软件测试：一个软件工艺师的方法（原书第5版）

本书是经典的软件测试教材，综合阐述了软件测试的基础知识和方法，既涉及基于模型的开发，又介绍了测试驱动的开发，做到了理论与实践的完美结合，反映了软件标准和开发的新进展。作者拥有丰富的软件开发和测试领域的教学和研发经验，他在书中借助精心挑选的实例，把软件测试理论与实践紧密结合，讲解循序渐进、层次分明，便于读者理解。

保罗·C. 乔根森（Paul C. Jorgensen） 软件工程领域的知名学者，大峡谷州立大学荣休教授，在软件产业界和教育界拥有50多年的从业经验。在职业生涯的前20年中，他主要从事工业软件开发和管理工作。1986年以来，他一直在大学为研究生讲授软件工程课程并进行相关研究。除本书外，他还著有The Craft of Model-Based Testing和Modeling Software Behavior：A Craftsman's Approach等书籍，在程序员中影响甚广。<br /><br />拜伦·德弗里斯（Byron DeVries） 大峡谷州立大学助理教授，为本科生和研究生讲授软件工程课程。之前曾从事航空电子软件开发工作长达十多年，拥有丰富的软件验证经验。曾获大峡谷州立大学“杰出青年学者”奖。<br /><br />

目　　录<br />Software Testing: A Craftsman’s Approach, Fifth Edition<br /><br />译者序<br />前言<br />作者简介<br />第一部分　数学背景<br />第1章　测试概览2<br />1.1　基本定义2<br />1.2　测试用例3<br />1.3　测试的Venn图4<br />1.4　确定测试用例5<br />1.4.1　基于规范的测试5<br />1.4.2　基于代码的测试6<br />1.4.3　基于规范和基于代码之争7<br />1.5　错误的分类8<br />1.6　测试级别9<br />1.7　习题10<br />1.8　参考文献10<br />第2章　案例11<br />2.1　伪代码和Java的结构元素11<br />2.2　三角形问题14<br />2.2.1　问题描述14<br />2.2.2　问题分析15<br />2.2.3　Java实现15<br />2.3　NextDate程序16<br />2.3.1　问题描述16<br />2.3.2　问题分析16<br />2.3.3　Java实现16<br />2.4　“美食家”在线购物系统19<br />2.4.1　问题描述20<br />2.4.2　问题分析20<br />2.5　车库门控制系统23<br />2.6　习题中的案例23<br />2.6.1　四边形程序24<br />2.6.2　NextWeek程序24<br />2.6.3　雨刷控制器24<br />2.7　习题25<br />2.8　参考文献25<br />第3章　软件测试的离散数学基础27<br />3.1　集合论27<br />3.1.1　集合中的元素27<br />3.1.2　集合的定义27<br />3.1.3　空集28<br />3.1.4　Venn图29<br />3.1.5　集合运算29<br />3.1.6　集合关系31<br />3.1.7　集合划分31<br />3.1.8　集合恒等式32<br />3.2　函数32<br />3.2.1　定义域和值域33<br />3.2.2　函数类型33<br />3.2.3　函数组合34<br />3.3　关系34<br />3.3.1　集合间关系35<br />3.3.2　单集合关系36<br />3.4　命题逻辑37<br />3.4.1　逻辑运算符38<br />3.4.2　逻辑表达式38<br />3.4.3　逻辑等价39<br />3.4.4　概率论39<br />3.5　习题41<br />3.6　参考文献41<br />第4章　软件测试的图论基础42<br />4.1　图42<br />4.1.1　节点的度43<br />4.1.2　关联矩阵43<br />4.1.3　邻接矩阵43<br />4.1.4　路径44<br />4.1.5　连通性45<br />4.1.6　压缩图45<br />4.1.7　环数45<br />4.2　有向图46<br />4.2.1　入度和出度47<br />4.2.2　节点类型47<br />4.2.3　有向图的邻接矩阵47<br />4.2.4　路径和半路径48<br />4.2.5　可达矩阵48<br />4.2.6　n-连通49<br />4.2.7　强连通分量49<br />4.3　测试中的图50<br />4.3.1　程序图50<br />4.3.2　有限状态机51<br />4.3.3　Petri网53<br />4.3.4　事件驱动的Petri网54<br />4.3.5　状态图57<br />4.4　习题58<br />4.5　参考文献59<br />第二部分　单元测试<br />第5章　边界值测试62<br />5.1　常规边界值测试63<br />5.1.1　通用边界值分析63<br />5.1.2　边界值分析的局限性64<br />5.2　鲁棒边界值测试65<br />5.3　最坏情况边界值测试65<br />5.4　特殊值测试66<br />5.5　案例67<br />5.5.1　三角形问题的测试用例67<br />5.5.2　NextDate程序的测试用例68<br />5.6　随机测试72<br />5.7　边界值测试指南74<br />5.8　习题75<br />第6章　等价类测试76<br />6.1　等价类76<br />6.2　传统等价类测试76<br />6.3　改进的等价类测试77<br />6.3.1　弱等价类测试78<br />6.3.2　强等价类测试79<br />6.3.3　弱鲁棒等价类测试79<br />6.3.4　强鲁棒等价类测试80<br />6.4　三角形问题的等价类测试用例81<br />6.5　NextDate函数的等价类测试用例82<br />6.6　completeOrder方法的等价类<br />测试用例85<br />6.7　边缘测试87<br />6.8　关于无效等价类87<br />6.9　等价类方法的使用指南88<br />6.10　习题88<br />6.11　参考文献89<br />第7章　基于决策表的测试90<br />7.1　决策表90<br />7.2　决策表技术91<br />7.3　三角形问题的测试用例94<br />7.4　NextDate函数的测试用例95<br />7.4.1　第一轮测试95<br />7.4.2　第二轮测试96<br />7.4.3　第三轮测试97<br />7.5　因果图100<br />7.6　基于决策表测试的指南100<br />7.7　习题101<br />7.8　参考文献101<br />第8章　基于代码的测试102<br />8.1　程序流程图102<br />8.2　DD路径104<br />8.3　代码覆盖105<br />8.3.1　基于程序流程图的覆盖105<br />8.3.2　Miller的覆盖106<br />8.3.3　剖析组合条件109<br />8.3.4　案例111<br />8.4　基本路径测试123<br />8.4.1　McCabe的基本路径法123<br />8.4.2　McCabe基本路径测试的观察125<br />8.4.3　基本复杂度125<br />8.5　基于代码测试的指南127<br />8.6　习题128<br />8.7　参考文献128<br />第9章　面向对象软件测试130<br />9.1　单元测试框架130<br />9.1.1　通用的单元测试框架130<br />9.1.2　JUnit131<br />9.2　模拟对象和自动对象模拟133<br />9.3　数据流测试135<br />9.3.1　定义-使用测试的定义135<br />9.3.2　定义-使用测试度量136<br />9.3.3　定义-使用测试的例子137<br />9.4　面向对象的复杂度度量144<br />9.4.1　类中方法权重144<br />9.4.2　继承树深度144<br />9.4.3　子类个数144<br />9.4.4　类间耦合度144<br />9.4.5　类的响应145<br />9.4.6　内聚性缺失145<br />9.5　面向对象软件测试中的问题145<br />9.5.1　组合和封装的含义145<br />9.5.2　继承的含义145<br />9.5.3　多态的含义146<br />9.6　基于切片的测试技术151<br />9.6.1　案例152<br />9.6.2　类型和技术157<br />9.6.3　切片拼接157<br />9.6.4　程序切片具158<br />9.7　习题158<br />9.8　参考文献159<br />第10章　回顾单元测试160<br />10.1　测试方法的钟摆160<br />10.2　横摆162<br />10.2.1　基于程序流程图的测试165<br />10.2.2　基本路径测试165<br />10.2.3　数据流测试166<br />10.2.4　基于切片的测试167<br />10.2.5　边界值测试168<br />10.2.6　等价类测试169<br />10.2.7　决策表测试169<br />10.3　保险费问题的案例171<br />10.4　基于规范的测试171<br />10.4.1　基于代码的测试175<br />10.5　指南177<br />10.6　习题178<br />10.7　参考文献178<br />第三部分　超越单元测试<br />第11章　基于生命周期的测试180<br />11.1　传统的瀑布测试180<br />11.1.1　瀑布测试181<br />11.1.2　瀑布模型的利和弊181<br />11.2　在迭代生命周期中实施测试182<br />11.2.1　瀑布模型的细分182<br />11.2.2　基于需求规格说明的生命周<br />期模型183<br />11.3　敏捷测试185<br />11.3.1　用户故事186<br />11.3.2　极限编程192<br />11.3.3　Scrum编程192<br />11.3.4　测试驱动开发193<br />11.3.5　敏捷的模型驱动开发194<br />11.3.6　模型驱动的敏捷开发195<br />11.4　遗留问题196<br />11.4.1　基于需求还是基于代码196<br />11.4.2　配置管理196<br />11.4.3　粒度196<br />11.5　TDD的优劣之处和开放性问题196<br />11.6　回顾MDD和TDD197<br />11.7　参考文献199<br />第12章　集成测试200<br />12.1　基于分解的集成200<br />12.1.1　自顶向下的集成203<br />12.1.2　自底向上的集成204<br />12.1.3　三明治集成204<br />12.1.4　利弊分析205<br />12.2　基于调用关系图的集成205<br />12.2.1　成对集成206<br />12.2.2　邻域集成207<br />12.2.3　利弊分析209<br />12.3　基于路径的集成210<br />12.3.1　新扩展的概念210<br />12.3.2　MM路径的复杂度212<br />12.3.3　利弊分析212<br />12.4　案例：integrationNextDate程序<br />的过程集成213<br />12.4.1　基于分解的集成217<br />12.4.2　基于调用图的集成218<br />12.4.3　基于MM路径的集成218<br />12.4.4　分析和建议218<br />12.5　案例：integrationNextDate<br />程序的O-O集成219<br />12.6　基于模型的集成测试225<br />12.6.1　消息通信机制226<br />12.6.2　成对集成226<br />12.6.3　有限状态机/消息<br />路径集成229<br />12.6.4　场景1：创建正常账户229<br />12.7　习题231<br />12.8　参考文献232<br />第13章　系统测试233<br />13.1　线索233<br />13.1.1　线索可能性234<br />13.1.2　线索定义234<br />13.2　在单处理器应用中识别线索235<br />13.2.1　用户故事/使用用例235<br />13.2.2　需要多少使用用例237<br />13.2.3　有限状态机中的线索241<br />13.2.4　原子系统功能244<br />13.3　识别系统的系统中的线索245<br />13.3.1　对话245<br />13.3.2　FSM之间的通信246<br />13.3.3　作为ASF序列的对话248<br />13.4　系统级测试用例248<br />13.4.1　一个企业级测试执行系统248<br />13.4.2　从使用用例到测试用例249<br />13.4.3　从有限状态机路径到测<br />试用例251<br />13.4.4　从对话场景到测试用例251<br />13.4.5　有限状态机和测试用例<br />之间的联系251<br />13.5　系统测试的覆盖度量252<br />13.5.1　基于使用用例的测试覆盖253<br />13.5.2　基于模型的测试覆盖255<br />13.6　长测试用例和短测试用例257<br />13.6.1　系统测试的补充方法261<br />13.6.2　操作剖面262<br />13.7　非功能系统测试268<br />13.7.1　压力测试策略269<br />13.7.2　数学方法270<br />13.8　习题271<br />13.9　参考文献271<br />第14章　基于模型的测试272<br />14.1　基于模型的测试概述272<br />14.2　适合的模型272<br />14.2.1　Peterson格273<br />14.2.2　主流模型的表达能力274<br />14.2.3　建模的注意事项274<br />14.2.4　做出合适的选择275<br />14.3　支持基于模型测试的商业工具276<br />14.3.1　TestOptimal276<br />14.3.2　Conformiq277<br />14.3.3　国际GmbH验证系统280<br />14.4　习题281<br />14.5　参考文献284<br />第15章　软件复杂度285<br />15.1　单元级复杂度285<br />15.1.1　环复杂度285<br />15.1.2　计算复杂度288<br />15.2　集成级复杂度291<br />15.2.1　集成级的环复杂度292<br />15.2.2　消息交互复杂度293<br />15.3　软件复杂度案例293<br />15.4　面向对象的复杂度294<br />15.4.1　类中方法权重295<br />15.4.2　继承树深度295<br />15.4.3　子类个数295<br />15.4.4　类间耦合度295<br />15.4.5　类的响应295<br />15.4.6　内聚性缺失295<br />15.5　系统级复杂度296<br />15.5.1　源代码的环复杂度296<br />15.5.2　规范模型的复杂度296<br />15.5.3　使用用例的复杂度296<br />15.5.4　UML的复杂度297<br />15.6　习题297<br />15.7　参考文献299<br />第16章　测试系统的系统300<br />16.1　SoS的特点 300<br />16.2　SoS的示例 302<br />16.2.1　车库门控制系统—<br />有监管的SoS302<br />16.2.2　空中交通管理系统—<br />公认的SoS302<br />16.2.3　“美食家”在线购物系统303<br />16.3　SoS的软件工程 304<br />16.3.1　背景需求304<br />16.3.2　使用UML术语的需求<br />规格说明304<br />16.3.3　测试307<br />16.4　SoS的通信原语308<br />16.4.1　将ESML指令用于Petri网308<br />16.4.2　泳道Petri网的新指令 310<br />16.5　SoS的指令效果313<br />16.5.1　有监管的和公认的SoS 313<br />16.5.2　协作的和事实上的SoS313<br />16.6　习题313<br />16.7　参考文献314<br />第17章　特征交互测试315<br />17.1　定义特征交互问题 315<br />17.2　特征交互的类型 317<br />17.2.1　输入冲突318<br />17.2.2　输出冲突320<br />17.2.3　资源冲突321<br />17.3　交互的分类 321<br />17.3.1　单处理器静态交互322<br />17.3.2　多处理器静态交互323<br />17.3.3　单处理器动态交互 324<br />17.3.4　多处理器动态交互326<br />17.4　交互、组合和确定性327<br />17.5　习题328<br />17.6　参考文献328<br />第18章　案例研究：测试事件驱动<br />的系统329<br />18.1　车库门控制系统的问题描述 329<br />18.2　行为驱动开发建模330<br />18.3　扩展的有限状态机建模331<br />18.3.1　从BDD场景派生有限状态机331<br />18.3.2　有限状态机的自顶向下开发333<br />18.4　使用泳道事件驱动Petri<br />网建模336<br />18.4.1　正常关闭车库门337<br />18.4.2　突然停止关闭车库门 338<br />18.4.3　光束打断正在关闭的<br />车库门　338<br />18.4.4　开门的交互339<br />18.5　从泳道事件驱动的Petri网派生<br />测试用例341<br />18.6　失效模式事件分析341<br />18.7　习题346<br />18.8　参考文献346<br />第19章　结对测试法347<br />19.1　结对测试技术347<br />19.1.1　程序输入348<br />19.1.2　独立变量349<br />19.1.3　输入顺序 351<br />19.1.4　仅因为输入对造成<br />的失效 354<br />19.2　细看NIST研究354<br />19.3　适合结对测试技术的应用 355<br />19.4　关于结对测试的建议356<br />19.5　习题356<br />19.6　参考文献356<br />第20章　软件的技术评审357<br />20.1　软件评审的经济性357<br />20.2　评审的类型358<br />20.2.1　走查359<br />20.2.2　技术评审359<br />20.2.3　审核359<br />20.2.4　评审类型的对比360<br />20.3　评审中的角色360<br />20.3.1　制作者360<br />20.3.2　评审组长360<br />20.3.3　记录员361<br />20.3.4　评审员361<br />20.3.5　角色的交叉361<br />20.4　评审包的内容361<br />20.4.1　工作产品的需求361<br />20.4.2　固定版本的工作产品362<br />20.4.3　标准和检查单362<br />20.4.4　评审记录表362<br />20.4.5　评审报告表363<br />20.4.6　错误严重等级364<br />20.4.7　评审报告大纲364<br />20.5　一种工业级评审过程364<br />20.5.1　组织计划365<br />20.5.2　介绍评审员366<br />20.5.3　准备366<br />20.5.4　评审会议366<br />20.5.5　准备报告367<br />20.5.6　问题处理367<br />20.6　有效的评审文化367<br />20.6.1　评审会议规范367<br />20.6.2　参与会议的管理层38<br />20.6.3　两个关于评审的故事368<br />20.7　评审的案例369<br />20.8　参考文献370<br />第21章　结语：卓越的软件测试371<br />21.1　工艺师371<br />21.2　软件测试的最佳实践372<br />21.3　十大优秀测试项目373<br />21.3.1　认真的技术评审373<br />21.3.2　测试级别的定义和识别373<br />21.3.3　所有级别的基于模型<br />的测试373<br />21.3.4　系统测试扩展373<br />21.3.5　用于指导回归测试的<br />关联矩阵373<br />21.3.6　单元级测试中使用xUnit<br />和模拟对象374<br />21.3.7　基于规范和基于代码的单元<br />级测试的智能结合374<br />21.3.8　在所有测试级中使用合适<br />的工具374<br />21.3.9　维护阶段的探索性测试374<br />21.3.10　测试驱动开发374<br />21.4　不同项目的最佳实践374<br />21.4.1　任务关键型项目375<br />21.4.2　时间关键型项目375<br />21.4.3　对继承代码的纠正性维护375<br />21.5　一个极端的例子375<br />21.6　参考文献376<br />附录A　完整的技术审查包377<br />附录B　“美食家”在线购物系统387<br />