纠正性回归测试： 当发现现有功能没有更改但必须对此软件进行测试时，总是执行此操作。
• 渐进式回归测试： 在将新功能集成到开发的软件中之后进行，目的是确定新功能没有影响系统中的其他优点。
• 选择性回归测试： 它只涉及测试应用程序中受某些形式或某些功能更改影响的部分。
• 自动化在回归测试中的重要性： 自动化在回归测试中扮演着至关重要的角色，因为它可以有效地测试用例。自动化回归测试的优势在于能够在短时间内处理大量数据，并且可以多次执行以在每次代码更改后检测问题。Selenium、QTP 和 TestComplete 是用于自动化回归测试的一些广泛使用的工具。

11. 探索性测试

• 另一方面，探索性测试是一种软件测试方法，它依赖于测试人员的灵感来搜索结果中可能存在的任何缺陷以及评估产品的可用性。
• 探索性测试是一种同行测试模式，测试人员可以随意浏览产品，无需任何脚本。测试人员不是从预设的组织模式或模型进行分析，而是运用他们的智慧、洞察力和直觉来尝试找到它们。最后一种方法，因为它提供了更大的灵活性和在测试过程中改变过程的可能性，特别适用于在长期不保持不变的环境中进行测试。

测试设计与执行

• 值得一提的是，探索性测试同时包含测试设计和测试执行。测试设计理念存在于测试人员的头脑中，因此他们很可能根据他们期望应用程序发生的情况来创建测试。它还允许通过灵活地根据应用程序的行为改变测试方法来对应用程序进行动态测试，从而识别不易通过脚本发现的缺陷。

探索性测试文档

• 建议在所有测试方法中都进行测试文档，探索性测试也不例外。我们与基于交互的方法相关的另一个方面是基于会话的测试，其中测试人员记录他们的测试会话以及所涵盖的领域、观察到的问题以及可能已回答的任何其他问题。它还用于记录缺陷，并有助于为将来的测试过程创建信息。

启用更深层次错误的识别

• 探索性测试会暴露应用程序中其他未知的错误，因为它涉及多个测试人员协同工作，探索应用程序以发现新问题。这在需求定义不明确或定义频繁更改的情况下特别有用，因为这使得测试人员能够立即更改其策略。

12. 冒烟测试和健全性测试

冒烟测试和健全性测试是两种关键的质量保证方法，有助于确认应用程序的功能未受到所做更改的不利影响。尽管它们可能看起来相似，但它们在测试过程中作为不同的工具出现。

冒烟测试的定义

• 冒烟测试有时称为“构建验证测试”，被认为是初始测试，旨在找出特定软件应用程序最关键的功能是否正常运行。最初，其主要目的是检查构建是否足够稳定以继续进行测试。冒烟测试通常旨在自动化并包括影响，这让测试人员可以确定应用程序是否需要更彻底的测试。

为什么进行冒烟测试？

• 事实上，冒烟测试的目标是在软件开发周期的早期阶段快速识别关键问题。这种检查是确定应用程序功能水平的便捷方法，以保证进行更深入和更长时间的测试。它会快速指出软件中的任何关键缺陷，如果存在不应测试的构建，测试人员就不会在其上浪费时间。

健全性测试

• 健全性测试意味着测试软件中已进行更改的特定区域，而不涵盖应用程序的全部功能。相比之下，冒烟测试检查构建的整体稳定性，而健全性测试检查特定错误是否已修复或新功能是否按预期工作。健全性测试主要在新构建包含错误修复、功能更新或功能更改时进行。
• 进行健全性测试的主要目的是确保特定缺陷已得到修复，并且在进行更改后应用程序的行为是正确的。这种类型的测试有助于验证最近的更改未在所测试或修改的应用程序区域中引入新错误。这是一个重要的过程，在敏捷开发过程中不应停止，因为更改经常发生。

冒烟测试和健全性测试

尽管冒烟测试和健全性测试的模式非常相似，因为这两种程序都旨在评估应用程序的稳定性，但两者之间存在显着差异：冒烟测试涉及测试系统的P大部分区域，而健全性测试是对受某些更改影响的区域进行测试。冒烟测试首先进行，然后，健全性测试用于验证对特定修复或添加所做的更改。

13. Alpha 和 Beta 测试

Alpha 和 Beta 测试都被定义为软件开发的最后阶段，旨在强调已发布软件产品的质量和兼容性。测试阶段有所不同，每个阶段都有其目的，并且需要不同类型的测试人员参与。

什么是 Alpha 测试？

• Alpha 测试是真正意义上的系统测试，由开发团队或同一组织的其他测试团队执行。它是单元和集成测试之后、软件发布给用户群体之前的阶段。Alpha 测试侧重于检查问题、使用、微调和审查与规定规范相关的表单/布局。它通常在测试台环境中进行，测试人员可以在其中进行实际使用测试。

Alpha 测试的目的

• 其主要目的是在进入 Beta 测试阶段之前识别软件中的问题。通过这种方式，开发人员可以在组织内部检测到大多数问题严重的错误和用户界面问题，而无需将软件发布给公众使用。此阶段使开发人员有机会纠正或增强需要完善产品并使其功能齐全的领域。Alpha 测试最大限度地降低了在下一个测试阶段（即 Beta 测试）或软件发布后出现重大缺陷的可能性。

Beta 测试

• Beta 测试可以定义为继 Alpha 测试之后的第二个测试阶段。在此阶段，目标软件由有限数量的外部用户（通常称为 Beta 测试人员）在真实条件下运行。Beta 测试的目标是让用户测试软件并寻找更多问题，以及确定软件在实际条件下的效率。此阶段对于证明软件的可行性和实用功能至关重要，因为它将发布给公众。

14. 非功能测试

非功能测试是软件测试的另一个方面或领域，在 ASQ 中非常重要，因为它处理软件的功能以外的定性度量。此类测试有助于验证软件是否具有预期的质量，以及用户交互是否能解决合理的期望。非功能测试是一种专注于不特定于特定程序的方面的软件测试。

15. 性能测试

此类测试关注应用程序在速度、响应时间、测试组大小等因素方面的功能。这里的主要任务是定位性能问题区域，并查看应用程序是否能够管理预期的用户水平。

16. 负载测试

负载测试是性能测试的一个子类别，旨在确定应用程序在预期负载下的性能。它运行多个相同用户的应用程序实例，以找出当许多用户尝试使用它时应用程序的行为。这是为了保证软件能够适应预期同时使用的用户数量。

• 或者，负载测试旨在揭示运行时间慢、资源利用率高以及系统冻结能力等问题。负载测试是一种实践，它使团队能够确定必要的基础设施，并使其在应用程序管理中高效处理负载。

17. 压力测试

• 虽然负载测试是衡量高负载下的性能，但压力测试将其提升到另一个层次，使应用程序经受不寻常甚至有时是真实的用例条件，例如沉重的流量负载。它旨在找出应用程序何时变得无法使用以及在受到压力时如何响应。
• 在压力测试场景中，应用程序在模拟负载和超出正常能力的情况下进行测试，以便可以发现当其预期容量超出时应用程序的行为，例如，当它无法及时响应、崩溃或发生数据损坏时。

18. 可伸缩性测试

• 可伸缩性测试确定应用程序根据与之交互的用户数量进行扩展或缩小的能力。第四种类型评估其在用户数量、活动级别和记录增加方面的适应性。在此类测试中，我们了解应用程序可以承受的负载，从而确保如何为未来的扩展做好准备。
• 借助负载测试，可以识别关键点并估计横向扩展（向当前数量添加新机器）和纵向扩展（增强当前使用的硬件）的可能性。这使得软件在更多用户使用它进行测试时仍能保持有效。

19. 安全测试

• 安全测试是确定特定应用程序中入侵者可能潜在升级的故障点和风险的行为。主要思想是保证应用程序作为数据有效防护罩，防止任何访问、漏洞或任何形式的攻击。
• 安全测试包括渗透测试、漏洞扫描和风险评估，这些都提供了其安全系统状态的详细信息。在此背景下，黑客模仿攻击以确定系统的漏洞，并可能包括各种攻击，如 SQL 注入、跨站脚本 (XSS) 和不安全数据存储。通过解决这些问题，可以提高组织内应用程序的安全级别，从而保护其用户的信息。

20. 可用性测试

• 可用性测试旨在评估软件的效率满意度，因为合适的执行者在使用应用程序时不会遇到太多困难。应努力确保用户从软件中获得价值，并且体验是积极的。
• 可用性测试涉及实际用户在使用应用程序执行某些任务时被观察。测试人员收集有关应用程序布局、界面和用户体验的信息。此类测试使人们能够根据目标用户的期望确定需要改进的软件领域。

21. 兼容性测试

• 兼容性测试是测试软件在不同环境（例如操作系统、浏览器、设备和网络）中的性能的过程。这旨在使一个一站式应用程序能够无缝提供服务，而无需考虑周围环境。
• 当应用程序将在各种环境中使用时，这种类型的测试非常重要，以确保可以发现可能阻碍操作或导致界面问题的兼容性问题。通过认识到兼容性测试有助于避免软件与各种操作系统和设备不兼容的情况，从而避免人们不满意的情况，可以知道这一点。

22. 可靠性测试

• 可靠性测试测试软件在不同时间间隔内无故障性能的一致性。主要目的是：在一定时期内达到预期水平的所需特性，并在没有故障或错误的情况下测试可靠性。
• 与可靠性测试相关的一些方面包括了解故障模式以及从任何问题中恢复的能力。当识别出多种可变性作为可靠性问题时，团队可以制定措施来改进软件系统，以保证用户端可靠性。

结论

总而言之，了解软件工程中的测试类型对于利用所有可能的测试方法来创建高质量产品至关重要。因此，了解每种类型之间的差异，包括功能测试、非功能测试、回归测试、探索性测试、冒烟测试和验收测试，对于识别任何缺陷、维护性能和验证指定要求非常重要。因此，通过在开发过程中使用所有这些方法，实现的结果包括软件可靠性、可用性以及安全性。因此，测试有助于增强软件的整体质量并提高最终用户的满意度，这就是为什么它是 SDLC 中必不可少的一步。