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中小企业管理系统实施

系统实施是系统开发全过程中费用最大、周期最长、涉及面最广的一个阶段。

【学习目的和要求】

●能够合理选择计算机和网络设备,进行信息系统物理系统的实施
●能根据实际情况选择合适的应用软件开发工具
●掌握系统测试及调试的技术及方法
●掌握系统切换方式
●理解人员培训工作的重要性及培训的主要内容

系统实施是指将系统设计阶段的结果在计算机上实现,即将原来纸面上的、类似于设计图式的新系统方案转换成可执行的应用软件系统,解决“做”的问题。
系统设计是一项复杂的工程,同样系统实施也是一项复杂的工程:一般来说,系统实施阶段主要有以下几个方面的工作:
(1)物理系统的实施、数据库系统的建立;
(2)程序设计;
(3)系统测试和调试;
(4)系统切换;
(5)人员培训。
上述各方面的工作有的部分可并行进行,以利于缩短系统实施的周期。

第一节物理系统的实施

物理系统的实施是指计算机系统和通信网络系统设备的订购、机房的准备和设备的安装调试、系统软件的安装调试、基础数据的收集录入等一系列活动。

一、计算机系统的实施

1.计算机品牌选择

2.计算机购置的基本原则
计算机购置时以能够满足MIS的设计和运行的基本要求为最基本的原则。

3.计算机购置应考虑的问题
(1)计算机系统是否具有合理的性价比;
(2)计算机系统是否具有良好的可扩充性;
(3)能否得到来自供应商的售后服务和技术支持等。

4.计算机的环境要求
(1)机房要安装双层玻璃门窗,并且要求无尘;
(2)硬件通过电缆线连接至电源,电缆走线要安放在防止静电感应的耐压有脚的活动地板下面;
(3)为了防止由于突然停电造成的事故发生,应安装备用电源设备,如功率足够的不间断电源(UPS)。

5.计算机设备到货,按合同开箱验收
(1)安装与调试任务主要应由供货方负责完成;
(2)系统运行用的常规诊断校验系统也应由供货方提供,并负责操作人员的培训。

二、网络系统的实施

网络系统的实施就是用通信线路把各种设备连接起来组成网络系统。

1.流行网络产品厂家

2.网络产品选型
(1)路由器设备
(2)交换机设备

3.MIS网络类型及结构
(1)局域网(LAN)通常指一定范围内的网络,可以实现楼宇内部和邻近的几座大楼之间的内部联系。
(2)广域网(wAN)设备之间的通信,通常利用公共电信网络,如中国公用数字数据网CHINADDN、中国公用分组交换网CHINAPAC、公用交换电话网PSTN、帧中继FrameRelay等,实现远程设备之间的通信。

4.常用的通信线路
(1)双绞线;
(2)同轴电缆;
(3)光纤电缆;
(4)微波和卫星通信等。

三、整理基础数据。建立数据库系统

企业中有许多固定信息和历史信息,如产品结构、各种台账、统计信息等。在手工信息系统中,它们是保存在纸介质上的,实现计算机信息系统后,要把它们转存到计算机存储器中。这些存储实体的代码、存储信息的数据模型及所用的数据库管理系统,在系统分析和设计阶段均已确定。在实施阶段,按照前面数据与数据流程分析、数据/过程分析以及数据库设计的结果,在计算机内建立数据库系统,整理固定信息和历史信息,以备新系统运行时使用。如果上述工作进行得比较规范,而且开发者又对数据库技术比较熟悉的话,按照数据库设计的要求,在短时间内即可建立起一个数据库结构,并着手进行基础数据的整理和从旧系统中导入所需要的数据。由于手工系统中经常有些数据残缺不全,有些不够准确,故在存入新系统时,需要花大力气进行补充、整理和校验,还应力求完整、准确,努力避免无用数据的出现。第二节程序设计程序设计是指根据系统分析和系统设计产生的功能结构图、数据流程图、数据字典,以及计算机系统提供的有关资料和统一选定的程序设计语言而编写一系列语句或指令,以完成系统的功能,满足用户需求。

一、程序设计目标

1.可维护性
可维护性是指可以对程序进行补充或修改。由于信息系统需求的不确定性,系统需求可能会随着环境的变化而不断变化,因此必须对系统功能进行完善和调整,由此也要对程序进行补充或修改。此外,由于计算机软硬件的更新换代,也需要对程序进行相应的升级。
MIS寿命一般是3~8年时间,因此程序的维护工作量相当大。一个不易维护的程序,用不了多久就会因为不能满足应用需要而被淘汰,因此,可维护性是对程序设计的一项重要要求。

2.可靠性
可靠性是指程序应具有较好的容错能力。
(1)正常情况下能正确工作;
(2)意外情况下应方便处理,不致产生因意外操作而造成严重损失。

3.可理解性
可理解性是指程序不仅要求逻辑正确、计算机能够执行,而且应层次清楚、便于阅读。

4.效率
程序的效率是指程序能否有效地利用计算机资源。
(1)程序效率的地位已不像以前那样举足轻重了,因为硬件价格大幅度下降,而其性能却不断完善和提高。
(2)程序设计人员工作效率的地位日益重要。程序设计人员工作效率高不仅能降低软件开发成本,而且可明显降低程序的出错率,进而减轻维护人员的工作负担。为了提高程序设计效率,应充分利用各种软件开发工具,如MIS生成器等。
5.程序效率与可维护性、可理解性的关系通常是矛盾的
实际编程过程中,人们往往宁可牺牲一定的时间和空间,也要尽量提高系统的可理解性和可维护性,片面地追求程序的运行效率反而不利于程序设计质量的全面提高。因为,随着计算机应用水平的提高,软件愈来愈复杂,同时硬件价格不断下降,软件费用在整个应用系统中所占的比重急剧上升,从而使人们对程序设计的要求发生了变化。
(1)在过去的小程序设计中,主要强调程序的正确和效率。
(2)对于大型程序,人们则倾向于首先强调程序的可维护性、可靠性和可理解性,然后才是效率。

二、程序设计原则
1.程序设计应遵循的原则
(1)应采用自顶向下的??榛绦蛏杓?Top—Down)方法。
(2)编写程序应符合软件工程化思想。自顶向下设计(Top—DownDesign)是一种从总体出发,逐层分解和逐步细化,直至使整个系统设计达到足够简单、明确、清楚和详细的程序设计方法。这种方法如同撰写文章,先确定题目写什么,再拟订出大纲以及每段的大意,最后再逐字逐句书写。在设计中使用自顶向下方法的目的在于,一开始能从总体上理解和把握整个系统,而后对于组成系统的各功能??橹鸩角缶?,从而使整个程序保持良好的结构,提高软件开发的效率。
应用软件的编程工作量极大,而且要经常维护、修改,如果编写程序不遵守正确的规律,就会给系统的开发、维护带来不可逾越的障碍。软件工程的思想即利用工程化的方法进行软件开发,通过建立软件工程环境来提高软件开发效率。自顶向下的??榛绦蛏杓品先砑こ袒枷?。
2.在自顶向下??榛绦蛏杓浦杏ψ⒁獾奈侍?br /> (1)??橛Ω镁哂卸懒⑿裕涸谙低持心?橹视】赡艿叵嗷ザ懒?,减少??榧涞鸟詈?,即信息交叉,以便于将??樽魑桓龆懒⒆酉低晨?。
(2)??榇笮』忠实保耗?橹邪淖幽?槭鲜?,既便于??榈牡ザ揽?,又便于系统重构。
(3)??楣δ芤虻ィ旱撞隳?橐话阌ν瓿梢幌疃懒⒌拇砣挝?。
(4)共享的功能??橛校憾杂诳晒└髂?楣蚕淼拇砉δ?,应集中在一个上层??橹?,供各??橐?。

三、结构化程序设计方法结构化程序设计方法(StructuredProgramming,SP)是采用顺序结构、循环结构、选择结构三种基本逻辑结构来编写程序的方法。这是在具体编程中应采用的方法,能够指

导人们用良好的思想方法去设计程序。

(一)顺序结构
顺序结构是一种线性有序的结构,由一系列依次执行的语句或??楣钩?。

(二)循环结构
循环结构是由一个或几个??楣钩?,程序运行时重复执行,直到满足某一条件为止。下面是以FoxPro为例的循环结构:

DoWhile<条件>
<命令组1)
[-Loop]

<命令组2>
[EXIT]

<命令组3>
ENDDo

(三)选择结构

根据条件成立与否,选择程序执行路径的结构。

1.结构一
IF<条件>
<命令组1>
ELSE
<命令组2)
ENDIF

2.结构二

IF(条件)
<命令组>
ENDIF

3.结构三

DoCASE
CASE<条件1>
(命令组1>
CASE<条件2)
(命令组2>
CASE<条件n>
<命令组n>
ENDCASE四、面向对象的程序设计方法面向对象程序设计(ObjectOrientedProgramming,OOP)是指一种程序设计范型,同时也是一种程序开发的方法。它将对象作为程序的基本单元,将程序和数据封装其中,以提高软件的重用性、灵活性和扩展性。当我们提到面向对象的时候,它不仅指一种程序设计方法,更多意义上是一种程序开发方式。读者在学习本节内容时,有必要了解一些关于面向对象系统分析和面向对象系统设计(ObjectOrientedDesign,00D)方面的知识,详情可参考本教材第三章面向对象的系统开发方法一节的相关内容。

相对于前面结构化的程序设计方法,面向对象方法具有如下优点:
1.与人类习惯的思维方法一致
传统的程序设计技术是面向过程的设计方法,也就是我们上一节所讲的结构化程序设计,这种方法以算法为核心,把数据和过程作为相互独立的部分,数据代表问题空间中的客体,程序代码则用于处理这些数据。
把数据和代码作为分离的实体,反映了计算机的观点,因为在计算机内部,数据和程序是分开存放的。但是,这样做的时候总存在使用错误的数据调用正确的程序???,或使用正确的数据调用错误的程序??榈奈O?。使数据和操作保持一致,是程序员的一个沉重负担,在多人分工合作开发一个大型软件系统的过程中,如果负责设计数据结构的人中途改变了某个数据的结构而又没有及时通知所有人员,则会发生许多不该发生的错误。
传统的程序设计技术忽略了数据和操作之间的内在联系,用这种方法设计出来的软件系统其解空间与问题空间并不一致,令人感到难以理解。实际上,用计算机解决的问题都是现实世界中的问题,这些问题无非由一些相互间存在一定联系的事物所组成。每个具体的事物都具有行为和属性两方面的特征。因此,把描述事物静态属性的数据结构和表示事物动态行为的操作放在一起构成一个整体,才能完整、自然地表示客观世界中的实体。
面向对象的软件技术以对象(Object)为核心,用这种技术开发出的软件系统由对象组成。对象是对现实世界实体的正确抽象,它是由描述内部状态表示静态属性的数据,以及可以对这些数据施加的操作(表示对象的动态行为)封装在一起所构成的统一体。对象之间通过传递消息互相联系,以模拟现实世界中不同事物彼此之间的联系。
面向对象的开发方法与传统的面向过程的方法有本质不同,这种方法的基本原理是,使用现实世界的概念抽象地思考问题,从而自然地解决问题。它强调模拟现实世界中的概念而不强调算法,它鼓励开发者在软件开发的绝大部分过程中都用应用领域的概念去思考。在面向对象的开发方法中,计算机的观点是不重要的,现实世界的模型才是最重要

的。面向对象的软件开发过程从始至终都围绕着建立问题领域的对象模型来进行:对问题领域进行自然的分解,确定需要使用的对象和类,建立适当的类等级,在对象之间传递消息实现必要的联系,从而按照人们习惯的思维方式建立起问题领域的模型,模拟客观世界。
2.稳定性好
面向对象方法基于构造问题领域的对象模型,以对象为中心构造软件系统。它的基本方式是用对象模拟问题领域中的实体,以对象问的联系刻画实体间的联系。因为面向对象的软件系统的结构是根据问题领域的模型建立起来的,而不是基于对系统应完成的功能的分解,所以,当对系统的功能需求变化时并不会引起软件结构的整体变化,往往仅需要作一些局部性的修改。例如,从已有类派生出一些新的子类以实现功能扩充或修改,增加或删除某些对象等。总之,由于现实世界中的实体是相对稳定的,因此,以对象为中心构成的软件系统也是比较稳定的。
3.可重用性好
用已有的零部件装配新的产品,是典型的重用技术,重用是提高生产效率的一个重要方法。面向对象的软件技术在利用可重用的软件成分构造新的软件系统时,体现出较大的灵活性。它可利用两种方法重复使用一个类:一种方法是创建该类的实例,从而直接使用它;另一种方法是从它派生出一个满足当前需要的新类。继承性机制使得子类不仅可以重用其父类的数据结构和程序代码,而且可以在父类代码的基础上方便地修改和扩充,这种修改并不影响对原有类的使用。由于可以像使用集成电路(IC)构造计算机硬件那样,比较方便地重用对象类来构造软件系统,因此,有人把类称为“软件IC”。
面向对象的软件技术所实现的可重用性是自然和准确的,在软件重用技术中它是最成功的一个。

4.可维护性好
面向对象的软件技术符合人们习惯的思维方式,因此用这种方法建立的软件系统容易被维护人员理解,他们可以主要围绕派生类来进行修改、调试工作。类是独立性很强的???,向类的实例发消息即可运行它,观察它能否正确地完成要求它做的工作,对类的测试通常比较容易实现,如果发现错误也往往集中在类的内部,比较容易调试。总之,面向对象技术的优点并不是减少了开发时间,相反,初次使用这种技术开发软件,可能比用传统方法所需时间还稍微长一点??⑷嗽北匦牖ê艽缶θシ治龆韵笫鞘裁?,每个对象应该承担什么责任,所有这些对象怎样很好地合作以完成预定的目标。这样做换来的好处是,提高了目标系统的可重用性,减少了生命周期后续阶段的工作量和可能犯的错误,提高了软件的可维护性。此外,一个设计良好的面向对象系统是易于扩充和修改的,因此能够适应不断增加的新需求。以上这些都是从长远考虑的软件质量指标。
面向对象模拟了对象之间的通信。就像人们之间互通信息一样,对象之间也可以通过消息进行通信。这样,我们不必知道一个对象是怎样实现其行为的,只需通过对象提供的接1:3进行通信并使用对象所具有的行为功能。而面向过程则通过函数参数和全局变量达到各过程??榱档哪康?。
面向对象把一个复杂的问题分解成多个能够完成独立功能的对象(类),然后把这些对象组合起来去完成这个复杂的问题。采用面向对象模式就像在流水线上工作,我们最终只需将多个零部件(已设计好的对象)按照一定关系组合成一个完整的系统,这样使得软件开发更有效率。

第三节系统测试和调试
一、系统测试
(一)系统测试概述系统测试是根据系统开发各阶段的规格说明和程序的内部结构而精心设计一批测试用例,并利用这些测试用例去运行系统,以发现系统错误的过程。好的测试方案是尽可能地发现至今尚未发现的错误的测试方案。成功的测试则是发现至今尚未发现的错误的测试。测试并不能保证程序是完全正确的,成功的测试也不应是没有发现错误的测试。
在管理信息系统开发及实施过程中,系统测试是保证系统得以顺利运行的关键性一步,它是提高软件质量和可靠性的有效手段。管理信息系统涉及管理、软件、硬件、人员等各方面以及软件开发活动的一系列过程,尽管人们采取了许多消除缺陷发生的措施,甚至将55%以上的开发力量投入系统测试中,但错误仍不可避免地发生。本节将对目前系统测试中所使用的战略、主流技术以及规范化的测试文档作详细介绍,其中,软件测试是核心。
(二)系统测试的目的与原则
1.系统测试的目的
结合经济效益和技术手段两方面的考虑,测试的目的是以最少人力、物力和时间投入,尽可能早、尽可能多地找出软件中潜在的各种错误和缺陷。由此目的所带来的附加收获是,它能证明软件的功能和性能与需求相符合。
2.系统测试的原则在测试过程中还要注意以下一些原则或公理,它们是系统开发和测试的“交通规则”或者“生活法则”。
(1)所有的测试都应追溯到系统说明书,或者更进一步就是用户需求。因为系统测试的目标在于揭示错误,而最严重的错误是那些无法满足用户需求的错误,导致的后果就是用户不满意,不接受,甚至要求赔偿。
(2)尽早地、不断地进行系统测试。由于系统的复杂性和抽象性,以及软件开发各个阶段的多样性等,使得开发的每个环节都可能产生错误,把测试贯穿于开发过程的始终,坚持软件开发的阶段评审,从而可以尽早发现和预防错误,达到减少开发费用和提高质量的目的。
(3)系统测试是有风险的行为。如果不去测试所有的情况,那就是选择了风险。但是穷举法又是绝对不可取的,因为任何一个小程序的完全测试数目都是一个天文数字。这时的主要测试原则就是把无边无际的可能减少到可以控制的范围,以及针对风险做出明智抉择,去粗取精。
图7—1说明了测试量和发现的系统错误数量之间的关系。如果试图测试所有情况,费用将大幅增加,而错误遗漏的数量并不会因为费用追加而明显下降。如果减少测试或者错误地确定测试对象,那么费用很低,但是会漏掉大量错误。我们的目标是找到满意的测试量,由于涉及寻找费用的发生,所以并不一定要找到图中的“*”点,其附近的点均可。
(4)找到的错误越多,就说明系统缺陷越多。生活中的寄生虫和系统缺陷几乎一样,两者都成群出现,发现一个,附近就会有一群。原因有很多,比如程序员疲劳,同一个程序员往往犯同样的错误,系统网络架构的不合理等,在这里也要注意,并非所有的错误都能修复。(5)除检查系统应完成的任务外,还应检查系统是否做了它不应该做的事。尤其是在网络环境下要注意流出与流人数据的检验与加密,以保证系统和数据的安全。
(三)系统测试与开发各阶段的关系
系统开发是一个自顶向下、逐步细化的过程,而测试则是自底向上、逐步集成的过程,低一级别的测试为高一级别的测试做准备工作,但这并不排除两者并行测试,系统测试与系统开发各阶段的关系如图7—2所示。
单元测试将对每一个功能??榻胁馐?,以消除??槟诓吭诼呒虾凸δ苌系拇砦蠹叭毕?。在单元测试的基础上,对照系统设计进行集成测试,检测和排除子系统及系统在结构上的错误。在集成测试的基础上,对照系统需求进行确认测试,最后从系统全体出发运行系统,看是否满足需求。
系统不仅仅是表面的那些东西,通常要靠有计划、有条理的开发过程来建立。从开始到计划、编制、测试,一直到公开使用的过程中,都有可能发现系统错误。图7—3显示了随着时间推移,系统错误修复费用的增长情况。

(四)系统测试的过程

系统的测试过程如图7—4所示。

1.单元测试
单元测试主要以??槲ノ唤胁馐?,即测试已设计出的单个??榈恼沸?。单元测试的主要内容包括:
(1)??榻涌?,即测试??橹湫畔⑹欠衲芄蛔既返亓鹘?、流出;
(2)数据结构,即测试??樵诠ぷ鞴讨?,其内部的数据能否保持完整性,包括内部数据的内容、形式及相互关系是否正确;
(3)边界条件,即测试为限制数据加工而设置的边界处??槟芊裾9ぷ?;
(4)覆盖条件,即测试??榈脑诵心芊翊锏铰闾囟ǖ穆呒哺?;
(5)出错处理,即测试??楣ぷ髦蟹⑸砦笫?,其中的出错处理措施是否有效。
2.组装测试
在每个??橥瓿傻ピ馐院?,需按照所设计的结构图把它们连接起来,进行组装测试。组装测试的内容包括:
(1)各??槭欠裎薮砦蟮亓?;
(2)能否保证数据有效传输及数据的完整性和一致性;
(3)人机界面及各种通信接口能否满足设计要求;
(4)能否与硬件系统的所有设备正确连接。

3.确认测试
组装测试完成后,在各??榻涌谖薮砦蟛⒙闳砑杓埔蟮幕∩?,还需进行确认测试。确认测试的主要内容有:
(1)功能方面应测试系统输入、处理、输出是否满足要求;
(2)性能方面应测试系统的数据精确度、时间特性(如响应时间、更新处理时间、数据转换及传输时间、运行时间等)、适应性(在操作方式、运行环境及其他软件的接口发生变化时应具备的适应能力)是否满足设计要求;
(3)其他限制条件的测试,如可使用性、安全保密性、可维护性、可移植性、故障处理能力等。
4.系统测试
在软件完成确认测试后,应对软件与其他相关部分或全部软硬件组成的系统进行综合测试。系统测试的内容包括对各子系统或分系统之间的接口正确性的检查和对系统的性能、功能的测试。系统测试一般通过以下几种测试来完成:
(1)恢复测试,即采取各种人工方法让软件出错使其不能正常工作,进而检验系统的恢复能力。如果系统本身能够进行自动恢复,则应检验重新初始化、检验点设置机构、数据恢复以及重新启动是否正确。
(2)安全测试,即设置一些企图突破系统安全保密措施的测试用例,检验系统是否有安全保密漏洞。对某些与人身、机器和环境的安全有关的软件,还需特别测试其?;ず头阑な侄蔚挠行院涂赡苄?。
(3)强度测试,即检验系统的极限能力,主要确认软件系统在超临界状态下性能降级是否是灾难性的。
(4)性能测试,即测试安装在系统内的软件的运行性能,这种狈0试需与强度测试结合起来进行。为了记录性能,需要在系统中安装必要的测量仪表或度量性能的软件。
5.验收测试
系统测试完成,且系统试运行了预定的时间后,企业应进行验收测试,确认已开发的软件能否达到验收标准,包括对测试有关的文档资料的审查验收和对程序测试验收。对于一些关键性的软件,还必须按照合同进行一些严格的特殊测试,如强化测试和性能降级执行方式测试等,验收测试应在软件投入运行后所处的实际工作环境中进行。验收测试的内容包括:
(1)文档资料的审查验收,即检查所有与测试有关的文档资料是否编写齐全,并得到分类编目。这些文档资料主要包括各测试阶段的测试计划、测试申请及测试报告等。
(2)余量要求。必须实际考察计算机存储空间,输入、输出通道和批处理时间的使用情况,要保证它们至少都有20%的余量。
(3)功能测试。必须根据系统实施方案中规定的功能对被验收的软件逐项进行测试,以确认该软件是否具备规定的各项功能。
(4)性能测试。必须根据系统实施方案中规定的性能对被验收的软件进行逐项测试,以确认该软件的性能是否得到满足。
(5)强化测试。必须按照GB8566软件开发规范中的强化测试条款进行,开发单位必须设计强化测试用例,其中包括典型运行环境、所有运行方式及在系统运行期问可能发生的其他情况。
(6)性能降级执行方式测试。在某些设备或程序发生故障时,对于允许降级运行的系统,必须确定能够安全完成的性能降级方式,开发单位必须按照应用企业指定的所有性能降级执行方式或性能降级执行方式组织来设计测试用例,应设定典型的错误原因和所导致的性能降级执行方式??⒌ノ槐匦肴繁2馐越峁胄枨蠊娓袼得髦邪ǖ乃性诵行阅苄枨笠恢?。
以上五类测试是一个商品化系统不可缺少的,每种测试都要事先设计,事后写报告归档。测试完成的标准为:由于难以判定软件是否还有错误,因此,什么时候停止测试就难以断言。增加测试可以增加可靠性,但测试费用也增加。通常停止测试的情况是在规定的测试时间以后没有再发现问题(如微软对一般系统的测试时间是72小时),或者是执行完所有测试用例以后没有再发现问题。
除了上述测试之外,在交付测试的系统正式投入测试之前应进行一定范围的人工i贝4试,这不是上机实际运行,而是测试小组的会审(Inspections)和走查(Walkthroughs)。在程序的人工测试中,程序会审由作者读他的程序,3~4个有经验的测试人员听取他的解释。事实证明,这种方法可以发现30%~70%的逻辑设计和编码错误,但对定义分析错误收效甚微。
走查和会审类似,但不是由程序员读他自己的程序,而是走查小组的测试人员事先把程序在纸面上“执行”一次,提出执行中发生的问题,以便发现重大的逻辑错误??卟榛嵋槭?,对于有问题的部分,测试人员和程序作者一起在黑板上运行,以求找出问题的症结。
IBM公司的人工测试效率高达80%,就是说,在所有测出的错误中80%是在人工测试中发现的。这就证实了计算机心理学家温伯格(Weinberg)的断言——“人工读程序是非常必要的”。

(五)系统测试技术
1.黑盒子测试
不深入代码细节的软件测试方法称为黑盒子测试。它是动态的,因为程序正在运行——软件测试员充当客户来使用它;它是黑盒子,因为测试时不知道程序如何工作。测试工作就是进行输入、接受输出、检验结果。黑盒子测试常常被称为行为测试,因为测试的是软件在使用过程中的实际行为。软件测试人员不关心程序内部是如何实现的,而只是检查程序是否符合它的“功能说明”,所以使用黑盒子法设计的测试用例完全是根据程序的功能说明来设计的。根据微软的经验,黑盒测试的内容主要有以下几个方面:
(1)菜单/帮助测试。在软件产品开发的最后阶段,文档里发现的问题往往是最多的。因为在软件测试过程中,开发人员会修复测试人员发现的错误,而且可能会对软件的一些功能进行修改,同时项目经理也会根据情况调整软件的特性。所以,在软件开发和测试过程中,所有的功能和特性都不是固定不变的,都会进行调整。
(2)Alpha/Beta测试。Alpha测试是由一个用户在开发场所进行的,用户在开发者的“指导”下对软件进行测试,开发者负责记录使用中出现的错误。Beta测试是由软件的最终用户在一个或多个用户场所进行的,开发者通常不会在场。因此,Beta测试是软件在一个开发者不能控制的环境中的“活的”应用,用户记录下所有在测试中遇到的问题,并报告给开发者,然后开发者对系统进行最后的修改。在此过程中,产品特征不断地修改。当发现错误后,在开发人员修改的同时,项目经理也会对产品计划做出相应的调整,产品计划不是一成不变的。
(3)回归测试?;毓椴馐缘哪康木褪潜Vひ郧耙丫薷吹拇砦笤谌砑桓肚安换嵩俪鱿?。实际上,许多错误都是在回归测试时发现的。在此阶段,首先要检查以前找到的错误是否已经更正了。值得注意的是,有的错误经过修改之后可能又产生了新的错误,回归测试可以保证已更正的错误不再重现,而且不产生新的错误。
(4)RTM测试(ReleasetoManufactureTesting)。这是为软件真正的交付做好准备的测试。
在黑盒子测试法中还有以下一典测试技巧:
在黑盒子测试法中还有以下一些测试技巧:
(1)等价类划分法。这种方法根据黑盒法的思想,在所有可能的输入数据中取一个有限的子集作为测试用数据,通常是将??榈氖淙胗蚧殖捎行У燃劾嗪臀扌У燃劾嗔街?。所谓有效等价类,是指对程序的功能要求来讲有意义的、合理的输入数据所构成的集合;而无效等价类是指那些不合理的或非法的输人数据所构成的集合。例如,某??榈暮侠硎淙胧莖~100,大于0且小于100的数据属于有效等价类,小于0或大于100的数据为无效等价类,测试数据可以从这两个等价类中抽取。
(2)边界条件测试法。边界条件是特殊情况,因为编程从根本上说不怀疑边界有问题。软件是极端的——或者对或者不对。但是,许多软件在处理大量中间数据时都是对的,但是可能在边界处出现许多问题。如果软件测试问题包含边界条件,那么数据类型可能是数值、字符、位置、数量、速度、地址和尺寸。同时,考虑这些类型的下述特征:第一个/最后一个、开始/完成、空/满、最慢/最快、最大/最小、超过/在内、最短/最长和最高/最低。如果要选择在等价分配中包含哪些数据,就根据边界来选择。
(3)次边界条件测试。有些边界在软件内部,最终用户几乎看不见,但是软件测试仍有必要检查,这样的边界称为次边界条件或者内部边界条件。寻找这样的边界不要求软件测试员是程序员或者具有阅读源代码的能力,但是确实要求大体了解软件的工作方式。常见的次边界条件测试发生在2的乘方和ASCII表这两方面。
(4)默认、空白、空值和零值测试。这种情况在软件说明书中常常被忽视,程序员也经常遗忘,但是在实际使用中却时有发生。好的软件会处理这种情况。它通常将输入内容默认为合法边界内的最小值或者合法区间内的某个合理值;或者返回错误提示信息。这些值一般在软件内进行特殊处理,所以不要把它们与合法情况和非法情况混在一起,而要建立单独的等价区间。在这种默认情况下,如果用户输入0或一1作为非法值,就可以执行不同的软件处理过程。
(5)错误推测法。测试人员也可以通过经验或直觉推测程序中可能存在的各种错误,从而有针对性地编写检查这些错误的程序。错误推测法在很大程度上依赖直觉和经验进行。它的基本思想是列出程序中可能有的错误和容易发生错误的特殊情况,并且根据它们选择测试方案。
2.白盒子测试
白盒子测试即结构测试,它与程序内部结构有关,要利用程序结构的实现细节设计测试实例。它将测试程序设计风格、控制方法、源语句、数据库设计和编码细节。
优秀的黑盒测试员可能选择卵一。的测试用例,但是白盒子测试员在看到代码中的公式之后,就知道这样做将导致除零错误,从而使公式乱套。然而,如果咒是另一项计算的结果,或者是经过一系列公式处理过的数值,这就需要考虑是否会出现0值的可能,测试员需要指出什么样的程序输入会导致它的出现。白盒子测试主要考虑的是测试实例对程序内部逻辑的覆盖程度。在实际运用中,程序员按照覆盖程序从低到高的程度划分为:语句覆盖,判定覆盖,条件覆盖,判定条件覆盖,条件组合覆盖。
(1)语句覆盖,即选择足够的测试实例,使得程序中的每一个语句都能执行一次。
(2)判定覆盖,即判定覆盖比语句覆盖严格,它的含义就是设计足够的测试实例,使得程序中每个判定至少都获得一次“真值”和“假值”的机会。
(3)条件覆盖,即对于每个判定中所包含的若干个条件,应设计足够多的测试实例。使得判定中的每个条件都取到“真”和“假”两个不同的结果。
(4)判定条件覆盖,用判定条件覆盖所设计的狈4试用例能够使得判断中每个条件的所有可能取值至少执行一次,同时每个判断的所有可能判断结果至少执行一次。
(5)条件组合覆盖,在判定条件覆盖测试的基础上,设计足够多的测试实例,使得每个判定中条件的各种可能组合都至少出现一次。
(6)路径狈4试,即设计足够多的测试用例覆盖程序中所有可能的路径,它是由汤姆·麦凯布(TomMcCabe)首先提出来的一种白盒子测试技术,该方法允许测试用例设计者通过分析控制结构的环路复杂性,导出基本可执行路径集合。值得注意的是,即使是条件组合覆盖的测试也仍然不能发现全部错误,还需要黑盒测试作补充。
3.强力测试
在各种极限情况下对产品进行测试(例如,很多人同时使用该软件或者反复运行该软件),以检查产品的长期稳定性。
例如,微软在测试IE4.0的时候,由于当时有一个非常强的竞争对手,所以要保证IE4.0的高质量和高性能,为了测试IE4.0的长期稳定性,开发小组专门设计了一套自动测试程序,它一分钟可以下载上千个页面,用此测试程序对IE4.0进行了连续72小时的测试,因为根据微软的经验,如果一个软件产品能通过72小时的强力测试,则该产品在72小时后出现问题的可能性微乎其微,所以,72小时是微软产品强力测试时间的标志。
当然,上面只是提到了系统强力测试的一个方面,对于运行中的系统,还要考虑对硬件的强力测试,例如,把输入数据的量提高一个数量级来测试数据库服务器的响应情况、使用在一个虚拟的操作系统中会引起颠簸的测试实例、在总线型网络中对通信阻塞的测试等。目的都是为了测试系统的长期稳定性。

4.兼容性测试
随着各生产厂商各种标准的统一,硬件的兼容性测试在系统测试中已经显得不那么重要,在这里我们重点介绍软件兼容性的问题。
随着用户对各种厂商的各种类型软件之间共享数据能力和同时执行多个程序能力的要求越来越强,测试程序之间能否协作变得越来越重要。现在程序之间大多需要导入和导出数据,在各种操作系统和Web浏览器上运行,与同时运行在同一种硬件上的其他软件交叉操作。
软件兼容性测试工作目标是保证软件按照用户期望的方式进行交互。其中包括平台和应用程序的兼容、向前和向后兼容、数据共享兼容性。
这部分的测试比较复杂,需要整体分析产品说明书和所有支持说明书,还需要与程序员讨论,尽可能深入地审查代码以保证软件的使用。

5.易用性测试
软件编出来是要用的,但是有时开发小组在编写代码的技术方面投入了太多精力,以致忽视软件最重要的方面——最终的使用者。易用性是交互适应性、实用性和有效性的集中体现。

用于与软件程序交互的方式称为用户界面或UI,现在我们使用的个人计算机都有复杂的图形用户界面(GUI),优秀的UI通常通过符合标准和规范、直观性、一致性、灵活性、舒适性、正确性、实用性7个要素体现出来。
(1)通用标准和规范由软件易用性专家开发,它们是由大量正式测试、经验、技巧和错误得出的方便用户的规则。如果软件严格遵守这些规则,就自然具备优秀UI的其他要素。
(2)在评价直观性的时候通??悸且韵录父鑫侍猓河没Ы缑媸欠窠嗑?所需功能或者期待的响应是否明显并在预期的地方出现?有多余功能吗?界面整体是否太复杂了?局部是否做得太多?是否感到信息太庞杂?如果其他所有努力失败,帮助系统真能静E吗?
(3)一致性通常是测试软件本身和其他软件的一致性,在从一个程序转向另一个程序时,要注意软件的特性,确保相似操作以相似方式进行。在审查软件时想一想以下几个方面:快捷键和菜单选项,术语和命令,按钮位置和等价的按键,例如,OK键的位置总是在上方或者左方,Cancel按钮的等价按键通常是Esc,这些都需要保持一致。
(4)灵活性允许用户选择做什么和怎样做,不过其中要注意的是,灵活性可能发展为复杂性。
(5)舒适性就是讲究软件使用的感觉,我们可以适当地增加一些色彩和音效,在用户执行严重错误的操作前提出警告,并且允许用户恢复由于错误操作导致丢失的数据,在速度性能上应和大多数人的思维保持同步,如果操作缓慢,至少应该向用户反馈操作持续时间,并且显示它正在工作,没有停滞。其状态图如图7—5所示。
(6)正确性就是测试程序是否做了该做的事,正确性的问题一般很明显,在测试系统说明书时就可以发现。

6.网站测试
网站测试囊括许多领域,包括配置测试、兼容性测试、易用性测试、文档测试,假如网站是全球范围的,还包括本地化测试。网页由文字、图形、表单、指向网站其他网页的超级链接等组成(如图7—6所示)。
文字的检测主要是检查拼写错误。如果有电子邮件地址、电话号码或者邮编等联系信息,要检查是否正确。保证版权声明正确,日期无误。要测试每个网页是否都有正确的标题。超级链接在网页中一定要显眼,每一个链接都要检查,确保它跳转到正确的目的地,并在正确的窗口打开并得到及时回应。
查找网页,最好的做法是对拿到Web服务器上的实际网页进行简单的代码范围分析,确定测试是否真的是全部网页,没有遗漏的,也没有多余的。
在表单的测试中要注意边界数据和不同类型数据的输人情况,如何拒绝错误数据?要求是否真正做到?这些都是需要考虑的问题。
网站测试同样也需要进行兼容性测试,每一个浏览器和版本支持的特性都有细微的差别。各硬件平台都有自己的操作系统、屏幕布局、通信软件等,它们都会影响网站在屏幕上的外观。一个网站可能在某个浏览器中表现极佳,但是在另一个浏览器中根本无法显示,在编制时需要解决的是浏览器插件、浏览器选项、视频分辨率和色深等方面的问题。
相对而言,网站测试的技术性不是很强,重点测试的应该是网站的易用性、兼容性和信息的权威性,使之全方位地贴近用户和访问者。
(六)相关测试文档及报告的撰写
1.测试计划
通常,测试计划应包括以下内容:
(1)概述。测试计划首先应说明该测试是做什么的。
(2)测试目标和发布标准。测试计划文档中一定要有测试的最终目标,必须使自己和别人明白为什么必须做这个测试,该测试需要达到的目标是什么。测试计划要明确定义发布标准的范围,并为每一个发布标准定义详细的阶段性目标。
(3)计划将测试的领域。测试计划应列出被测试系统的所有特性,以及每个领域的关键功能,同时,测试计划还应给出对应的每个测试领域的测试规范。
(4)测试方法描述。从系统测试的总体决定系统的测试方法,如前面讲过的基本验证测试、接受性测试等。
(5)测试进度表。测试计划需要为测试的每一个阶段定义详细的进度表,并且该进度表必须与项目经理的要求以及系统开发的进度相一致。实际上,测试进度表依赖于项目经理和开发人员制定的进度表。
(6)测试范围和工具。测试计划中必须给出测试所需的测试平台及相关机器配件和网络开发方案,还必须说明将使用的测试工具,测试人员可以利用已有的工具,如果没有合适的,还必须自己开发。
2.测试规范
所谓测试规范,是指为每一个在测试计划中确定的测试领域所写的文档,用来描述该领域中的测试需求。
在编写测试规范之前,需要参考项目说明书中的系统规范,以及开发人员写的开发计划。在测试计划中主要包括以下一些要素:背景信息、被测试的特性、功能考虑、测试考虑、测试想定等。其中,测试想定是一个重要内容,根据测试想定,我们可以很容易地产生测试案例。表7—1是微软的一个测试想定的例子。

3.Bug报告
测试人员在测试过程中记录的Bug一般通过报告的形式向开发人员报告。一份Bug报告应该包括以下几个要点:Bug名称、被测试的软件的版本、优先度与严重性、报告测试的步骤、Bug造成的后果、预计的操作后果等。所有这些信息可以放在一个数据库中,它为系统的调试和以后的维护提供了相当重要的信息??⑿∽橹械南钅烤砗途霾呷嗽备菡庑〣ug的统计数字和走势了解系统开发的进度,开发人员可以通过这些Bug报告中清晰的测试数据很容易地找到问题。

4.、测试报告
测试报告是对测试阶段工作的总结,测试报告的内容主要包括:
(1)引言:介绍测试的目的、范围,测试的角度和标准,测试结果概要。
(2)测试计划和配置:包括系统配置、运行配置、测试标准和评价等。
(3)单元测试:描述对系统各??椴馐缘慕峁?。
(4)组装测试:描述系统各部件组合后的功能测试结果、正常数据和过载数据下的测试,以及在错误数据下的测试和结果。
(5)确认测试:描述系统功能、性能测试的结果。
(6)系统测试:描述软件与其他相关部分或全部软硬件组成的系统综合测试的结果。
(7)验收测试:描述对有关的文档资料和程序的测试验收的结果。
(8)附录:包括参考文献、异常情况小结、测试数据等。

二、系统调试及方法

(一)调试与测试的关系

1.调试与测试的关系
测试与调试是互相联系但又性质不同的两类活动,它们的差别对比如表7—2所示。
从中我们可以看到,测试已经形成了一定的理论基础,建立了一套可行的测试方法和测试程序,并且对测试时的各种文档规定了一系列的标准和规范,这些都是因为测试的对象比较固定,可以忽视对象的细节。而调试也叫排错,必须了解对象的具体细节,由于系统内部构件的复杂性导致调试对象的多种可能性,加上各种部件自由组合也能导致出现不兼容、冲突、不规范等问题,所以尚未建立成熟的理论基础,调试方法也在很大程度上依赖程序员的经验和直觉,而且很难对调试做详细的进度安排。

2.动态白盒子测试与调试
白盒子测试和调试技术在表面上很相似,因为它们都包括处理软件缺陷和查看代码的过程,但是它们的目标不同,如图7--7所示。

动态白盒子测试的目标是寻找软件缺陷,调试的目标是修复它们。然而,它们在由软件错误产生根源相同的隔离区域确实存在交叉现象。测试员应该把问题缩减为能够演示软件错误的最简化测试案例。在白盒子测试中,甚至还要包括那些值得怀疑的代码行信息。进行调试的程序员从这里继续,判断到底是什么导致软件缺陷,并设法修复。如果进行底层测试,就要使用与程序员相同的工具。如果程序已经编译过,就要使用同样的编译器,但是采用不同的设置,以加强错误检测功能。对于要求合法性检查的独立代码???,还应该编写测试程序进行测试。
(二)调试方法
1.简单调试法有经验的系统设计人员借助人工转储、打印并人工检查,确定错误的性质和位置,在此基础上对系统进行修改和调试。简单调试法是调试方法的一种,由于其大部分依赖于人的直觉和经验,所以有效性较差,效率不高。
2.归纳调试法
归纳调试法就是从特殊到一般地归纳问题,对问题进行分析和思考。其过程可归结为:通过实例运行结果,寻找线索,从线索(一个或多个测试实例的执行结果所反映的错误征兆)和线索之间的联系出发进行归纳分析,从而确定错误。其步骤具体归纳如下:
(1)寻找适当数据。通过实例运行,查找与错误征兆有关的信息,并集中为线索。主要内容是列出系统已经正确做了什么的全部信息。
(2)组织数据。设定一个表格,列出错误征兆数据结构或配置结构,其中包括如下信息:错误征兆、观察到征兆的位置、发生征兆的时间、征兆范围和数量。
(3)研究线索,给出猜想。利用线索及线索间的关系,给出一个或多个引起错误的猜想。
(4)证明猜想。将猜想线索做分析对比,使全部的错误征兆和线索都得到解释,否则猜想失效。

3.演绎调试法
从一般推测出发,使用逐步求精方法去获得错误的性质和位置。其步骤可归纳为:
(1)列出全部想到的原因/推测,它们可能是不完全的、猜测性的。通过猜测收集和构造有用的解决方案。
(2)通过对已有情况的分析,寻找矛盾,消除全部可能的原因,如全消除,则需考虑新的原因、设计和运行新的测试,如果尚有未消除的原因,则选择可能性最大的原因。
(3)定义和完善还未消除的原因,对系统做有针对性的调试。
4.反向搜索调试法
就是从系统产生不正确的结果处,沿逻辑路径反向搜索,直到发现系统错误为止。
5.测试调试法
从测试实例发现的错误征兆出发,对实例做某些修改,再做测试,通过两次测试结果比较,??烧业接杏玫牡魇孕畔?。
(三)调试的过程管理信息系统开发的各个阶段,都有可能产生错误。为了发现这些错误,调试过程可以分解为与系统开发过程方向相反的三个阶段,即分调、联调和总调。
1.分调
对??榉直鸾械牡魇?。系统的应用软件是按照处理功能分成??榈?,一个处理功能由一个或一个以上的程序构成。对??榻腥娴魇允庇ψ胖丶觳槿缦录父龇矫妫?br /> (1)??樵诵惺欠裾?、无死机;
(2)??榈墓δ苁欠穹仙杓频囊?;
(3)??榈募际蹴跄苋绾?;
(4)界面是否友好。
2.联调
对与本子系统有关的各??槭敌辛?,以考查各??橥獠抗δ?、接口以及各??橹涞饔霉叵档恼沸?,即检查各子系统内部的接口是否匹配,数据传递是否正确,联合操作的正确性及运行的效率。
3.总调
在实际环境或模拟环境中调试系统是否正常。总调主要检查各子系统之间接口的正确性、系统运行功能是否达到目标要求、系统的再恢复性等。其目的就是保证调试的系统能够适应运行环境。系统总调是实施阶段的最后一道检验工序,通过后即可进入程序的试运行阶段。第四节系统切换
系统切换是指系统开发完成后新老系统之间的转换。一般在系统总调完毕后的基础上,进行系统切换工作。系统切换包括把原来全部用人工处理的系统转换到新的以计算机为基础的信息系统,也包括从旧的信息系统向新的信息系统的转换过程。切换工作还包括老系统的数据文件向新系统的数据文件的转换,人员、设备、组织机构的改造和调整,有关资料的建档和移交等。系统切换的最终形式是将全部控制权移交给用户单位。系统切换有四种方式,如图7—8所示。对于一个大系统,可以根据各子系统的情况不同,采取不同的转换方式。

一、直接转换方式

直接转换方式就是用新系统直接代替老系统,没有中问过渡阶段。直接转换的优点是转换简便,节省费用,但风险较大。因为系统虽然经过试运行并经联调,但隐含的错误往往是不可避免的。实际应用中应采取加强维护和数据备份等措施以保证新系统的安全运行。这种方式一般适用于一些处理过程不太复杂、数据不很重要的场合。

二、平行转换方式

平行转换方式是使新、旧系统并行运行一段时间。并行运行期间,新、老系统同时工作,互相对比校验,以检查新系统中隐含的错误。平行转换的优点是转换安全,但并行运行期间增加用户的工作量,增加了转换费用。这种方式比较适合于银行、财务和一些企业的核心系统。

三、试运行转换方式

试运行转换方式是对一些关键子系统进行一段时间的试运行,待感到有把握时再用新系统正式代替旧系统。所以它的安全系数更高一些。

四、逐步转换方式

逐步转换方式是分期分批地以新替旧,即当缓慢地逐步停止老系统中的某些部分时,缓慢地逐步采用新系统的相应部分。当每个人都确信新系统的运行符合要求时,老系统就可以完全停止。这种方式实际上结合了直接转换方式和平行转换方式的优点,它能防止直接转换产生的危险性,也能减少平行运行方式的费用,但在混合运行过程中,必须事先考虑好它们之间的接口。当新、老系统差别太大时,不宜采用此种方式。

第五节人员培训
人员培训需从编程和调试阶段开始。这是因为编程开始后,系统分析人员就有时间开展用户培训(假定系统分析人员与程序员有职责的严格区分);编程完毕后,系统即将投入试运行和实际运行,如果这时才培训系统操作和运行管理人员,就要影响整个实施计划的执行。用户受训后能够更有效地参与系统测试,系统分析人员也能对用户需求有更清楚的了解。
系统投入运行后,除硬件维护和软件人员外,还要有一大批工作人员在系统中工作,包括系统主管人员、数据控制人员、数据录入员等,这些人员都需要进行专门的技术培训,以适应新系统的操作需要。此外,对于新系统的用户,即各类管理人员,也要进行培训。他们在系统分析与设计阶段已不同程度地了解了系统功能,应通过培训使他们进一步了解整个系统,学会系统的使用方法。
培训的内容包括:
·系统整体结构和系统情况;
·系统分析设计思想和每一步的考虑;
·计算机系统的操作与使用;
·系统所用主要软件工具(编程语言、工具、软件名、数据库等)的使用;
·汉字输入方式的培训;
·系统输入方式和操作方式的培训;
·可能出现的故障以及故障的排除;
·文档资料的分类以及检索方式;
·数据收集、统计渠道、统计口径等。
用户培训工作的好坏是关系到系统是否成功的因素之一。培训可以采用多种方式,如授课、进行新系统工作方式模拟、利用软件包培训、在使用中进行具体指导等??筛菖嘌档亩韵蠛湍康?,采用不同的培训方式。

文章来源:秘奥软件网,中小企业信息化领跑者!全国咨询热线:400-9908-527_www.greenabellacavaliers.com


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