软件开发与测试模型

一、 软件开发模型

1. 为什么学习软件开发模型

了解开发能够更好的有针对性的做好测试。

2. 什么是软件开发模型

软件开发生命周期模型是软件产品从最初构思到退役的过程。

3. 常见的开发模型

• 大爆炸模型
• 边写边改模型
• 瀑布模型
• 螺旋模型
• 敏捷开发模型

3.1 大爆炸模型

3.1.1 直接冲过河去的模型

• 一大堆东西（人力和资金）放在一起，巨大的能量释放，要么产生了优秀的产 品，要么是一堆废品。
  

3.1.2 特点

• 大爆炸模式是最简单的软件开发模式，计划、进度安排和正规开发过程都几乎 没有，所有精力都花在开发软件和编写代码上；
• 一般，大爆炸模式几乎没有测试，即使有也要挤在产品发布前，通常都会避免 在此模式下进行测试。

3.2 边写边改模型

3.2.1 摸着石头过河的模型

• 项目小组在未刻意采用其他开发模式时默认的开发模式。
• 它在大爆炸模式基础上更进了一步，至少考虑到了产品需求。
• 开发小组通常最初只有粗略的想法，接着进行一些简单的设计，然后开始漫长 的来回编写、测试和修改缺陷的过程，直到觉得足够才发布产品。
• 此种模式是测试期间最有可能碰到的模型。

3.2.2 特点

• 此种模式没有计划和文档编制，项目能够迅速展现成果，所以比较适合用完就 扔的项目；
• 与大爆炸模式类似，测试在边写边改模式中未特别强调，但是在编写代码和修 复缺陷过程中举足轻重；
• 软件测试会陷入无休止的循环往复，因为每天都可能在测试新版本。

3.3 瀑布模型

3.3.1 制定周密计划的模型

• 1970 年，温斯顿•罗伊斯（WinstonRoyce）提出，直到 80 年代早期，它一直 是唯一被广泛采用的软件开发模型。
• 采用瀑布模式的项目从最初的构思到最终产品要经过一系列步骤。每一个步骤结束时，写好文档，项目小组组织审查，并决定是否进入下一步。如果项目未 准备好进入下一步，就停滞下来直到准备好。

3.3.2 特点

• 从测试的角度看来，瀑布模式比截至到目前为止的其他模式更有优势。
• 瀑布模式所有一切都有完整细致的说明。当软件提交到测试小组时，所有细节 都已确定并有文档记录，而且实现在软件之中。由此，测试小组得以制定精确 的计划和进度。
• 测试对象非常明确，即程序。
• 在瀑布模型中，测试被认为是在软件开发过程的后期阶段进行的“一次性”活 动，这带来一个巨大的缺点，因为测试仅在最后进行，所以一些根本性问题可 能出现在早期，但是直到准备发布产品时才可能发现。

3.4 螺旋模型

3.4.1 计划赶得上变化的模型

• 1988 年，Barry Boehm（巴利•玻姆）提出。
• 开始不必详细定义所有细节，从小开始，定义重要功能，努力实现这些功能， 接收客户反馈，然后进入下一阶段，重复上述过程，直至得到最终产品。
• 特别适合于大型复杂系统。

3.4.2 特点

• 螺旋模式中包含了一点瀑布模式（分析、设计、开发和测试的步骤）、一点边 写边改模式（螺旋模式的每一次）和一点大爆炸模式（从外界观察）。加上该 模式发现问题早、成本低的特点，可以算做相当好的开发模式。
• 软件测试员喜欢该模式。因为通过参与最初设计的设计阶段，可以尽早地影响 到产品，可以把产品的来龙去脉弄得很清楚；并且在项目末期，不至于最后一分钟还在匆匆忙忙地进行全面测试。软件测试员地测试一直都在进行，所以最 后一步只是一个验证表面所有部分都没有问题。

3.5 敏捷开发模型

3.5.1 起源

• 另外一些名称：如快速原型、极限编程或进化开发等。
• 2001 年初，在犹他州的 Snowbird，由于看到很多软件开发团队陷入了不断增 长的过程的泥潭，一批业界专家聚集在一起概括出了一些可以让软件开发团队 具有轻量化、快速工作、响应变化能力的价值观和原则，他们称自己为“敏捷 联盟”。

3.5.2 敏捷宣言

• 敏捷联盟在随后几个月，他们创建了一份价值观声明，也就是敏捷联盟宣言。
• 这不是一份抽象的方法论集合，并没有提供任何死板僵化的开发方法和复杂的 技术结构层次，而更像是一份针对客户和开发个体的箴言警句集。
  
  • 通过过程和工具理解个人和交流的作用
  • 通过全面的文档理解运行的软件
  • 通过合同和谈判得到客户的协作
  • 在计划的执行中做出对变更的响应
• 敏捷开发的核心思想是：以人为本，适应变化。

3.5.3 特点

• 敏捷开发提倡迭代式和增量式的开发模式，并强调测试在其中的重要作用。
• 敏捷开发是以用户为中心、以客户需求为导向的开发过程，在此过程中随时做 好“迎接变化”的准备，客户是敏捷的关键环节。
• 敏捷开发没有单一固定的开发方法或过程，很多快速的开发模式都可以看作是 敏捷。但这些模式都有三个共同点：依赖客户的参与、测试驱动以及紧凑的迭 代开发周期。

二、 软件测试模型

1. 为什么学习测试模型

指导测试过程。

2. 常见的测试模型

• V 模型
• W 模型
• H 模型
• X 模型
  • 前置模型
  • 敏捷测试模型

2.1 V 模型

2.1.1 V 模型的提出和过程

• 1980 年，Paul Rook（保罗•洛克）提出，旨在改进瀑布模型的开发效率和效果。
• “V”的左端表示传统的瀑布开发模型，而“V”的右端表明相应的测试阶段。
  

2.1.2 优点

• V 模型明确地将测试分为不同的级别或阶段。
• 每个阶段都与开发的各阶段相对应。
• V 模型的测试策略包括低层测试和高层测试，低层测试是为了源代码的正确 性，高层测试是为了整个系统满足用户的需求。

2.1.3 缺点

• 测试是开发之后的一个阶段。实际应用中容易导致需求阶段的错误一直到最后 系统测试阶段才被发现。
• 测试的对象就是程序本身。忽视了测试活动对需求分析，系统设计等活动的验 证和确认的功能，直到后期的验收测试才被发现。
• 过程是线性的、顺序的，不能反复和迭代。

2.2 W 模型

2.2.1 W 模型的提出和过程

• 基于尽早和不断测试的原则，W 模型既强调了测试方案设计，也强调了测试执行。
  

2.2.2 优点

• W 模型从 V 模型演化过来，实际上开发是 V，测试是并行的 V，测试与开发 同步进行，有利于尽早地全面的发现问题。
• 测试伴随整个软件开发周期。
• 测试的对象不仅仅是程序，需求、设计等同样要测试。

2.2.3 缺点

• W 模型中，需求、设计、编码等活动被视为串行的，同时，测试和开发活动 也保持着一种线性的前后关系，上一阶段完全结束，才可正式开始下一个阶段 工作。这样就无法支持迭代的开发模型。

2.3 H 模型

2.3.1 H 模型的提出和过程

• 真正的测试级别之间不存在严格的次序关系，各阶段间可以反复触发、迭代、 增量。为了解决 V 模型和 W 模型存在的问题，有专家提出了 H 模型。
  

2.3.2 特点

• 它将测试活动完全独立出来，形成一个完全独立的流程，将测试准备活动和测 试执行活动清晰地体现出来。测试贯穿产品整个生命周期，与其他流程并发地 进行。
• 软件测试不仅仅指测试的执行，还包括很多其他的活动（计划、需求分析、用 例设计、环境搭建、提交缺陷、评估总结等）。
• 当某个测试时间点就绪时，软件测试即从测试准备阶段进入测试执行阶段。
• 软件测试要尽早准备，尽早执行。
• 软件测试是根据被测物的不同而分层次进行的。不同层次的测试活动可以是按 照某个次序先后进行的，但也可能是反复的。

2.4 敏捷测试模型

2.4.1 极限编程

• 20 世纪 90 年代 Kent Beck 设计了一种名为极限编程（eXtreme Programming， XP）的新型软件开发方法。

2.4.2 极限测试

• 为了满足 XP 的流程和思想，开发人员使用了极限测试方法，该方法强调连续 测试。
• 测试在 XP 中的地位非常重要，所以需要首先创建单元（模块）测试和验收测 试，然后才能创建代码库。这种形式的测试称为极限测试（eXtreme Testing， XT）。
• XP 模型需要客户参与，高度依赖模块的单元和验收测试。
  • 对任何一个递增的代码变更，开发人员都必须进行单元测试，以确保代码 库满足其规格说明的要求。
  • 单元测试完成后，用户进行验收测试。

2.4.3 基于 XP 的项目的步骤

1. 程序员与客户会晤，决定产品需求并建立使用场景。客户不在场时，程序 员进行会晤，将需求分解为独立的任务，并估计完成每项任务所需的时间。程 序员向客户提交任务清单和时间估计，并要求客户产生一个功能优先级清单。
2. 每一对程序员依据应用程序的规格说明，对其编程任务生成单元测试用例。
3. 编程小组依据程序员具备的能力，将任务分配给结对的程序员。两位程序 员协同工作，在同一台机器开发代码库，对代码进行实时检查。所有代码归所 有程序员所有。遵循一致的系统隐喻，所有的代码看上去都一致。每一对程序 员完成其任务，编写出代码库。每一对程序员在所有单元测试通过之前，不断 修改和重测他们的代码。所有的结对程序员每天都整合、集成他们的代码库。 编程小组发布应用程序的一个预览版本。
4. 客户进行验收测试，要么确认该应用程序，要么提交一份报告指出存在的 bug 或不足。程序员在验收测试成功的基础上发布一个产品版本。开发人员和编程 小组可以随时接触客户，这样可以快速、准确地解决问题。
5. 程序员根据最新的经验更新时间估计。
6. 不允许加班。如果每周都全力工作了 25 小时，就不需要加班。在重大发布 前的一星期例外。

2.4.4 敏捷测试的要点总结

• 敏捷测试是协同测试的一种形式，程序员结对编程，程序员分饰测试员角色， 敏捷测试是连续测试。
• 敏捷测试侧重单元测试和验收测试。单元测试的过程是先设计单元测试用例， 然后进行编码，之后执行测试。
• 敏捷测试强调客户参与，单元测试通过之后代码集成到代码库中，再由客户进 行验收测试。

2.5 测试模型的使用

• 不同的软件生命周期模型需要使用不同的测试方法。
• 应尽可能地去应用模型中对项目有实用价值的方面，但不强行地为使用模型而使用 模型，否则也没实际意义。
• 各种模型可以适当结合。