探析软件测试之集成测试

摘要：集成测试在软件测试中占有非常重要的地位，本文对集成测试的概念、集成测试的策略及集成测试的主要类型（阶段）进行了简单阐述，同时对几种重要的集成测试进行了分析。

关键词：软件测试；集成测试；调用图；MM-路径

中图分类号：TP317文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2012) 03-0000-02

Analysis of Integration Testing of Software Testing

Hou Yanfang,Chu Shulai

(Zhoukou Vocational and Technical College,Zhoukou466001,China)

Abstract:The integration testing plays a very important role in software testing,the concept of integration testing,integration testing strategy and the main types of integration testing (phase) briefly discusses the analysis of several key integration testing.

Keywords:Software testing;Integration testing;Call graph;MM-path

软件测试作为软件质量保证的关键技术之一，其目的就是能够有效地发现软件中的错误或缺陷。集成测试是软件测试中处于组件测试和系统测试之间一个非常重要的环节，这是因为所有组件都经过测试并能正常运行并不意味着这些组件放到一起经过集成后还能正常运行，正是基于这一点，很多大的软件公司成立了专门关注集成测试的测试团队，如能恰当实施，集成测试能大大减少一些在系统测试阶段才会发现的缺陷。

一、集成测试的概念

（一）集成测试的定义

集成测试是构造软件体系结构的系统化技术，同时也是进行一些旨在发现与接口相关的错误的测试。其目标是利用已通过单元测试的构件建立设计中描述的程序结构。

（二）集成测试遵循的原则

集成测试遵循的原则主要包括：所有公共接口都要被测试到；关键模块必须进行充分的测试；集成测试应当按一定的层次进行；集成测试的策略选择应当综合考虑质量、成本和进度之间的关系；集成测试应当尽早开始，并已总体设计为基础；在模块与接口的划分上，测试人员应当和开发人员进行充分的沟通；当接口发生修改时，涉及的相关接口必须进行再测试；测试执行结果应当如实的记录；集成测试应根据集成测试计划和方案进行，不能随意测试；项目管理者应保证审核测试用例。

（三）集成测试的任务

集成测试的主要任务包括：将各模块连接起来，检查模块相互调用时，数据经过接口是否丢失；将各个子功能组合起来，检查能否达到预期要求的各项功能；一个模块的功能是否会对另一个模块的功能产生不利的影响；全局数据结构是否有问题，会不会被异常修改；单个模块的误差积累起来，是否被放大，从而达到不可接受的程度。

（四）集成测试的文档

软件集成的总体计划和特定的测试描述应该在测试规约中文档化。这个文档包含测试计划和测试规程，它是软件过程的工作产品，也是软件配置的一部分。

下列准则和相应的测试可应用于所有的测试阶段：接口一致性。当每个模块（或簇）引入程序结构中时，要对其内部和外部接口进行测试；功能有效性。执行的测试旨在发现功能错误；信息内容。执行的测试旨在发现与局部或全局数据结构相关的错误；性能。执行的测试旨在验证软件设计期间建立的性能边界。

测试计划主要包括：集成测试的进度，确定每个阶段的开始和结束时间；附加软件（桩模块及驱动模块）的简要描述侧重于专门进行的工作的特征；描述测试环境和资源；特殊的硬件配置、特殊的仿真器和专门的测试工具或技术也是需要讨论的问题；详细测试规程。

测试规约：集成策略（包含在测试计划中）和测试细节（在测试规程中描述）是最基本的成分，因此必须要有。

二、集成测试的策略

驱动模块（Driver）：用来模拟待测模块的上级模块。驱动模块在集成测试中接受测试数据，将相关的数据传送给待测模块，启动待测模块，并打印出相应的结果。桩模块（Stub）：也称为存根程序，用以模拟待测模块工作过程中所调用的模块。桩模块由待测模块调用，它们一般只进行很少的数据处理，例如打印入口和返回，以便于检验待测模块与下级模块的接口。

一般可分为非增量集成和增量式集成，其中增量集成指的是程序以小增量的方式逐步进行构造和测试，这样错误易于分离和纠正，更易于对接口进行彻底测试，而且可以运用系统化的测试方法，传统的将增量测试策略分为自顶向下集成、自底向上集成以及三明治集成。

三、集成测试的主要类型（阶段）

（一）基于功能分解的集成

在讨论集成测试时，测试方法都基于采用树或文字形式来表示的功能分解。这类讨论不可避免地要深入到将要集成的模块的顺序。

1.自顶向下集成（从树顶开始向下）。深度优先集成是首先集成结构中主控路径下的所有模块。

2.自底向上集成（从树底开始向上）。自底向上集成是自顶向下顺序的“镜像”，不同的是，桩由模拟功能分解树上一层单元的驱动模块替代。在自底向上集成中，首先从分解树的叶子开始，并用特别编写的驱动模块进行测试。驱动模块中的一次性代码比桩中的少。大多数系统在接近叶子节点时都有相当高的扇出数，因此在自底向上集成顺序中，不需要同样数量的驱动模块，不过代价是驱动模块都比较复杂。

3.三明治集成（前两种方法的某种组合）。三明治集成测试是将自顶向下测试与自底向上测试两种模式有机结合起来，采用并行的自顶向下、自底向上集成方式，形成的方法。三明治集成测试更重要的是采取持续集成的策略。桩和驱动的开发工作都比较小，不过代价是作为大爆炸集成的后果，在一定程度上增加了定位缺陷的难度。

（二）基于功能分解方法的优缺点

1.自顶向下集成，其优点：在于它可以自然地做到逐步求精，一开始就能让测试者看到系统的框架。缺点：需要提供桩模块，桩模块是对被调用子模块的模拟，可能不能反映真实情况，因此测试有可能不充分。

由于被调用模拟子模块不能模拟数据，如果模块间的数据流不能构成有向无环图，一些模块的测试数据便难以生成。同时，观察和解释测试输出往往也是困难的。

2.自底向上集成，其优点：由于驱动模块模拟了所有调用参数，即便数据流并未构成有向无环图，生成测试数据也没有困难。如果关键的模块是在结构图的底部，那么自底向上测试是有优越性的。缺点：直到最后一个模块被加入进去之后才能看到整个程序(系统)的框架。

3.三明治集成测试采用自顶向下、自底向上集成相结合的方式，并采取持续集成的策略，有助于尽早发现缺陷，也有利于提高工作效率。

4.功能分解缺点。为了满足项目管理的需要，而不是为了满足软件开发人员的需要。桩或驱动的开发工作量，此外还有重新测试所需工作量的问题。对于自顶向下集成，需要开发（节点-1个）桩模块；对于自底向上集成，需要开发（节点-叶子）个驱动模块。

（三）基于调用图的集成

基于调用图的集成一般分为成对集成和相邻集成。基于调用图方法的优点：偏离了纯结构基础，转向行为基础，因此底层假设是一种改进；这些技术还免除了桩／驱动器开发工作量；与以构建和合成为特征的开发匹配得很好。缺点：缺陷隔离问题，尤其是对有大量邻居的情况；清除缺陷后，意味着以前测试过的包含已变更代码的邻居，都需要重新进行测试。

（四）基于路径的集成

将集成测试的侧重点由测试单独开发并通过测试的单元之间的接口，转移到这些单元的交互上，即它们的“协同功能”上。接口是结构性的，而交互是功能性的。

MM-路径是功能性测试和结构性测试的一种混合，其优点：它与实际系统行为结合紧密，而不依赖于基于分解和调用图集成的结构性推动。基于路径集成测试也适用于面向对象的软件测试。缺点：需要更多的工作量标识MM-路径。这种工作量可能会与桩和驱动的开发所需工作量有偏差。

（五）面向对象环境中的集成测试

两种不同的策略：

1.基于线程的测试(thread-based testing）。

2.基于使用的测试（use-based testing）。

驱动程序和桩程序：驱动程序可用于测试低层中的操作和整组类的测试。驱动程序也可用于代替用户界面以便在界面实现之前就可以进行系统功能的测试。桩程序可用于在需要类间的协作但其中的一个或多个协作类仍未完全实现的情况下。

四、结语

集成测试既是一种测试类型也是一个测试阶段，因为集成定义为一组交互，因此组件之间的所有已定义的交互都需要测试，体系结构和设计可以提供系统内部的交互细节，但是测试一个系统与另一个系统之间的交互要求对这些系统一起工作的方式有深刻理解，此时的集成测试是一个阶段。由于集成测试的目标是模块之间的交互，这种测试就像白盒、黑盒及其它类型的测试一样，也有一套技术和方法，因此集成测试也被看作是一种测试类型。

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[作者简介]侯艳芳（1982-），女，河南沈丘县人，周口职业技术学院讲师，研究方向：网页设计与网站开发；楚书来（1982-），男，河南沈丘县人，周口职业技术学院讲师，研究方向：软件工程与网络。