免费智能真题库 > 历年试卷 > 系统架构设计师 > 2017年下半年 系统架构设计师 上午试卷 综合知识
  第42题      
  知识点:   确认测试   需求分析   测试计划   需求分析阶段   有效性
  关键词:   测试计划   分析阶段   需求分析   有效性   测试   需求        章/节:   测试与评审       

 
软件确认测试也称为有效性测试,主要验证(42)。确认测试计划通常是在需求分析阶段完成的。根据用户的参与程度不同,软件确认测试通常包括(43)。
 
 
  A.  系统中各个单元模块之间的协作性
 
  B.  软件与硬件在实际运行环境中能否有效集成
 
  C.  软件功能、性能及其它特性是否与用户需求一致
 
  D.  程序模块能否正确实现详细设计说明中的功能、性能和设计约束等要求
 
 
 

 
  第43题    2009年下半年  
   58%
系统测试将软件、硬件、网络等其他因素结合,对整个软件进行测试。(43)不是系统测试的内容。
  第42题    2010年下半年  
   50%
系统测试由若干个不同的测试类型组成,其中(42)检査系统能力的最高实际限度,即软件在一些超负荷情况下的运行情况;(43)主要是检..
  第38题    2015年下半年  
   28%
(38)的目的是检查模块之间,以及模块和已集成的软件之间的接口关系,并验证已集成的软件是否符合设计要求。其测试的技术依据是..
   知识点讲解    
   · 确认测试    · 需求分析    · 测试计划    · 需求分析阶段    · 有效性
 
       确认测试
        确认测试也称为有效性测试,主要包括验证软件的功能、性能及其他特性是否与用户要求(需求)一致。确认测试计划通常是在需求分析阶段完成的。根据用户的参与程度,通常包括以下4种类型:
        (1)内部确认测试:主要由软件开发组织内部按软件需求说明书进行测试。
        (2)Alpha测试:由用户在开发环境下进行测试。
        (3)Beta测试:由用户在实际使用环境下进行测试。
        (4)验收测试:针对软件需求说明书,在交付前以用户为主进行的测试。
 
       需求分析
        需求分析的方法种类繁多,不过如果按照分解的方式不同,可以很容易地划分出几种大类型:
        (1)结构化分析方法。本节后续内容将详细讨论SA的内容。
        (2)面向对象分析方法。将在9.4节中进行详细介绍。
        (3)面向问题域的分析(Problem Domain Oriented Analysis,PDOA)方法。PDOA更多地强调描述,而少强调建模。它的描述大致分为关注问题域和关注解系统的待求行为这两个方面。问题框架是PDOA的核心元素,是将问题域建模成为一系列相互关联的子域。也可以把问题框架看作是开发上下文图,但不同的是上下文图的建模对象是针对解系统,而问题框架则是针对问题域。也就是说,问题框架的目标就是大量地捕获更多有关问题域的信息。PDOA方法现在还在研究阶段,并未广泛应用。
               业务流程分析
               业务流程分析的目的是了解各个业务流程的过程,明确各个部门之间的业务关系和每个业务处理的意义,为业务流程的合理化改造提供建议,为系统的数据流程变化提供依据。
               业务流程分析的步骤如下:
               (1)通过调查掌握基本情况。
               (2)描述现有业务流程(绘制业务流程图)。
               (3)确认现有业务流程。
               (4)对业务流程进行分析。
               (5)发现问题,提出解决方案。
               (6)提出优化后的业务流程。
               在业务流程图中使用的基本符号如下图所示。
               
               业务流程图符号
               数据流图
               DFD是结构化分析中的重要方法和工具,是表达系统内数据的流动并通过数据流描述系统功能的一种方法。DFD还可被认为是一个系统模型,在信息系统开发中,一般将它作为需求说明书的组成部分。
               DFD从数据传递和加工的角度,利用图形符号通过逐层细分描述系统内各个部件的功能和数据在它们之间传递的情况,来说明系统所完成的功能。具体来说,DFD的主要作用如下:
               (1)DFD是理解和表达用户需求的工具,是系统分析的手段。由于DFD简明易懂,理解它不需要任何计算机专业知识,因此通过它同客户交流很方便。
               (2)DFD概括地描述了系统的内部逻辑过程,是系统分析结果的表达工具,因而也是系统设计的重要参考资料,是系统设计的起点。
               (3)DFD作为一个存档的文字材料,是进一步修改和充实开发计划的依据。
               在DFD中,通常会出现4种基本符号,分别是数据流、加工、数据存储和外部实体(数据源及数据终点)。数据流是具有名字和流向的数据,在DFD中用标有名字的箭头表示。加工是对数据流的变换,一般用圆圈表示。数据存储是可访问的存储信息,一般用直线段表示。外部实体是位于被建模的系统之外的信息生产者或消费者,是不能由计算机处理的成分,它们分别表明数据处理过程的数据来源及数据去向,用标有名字的方框表示。下图是一个典型的DFD示例。
               
               办理取款手续的DFD
               为了表达数据处理过程中的数据加工情况,用一个DFD是不够的。稍微复杂的实际问题,在DFD中常常出现十几个甚至几十个加工。这样的DFD看起来很不清楚。层次结构的DFD能很好地解决这一问题。按照系统的层次结构进行逐步分解,并以分层的DFD反映这种结构关系,能清楚地表达整个系统。
               下图给出分层DFD的示例。数据处理S包括三个子系统1、2、3。顶层下面的第一层DFD为DFD/L1,第二层的DFD/L2.1、DFD/L2.2及DFD/L2.3分别是子系统1、2和3的细化。对任何一层数据流图来说,我们称它的上层图为父图,在它下一层的图则称为子图。
               
               分层数据流图
               概括地说,画DFD的基本步骤,就是“自顶向下,逐层分解”。检查和修改的原则如下:
               (1)DFD中的所有图形符号只限于前述4种基本图形元素。
               (2)顶层DFD必须包括前述4种基本元素,缺一不可。
               (3)顶层DFD中的数据流必须封闭在外部实体之间。
               (4)每个加工至少有一个输入数据流和一个输出数据流。
               (5)在DFD中,需按层给加工框编号。编号表明了该加工处在哪一层,以及上下层的父图与子图的对应关系。
               (6)规定任何一个数据流子图必须与它上一层的一个加工对应,两者的输入数据流和输出数据流必须一致。此即父图与子图的平衡。
               (7)可以在DFD中加入物质流,帮助用户理解DFD。
               (8)图上每个元素都必须有名字。
               (9)DFD中不可夹带控制流。
               数据字典
               数据字典是关于数据的信息的集合,也就是对DFD中包含的所有元素的定义的集合。DFD和数据字典共同构成系统的逻辑模型。没有DFD,数据字典难以发挥作用;没有数据字典,DFD就不严格。只有把DFD和对DFD中每个元素的精确定义放在一起,才能共同构成系统的规格说明。
               数据字典的设计包括:数据流设计、数据元素字典设计、数据处理字典设计、数据结构字典设计和数据存储设计。这些设计涵盖了数据的采集和范围的确定等信息。在数据字典的每一个词条中应包含以下信息名称、别名或编号、分类、描述、何处使用。
               对加工的描述是数据字典的组成内容之一,常用的加工描述方法有结构化语言、判定树及判定表。
               (1)结构化语言:介于自然语言和形式语言之间的一种半形式语言,在自然语言基础之上加了一些限度,使用有限的词汇和有限的语句来描述加工逻辑。结构化语言是受结构化程序设计思想启发而扩展出来的。结构化程序设计只允许3种基本结构。结构化语言也只允许3种基本语句,即简单的祈使语句、判断语句和循环语句。与程序设计语言的差别在于结构化语言没有严格的语法规定,与自然语言的不同在于它只有极其有限的词汇和语句。结构化语言使用三类词汇:祈使句中的动词、数据字典中定义的名词及某些逻辑表达式中的保留字。
               (2)判定树:若一个动作的执行不只依赖一个条件,而与多个条件有关,那么这项策略的表达就比较复杂。如果用结构化语言的判断语句,就有多重嵌套,层次一多,可读性就会下降。用判定树来表示,可以更直观一些。
               (3)判定表:一些条件较多、在每个条件下取值也较多的判定问题,可以用判定表表示。判定表能清晰地表达复杂的条件组合与应做动作之间的对应关系,判定表的优点是能够简洁、无二义性地描述所有的处理规则。但判定表表示的是静态逻辑,是在某种条件取值组合情况下可能的结果,它不能表达加工的顺序,也不能表达循环结构,因此判定表不能成为一种通用的设计工具。
 
       测试计划
        制定一个全面的测试计划是负载测试成功的关键。定义明确的测试计划将确保制定的方案能完成负载测试目标。这部分内容描述负载测试计划过程,包括分析应用程序、定义测试目标、计划方案实施、检查测试目标。在任何类型的系统测试中,制定完善的测试计划是成功完成测试的基础。负载压力测试计划有助于:
        ①构建能够精确地模拟工作环境的测试方案。负载测试指在典型的工作条件下测试应用程序,并检测系统的性能、可靠性和容量等。
        ②了解测试需要的资源。应用程序测试需要硬件、软件和人力资源。开始测试之前,应了解哪些资源可用并确定如何有效地使用这些资源。
        ③以可度量的指标定义测试成功条件。明确的测试目标和标准有助于确保测试成功。仅定义模糊的目标(如检测重负载情况下的服务器响应时间)是不够的。明确的成功条件应类似于“50个客户能够同时查看他们的账户余额,并且服务器响应时间不超过1分钟”。
        下面详细论述负载压力测试计划过程的4个步骤。
               分析应用程序
               负载测试计划的第一步是分析应用程序。应该对硬件和软件组件、系统配置以及典型的使用模型有一个透彻的了解。应用程序分析可以确保使用的测试环境能够在测试中精确地反映应用程序的环境和配置。
                      确定系统组件
                      绘制一份应用程序结构示意图。如果可能,从现有文档中提取一份示意图。如果要测试的应用程序是一个较大的网络系统的一部分,应该确定要测试的系统组件。确保该示意图包括了所有的系统组件,例如客户机、网络、中间件和服务器等。
                      如下图所示说明了一个由许多Web用户访问的联机银行系统。各Web用户连接到同一数据库以转移现金和支票余额。客户使用不同的浏览器,通过Web方式连接到数据库服务器。
                      
                      联机银行系统应用布署
                      描述系统配置
                      增加更多详细信息以完善示意图。描述各系统组件的配置。应当掌握以下信息:
                      . 连接到系统的用户数;
                      . 应用程序客户端计算机的配置情况(硬件、内存、操作系统、软件、开发工具等);
                      . 使用的数据库和Web服务器的类型(硬件、数据库类型、操作系统、文件服务器等);
                      . 服务器与应用程序客户端之间的通信方式;
                      . 前端客户端与后端服务器之间的中间件配置和应用程序服务器;
                      . 可能影响响应时间的其他网络组件(调制解调器等);
                      . 通信设备的吞吐量以及每个设备可以处理的并发用户数。
                      例如,在如上图所示的示意图中,多个应用程序客户端在访问系统。客户端的配置如下表所示。
                      
                      客户端配置内容
                      分析使用模型
                      定义系统的典型使用方式,并确定需要重点测试的功能。考虑哪些用户使用系统、每种类型用户的数量,以及每个用户的典型任务。此外,还应考虑任何可能影响系统响应时间的后台负载。
                      例如,假设每天上午有200名员工登录记账系统,并且该办公室网络有固定的后台负载:50名用户执行各种字处理和打印任务。可以创建一个200个虚拟用户登录访问记账数据库的方案,并检测服务器的响应时间。要了解后台负载对响应时间的影响,可以在运行方案的网络中再模拟员工执行字处理和打印活动的负载。
                      任务分布
                      除定义常规用户任务外,还应该查看这些任务的分布情况。例如,假设银行用户使用一个中央数据库为跨越多个州和时区的客户提供服务。250个应用程序客户端分布在两个不同的时区,全都连接到同一个Web服务器中。其中150个在芝加哥,另外100个在底特律。每个客户端从上午9点开始工作,但由于处于不同的时区,因此在任何特定时间内都不会有超过150个的用户同时登录。可以分析任务分布,以确定数据库活动峰值期的发生时间,以及负载峰值期间的典型活动。
               定义测试目标
               开始测试之前,应精确地定义想要实现的目标。
                      以可度量的指标制定目标
                      确定了负载测试的一般性目标后,应该以可度量指标制定更具针对性的目标。为了提供评估基准,应精确地确定、区分可接受和不可接受测试结果的标准。
                      例如:
                      . 一般性目标产品评估:选择Web服务器的硬件。
                      . 明确目标产品评估:在一台HP服务器和一台NEC服务器上运行同一个包含300个虚拟用户的组。当300个用户同时浏览Web应用程序页面时,确定哪一种硬件提供更短的响应时间。
                      . 测试目标
                      ①度量最终用户的响应时间,完成一个业务流程需要多长时间;
                      ②定义最优的硬件配置,哪一种硬件配置可以提供最佳性能;
                      ③检查可靠性,系统无错误或无故障运行的时间长度或难度;
                      ④查看硬件或软件升级对性能或可靠性有何影响;
                      ⑤评估新产品,应选择哪些服务器硬件或软件;
                      ⑥度量系统容量,在没有显著性能下降的前提下,系统能够处理多大的负载;
                      ⑦确定瓶颈,哪些因素会延长响应时间。
                      确定测试的时间
                      负载测试应贯穿于产品的整个生命周期。如下表说明了在产品生命周期的各个阶段有哪些类型的测试与之相关。
                      
                      产品生命周期与测试类型
               计划方案实施
               下一步是确定如何实现测试目标。
                      定义性能度量的范围
                      可以度量应用程序中不同点的响应时间。根据测试目标确定在哪里运行Vuser(虚拟用户)以及运行哪些Vuser。
                      . 度量端到端的响应时间。
                      可以在前端运行GUI Vuser(图形用户界面用户)或RTE Vuser(终端用户)来度量典型用户的响应时间。GUI Vuser可以将输入提交给客户端应用程序并从该应用程序接收输出,以模拟实际用户;RTE Vuser则向基于字符的应用程序提交输入,并从该应用程序接收输出,以模拟实际用户。
                      可以在前端运行GUI或RTE Vuser来度量跨越整个网络(包括终端仿真器或GUI前端、网络和服务器)的响应时间。如下图所示为端到端的响应时间。
                      
                      端到端的响应时间
                      . 度量网络和服务器响应时间。
                      可以通过在客户机运行Vuser(非GUI或RTE Vuser)来度量网络和服务器的响应时间(不包括GUI前端的响应时间)。Vuser模拟客户端对服务器的进程调用,但不包括用户界面部分。在客户机运行大量Vuser时,可以度量负载对网络和服务器响应时间的影响。如下图所示为网络和服务器的响应时间。
                      
                      网络和服务器的响应时间
                      . 度量GUI响应时间。
                      可以通过减去前两个度量值,来确定客户端应用程序界面对响应时间的影响。GUI响应时间=端到端响应时间-网络和服务器响应时间。如下图所示为GUI响应时间。
                      
                      GUI响应时间
                      . 度量服务器响应时间。
                      可以度量服务器响应请求(不跨越整个网络)所花费的时间。通过在与服务器直接相连的计算机上运行Vuser,可以度量服务器性能。如下图所示为服务器响应时间。
                      
                      服务器响应时间
                      . 度量中间件到服务器的响应时间。
                      如果可以访问中间件及其API,便可以度量服务器到中间件的响应时间。可以使用中间件API创建Vuser,来度量中间件到服务器的性能。如下图所示为中间件到服务器响应时间。
                      定义Vuser活动
                      根据对Vuser类型的分析以及它们的典型任务和测试目标来创建Vuser脚本。由于Vuser模拟典型最终用户的操作,因此Vuser脚本应包括典型的最终用户任务。例如,要模拟联机银行客户端,应该创建一个执行典型银行任务的Vuser脚本。需要浏览经常访问的页面,以转移现金或支票余额。
                      
                      中间件到服务器响应时间
                      根据测试目标确定要衡量的任务,并定义这些任务的事务。这些事务度量服务器响应Vuser提交的任务所花费的时间(端到端时间)。例如,要查看提供账户余额查询的银行Web服务器的响应时间,则应在Vuser脚本中为该任务定义一个事务。
                      此外,可以通过在脚本中使用集合点来模拟峰值期活动。集合点指示多个Vuser在同一时刻执行任务。例如,可以定义一个集合点,以模拟70个用户同时更新账户信息的情况。
                      选择Vuser
                      确定用于测试的硬件配置之前,应该先确定需要的Vuser的数量和类型。要确定运行多少个Vuser和哪些类型的Vuser,请综合考虑测试目标来查看典型的使用模型。以下是一些一般性规则:
                      . 使用一个或几个GUI用户来模拟每一种类型的典型用户连接;
                      . 使用RTE Vuser来模拟终端用户;
                      . 运行多个非GUI或非RTE Vuser来生成每个用户类型的其余负载。
                      例如,假设有五种类型的用户,每种用户执行一个不同的业务流程,如下表所示。
                      
                      Vuser的数量和类型
                      选择测试硬件和软件
                      硬件和软件应该具有强大的性能和足够快的运行速度,以模拟所需数量的虚拟用户。
                      在确定计算机的数量和正确的配置时,请考虑以下事项。
                      . 建议在一台单独的计算机上运行测试工具主控台。
                      . 在一台Windows计算机只能运行一个GUI Vuser;而在一台UNIX计算机上则可以运行几个GUI Vuser。
                      . GUI Vuser测试计算机的配置应该尽量与实际用户的计算机配置相同。
                      关于每个测试组件的硬件要求,请参考下表一和下表二。要获得最佳性能,应满足表中所列要求。
                      
                      测试机硬件与软件要求(Windows配置要求)
                      注意:对于一个要运行许多事务的长方案,结果文件需要几个MB的磁盘空间。负载生成器计算机还需要几个MB的磁盘空间来存储临时文件(如果没有NFS)。有关运行时文件存储的详细信息,请参阅第10章“配置方案”。
                      有关最新的安装要求,请访问
                      http://www.mercuryinteractive.com/products/loadrunner/technical/
                      
                      测试机硬件与软件要求(UNIX配置要求)
                      注意:对于一个要运行许多事务的长方案,结果文件需要几个MB的磁盘空间。负载生成器计算机还需要几个MB的磁盘空间来存储临时文件(如果没有NFS)。有关运行时文件存储的详细信息,请参阅第10章“配置方案”。
               检查测试目标
               测试计划应该基于明确定义的测试目标。下面概述了常规的测试目标。
               ①度量最终用户响应时间。
               ②定义最优的硬件配置。
               ③检查可靠性。
               ④查看硬件或软件升级。
               ⑤评估新产品。
               ⑥确定瓶颈。
               ⑦度量系统容量。
                      度量最终用户响应时间
                      查看用户执行业务流程以及从服务器得到响应所花费的时间。例如,假设想要检测:系统在正常的负载情况下运行时,最终用户能否在20秒内得到所有请求的响应。如下图显示了一个银行应用程序的负载和响应时间度量之间的关系。
                      
                      负载和响应时间度量关系
                      定义最优的硬件配置
                      检测各项系统配置(内存、CPU速度、缓存、适配器、调制解调器)对性能的影响。了解系统体系结构并测试了应用程序响应时间后,可以度量不同系统配置下的应用程序响应时间,从而确定哪一种设置能够提供理想的性能级别。
                      例如,可以设置三种不同的服务器配置,并针对各个配置运行相同的测试,以确定性能上的差异。
                      . 配置1:200MHz、64MB RAM。
                      . 配置2:200MHz、128MB RAM。
                      . 配置3:266MHz、128MB RAM。
                      检查可靠性
                      确定系统在连续的高工作负载下的稳定性级别。可以创建系统负载:强制系统在短时间内处理大量任务,来模拟系统在数周或数月的时间内通常会遇到的活动类型。
                      查看硬件或软件升级
                      执行回归测试,以便对新旧版本的硬件或软件进行比较。可以查看软件或硬件升级对响应时间(基准)和可靠性的影响。应用程序回归测试需要查看新版本的效率和可靠性是否与旧版本相同。
                      评估新产品
                      可以运行测试,以评估单个产品和子系统在产品生命周期中的计划阶段和设计阶段的表现。例如,可以根据评估测试来选择服务器的硬件或数据库套件。
                      确定瓶颈
                      可以运行测试以确定系统的瓶颈,并确定哪些因素导致性能下降,例如,文件锁定、资源争用和网络过载。使用负载压力测试工具,以及网络和计算机监视工具以生成负载,并度量系统中不同点的性能。如下图所示为系统不同点的性能。
                      
                      系统不同点的性能
                      度量系统容量
                      度量系统容量,并确定系统在不降低性能的前提下能提供多少额外容量。要查看容量,可以查看现有系统中性能与负载间的关系,并确定出现响应时间显著延长的位置。该处通常称为响应时间曲线的“拐点”。确定了当前容量后,便可以确定是否需要增加资源以支持额外的用户。如下图所示为响应时间与负载关系。
                      
                      响应时间与负载关系
 
       需求分析阶段
        . 确定软件的可靠性目标;
        . 分析可能影响可靠性的因素;
        . 确定可靠性的验收标准;
        . 制定可靠性管理框架;
        . 制定可靠性文档编写规范;
        . 制定可靠性活动初步计划;
        . 确定可靠性数据收集规范。
 
       有效性
        有效性是指软件产品在指定的使用环境下,使用户获得满足准确度和完整性要求的规定目标的能力。
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