集成测试

目标:

  • 揭示由组件组合引起的问题。

  • 快速从组件获得解决方案。

基于功能分解的集成测试

  • Top-Down:瀑布模型与自上而下的发展和功能分解密切相关。自上而下的集成测试将从主程序开始并使用桩函数(stub)。

  • Bottom-Up:自下而上的集成测试将从较低级别的功能开始并使用驱动程序(driver)。

  • Sandwich:以上两种结合。

  • Big Bang:一次测试所有组件

以SATM系统为例,下图为分解树(decomposition tree):

Big Bang

一次测试所有组件

Top-Down

自上而下的集成策略专注于首先测试顶层组件或者控制子系统。然后添加更多的子系统,这些子系统在测试应用程序时被已测试的子系统引用/要求,直到所有子系统都纳入。

需要“桩函数(stub)”,一种程序或方法,模拟缺失子系统的输入-输出功能。

Bottom-Up

自下而上的集成策略着重于首先测试最低级别组件。然后不断加入上层。需要测试驱动程序,一个“假”例程,需要一个子系统将测试用例传递给它。

Sandwich

将自上而下的策略与自下而上的策略结合在一起

计算

注意桩函数、驱动与test sessions 计算方法

基于调用图的集成测试

基本思想是使用调用图(Call Graph)而不是分解树(decomposition tree)。调用图是有向标记的图,其中节点表示功能单元,边表示调用事件或资源的特定请求。

两种基于调用图的集成测试:

  • Pair-wise Integration Testing配对的集成测试

  • Neighborhood Integration Testing邻居集成测试

SATM系统的调用图例子:

Pair-Wise

Pair-Wise 集成测试背后的想法是消除开发桩函数/驱动程序的需要。目标是使用实际代码而不是桩函数/驱动程序。为了不将过程恶化为Big Bang策略,我们将测试会话(session)限制为调用图中的一对单位。结果是,对于调用图中的每个边,我们都有一个集成测试会话。

Neighborhood

我们将图中节点的邻域(Neighborhood)定义为与给定节点相距一条边的节点集。在有向图中,邻域表示给定节点的所有直接前置节点和所有直接后继节点。可以减少测试会话的数量。

Neighborhoods 计算公式为:

Neighborhood=总结点叶子结点\text{Neighborhood} = \text{总结点}-\text{叶子结点}

基于路径的集成测试

基本动机是将结构和行为类型的测试结合起来进行集成测试。其基本思想是专注于系统单元之间的交互,而不仅仅是测试单独开发和测试单元之间的接口。在这方面,基于接口的测试是结构化的,而基于交互的测试是行为的。

MM-Path:

  • 模块执行路径(Module execution path)和消息(Message)的交错序列。

  • 我们可以描述模块执行路径的序列,其中包括不同单元之间的控制权转移。

  • MM-Path始终表示可行的执行路径,并且这些路径跨越单元边界。

模块执行路径(Module execution path):以一头一尾的一系列语句。

消息(Message):一种编程语言机制,通过该机制,一个单元将控制权转移到另一个单元。

MM-Path例子如下:

如图,以下是模块执行路径:

MEP(A,1) = <1,2,3,6> 
MEP(A,2) = <1,2,4> 
MEP(A,3) = <5,6> 
MEP(B,1) = <1,2>
MEP(B,2) = <3,4>
MEP(C,1) = <1,2,4,5>
MEP(C,2) = <1,3,4,5>

现在我们构建MM-Path图,MM-Path图是一个有向图,点是模块执行路径,边对应信息的传送:

总结一下,不同集成测试需要的Testing Sessions数量:

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