软件可靠性测试

软件可靠性测试

软件可靠性测试是在软件的预期使用环境中，为了最终评价软件系统的可靠性而运用建模、统计、试验、分析、评价等一系列手段对软件系统实施的一种测试。它应该是面向故障的测试，以用户将要使用的方式来进行的，每一次测试代表用户将要完成的一组操作，使测试成为最终产品使用的预演。如：我们可以通过给系统加载一定的业务压力(例如资源在70%~90%的使用率)的情况下，让应用持续运行一段时间，测试系统在这种条件下是否能够稳定运行。这里的可靠性测试仅仅是让软件在大压力环境下运行较长的时间，来估算系统是否能在平均压力下持续正常工作。

软件可靠性测试是获取软件可靠性估算数据的重要手段，它通过发现软件系统可靠性缺陷，为软件的使用和维护提供数据，确认软件是否达到可靠性的定量要求。目前软件可靠性测试用得最多的方法是类似于硬件操作剖面上的统计测试方法，即基于被测软件操作剖面的统计测试方法。这是最为传统、经典的软件可靠性测试方法。通过这种方法，能够实现软件可靠性的定量评估，从而有效地保障和提高软件的质量。

软件可靠性测试与传统意义上的软件测试不同，软件可靠性测试是统计测试思想在软件可靠性度量上的应用，要求测试按照软件的操作剖面进行，测试结果使用软件可靠性模型进行评价，其中操作剖面的构造是进行软件可靠性测试的基础。

操作剖面的英文是Operational Profile，也称为软件的使用模型，是指系统测试数据输入域以及各种输入数据的组合使用概率。它刻画了在预期环境中软件各种预期操作的统计分布，用来描述软件的实际使用情况的。在基于软件操作剖面的统计测试中，能够保证在测试过程中较早地发现那些在软件操作使用中最经常发生的失效。

操作剖面反映了软件规格说明定义的预期使用情况。因此在建立操作剖面之前，首先必须对规格说明进行评审和澄清，保证规格说明提供了完整的功能规格说明，描述了软件在预定环境中的预期使用情况;然后，根据用户使用这些系统模式、功能、任务的概率对软件的系统模式、功能、任务需求及相应的输入激励的分析来构造操作剖面。操作剖面构造的质量决定着其测试或分析结果是否可信的程度。

统计测试的英文是statistical testing;是通过使用对输入统计分布进行分析来构造测试用例的一种测试设计方法。

统计测试标识出频繁执行的部分，并相应地调整测试策略，针对这些频繁执行的部分进行详尽的测试。通过提高关键模块的安全性和可靠性，来提高整个系统的安全性和可靠性，以提高测试的性价比。统计测试进行的前提条件就是生成如实反映系统使用情况的使用模型。以往使用模型的建立主要是通过预测和估计得出的，不能如实地反映系统的真实情况。

通过软件可靠性测试可以有效地发现程序中影响软件可靠性的缺陷，从而实现可靠性增长。由于软件可靠性很大程度上依赖条件的变化，特别是软件操作剖面的输入分布。因此，我们首先需要建立描述软件操作情况的操作剖面，然后在软件的操作剖面基础上按照概率统计方法设计输入的分布，最后利用操作剖面从所有软件操作中获得统计上正确的采样并对软件进行可靠性测试。这种测试方法也是惟一能直接对软件操作可靠性进行估算的统计方法。通过操作建模可以改进规格说明，得到规格说明的分析性描述，量化测试代价，通过统计测试为软件可靠性推断提供依据。

事实上，软件可靠性测试方法就是一种黑盒测试方法，它面向需求、面向使用开展测试，不用了解程序的结构、程序的实现等问题。软件可靠性测试最好由独立的第三方测试机构来承担，主要是在系统测试、验收、交付阶段进行。

总之，基于被测软件操作剖面的统计测试方法是在对软件的实际使用情况进行统计的基础上建立软件的操作剖面，并采用统计测试的方法进行测试。用这种方法所获得的测试数据与软件的实际运行数据比较接近，可直接用于软件可靠性估算。