第 15 章 · 软件工程与测试基础
考点梳理
15.1 软件生命周期模型
- 瀑布模型：需求→设计→编码→测试→运维，阶段顺序、文档驱动；怕变更，返工代价大；
- 原型模型：先做可运行原型快速获取反馈，适合需求不明；
- 增量/迭代：分批交付可用功能；
- 螺旋模型：风险驱动，每圈做"计划→风险分析→开发→评审"，适合大型高风险项目；
- 敏捷开发：小步快跑、短迭代（Scrum 的冲刺 Sprint）、持续交付、拥抱变更。
15.2 测试层次与类型
- 测试层次（从小到大）：单元测试（模块内）→ 集成测试（模块间接口）→ 系统测试（整体功能/性能）→ 验收测试（用户确认）；
- 按方法分：
- 白盒测试：看代码内部结构，测路径与分支（语句覆盖、分支覆盖、路径覆盖）；
- 黑盒测试：不看内部，只按需求测输入输出（等价类划分、边界值分析、错误推测）；
- 静态测试（评审、走查，不运行）vs 动态测试（运行程序）；
- 缺陷管理：发现→登记→分派→修复→回归验证→关闭。
15.3 与项目管理的关系
需求变更要过变更控制；测试计划与进度/质量相关联；缺陷密度是质量度量之一；开发与测试任务都要进 WBS。
🧠 记忆工具箱
一图速记 · 测试从里到外四层次
flowchart LR
A["单元测试<br/>测模块内部"] --> B["集成测试<br/>测模块接口"]
B --> C["系统测试<br/>整体功能性能"]
C --> D["验收测试<br/>用户确认交付"]
口诀速记
- 生命周期模型一句话：
瀑布怕改、原型快反馈、螺旋管风险、敏捷跑得快。 - 白盒/黑盒：
白盒翻代码（查路径分支）、黑盒点按钮（只看输入输出）。 - 测试顺序：
单→集→系→验，从里到外层层验。 - 黑盒三件套：等价类、边界值、错误推测——边界值最爱考（如"1–100 的合法输入"测 0、1、100、101）。
易混辨析 · 主要模型特点
| 模型 | 关键词 | 适用 |
|---|---|---|
| 瀑布 | 顺序、文档、怕变更 | 需求稳定的传统项目 |
| 原型 | 快速原型、反馈 | 需求不清 |
| 螺旋 | 风险驱动、迭代循环 | 大型高风险 |
| 敏捷 | 短迭代、拥抱变更 | 需求易变、快速交付 |
📚 深度精讲（重点精细版）
一、生命周期模型对比（选型题必会）
| 模型 | 核心特征 | 适用场景 | 主要风险 |
|---|---|---|---|
| 瀑布 | 阶段顺序、文档驱动 | 需求明确、合同严格 | 变更代价大 |
| 原型 | 快速可运行原型、用户反馈 | 需求不明确 | 原型被误当成品 |
| 增量 | 分批交付可用功能 | 希望早交付、可分期 | 集成与架构约束 |
| 迭代 | 反复精化同一系统 | 需求演化、风险高 | 管理复杂 |
| 螺旋 | 风险驱动，每轮含风险分析 | 大型高风险项目 | 成本高、需专家 |
| 敏捷 | 短迭代、拥抱变更、自组织团队 | 需求多变、快速交付 | 文档与合同适配难 |
| DevOps | 开发运维一体化、持续集成/交付 | 互联网产品快速发布 | 文化转型难 |
二、需求工程与 UML 视图
- 需求过程：获取 → 分析 → 规格说明（SRS）→ 验证；需求变更须走变更控制并更新需求基线；
- 结构化方法：自顶向下、以数据流图 DFD 与数据字典为核心；
- 面向对象方法：以对象/类为核心，四大特征＝封装、继承、多态、抽象；
- UML 常用图：用例图（谁做什么，需求阶段）、类图（静态结构）、时序图（对象交互顺序）、活动图（流程与并发）。
三、测试：V 模型（对应关系必背）
| 开发阶段 | 对应测试级别 |
|---|---|
| 需求分析 | 验收测试 |
| 概要/系统设计 | 系统测试 |
| 详细设计 | 集成测试 |
| 编码 | 单元测试 |
记忆锚：左侧开发、右侧测试，越靠上越"整体"。
四、白盒覆盖强度与黑盒方法
- 白盒覆盖强度（由弱到强）：语句覆盖 ＜ 判定（分支）覆盖 ＜ 条件覆盖 ＜ 判定/条件覆盖 ＜ 路径覆盖；
- 黑盒方法：等价类划分（有效/无效类各取代表）、边界值分析（取边界及边界±1）、因果图（输入组合）、错误推测（凭经验）；
- 用例设计步骤：明确输入域 → 划分等价类 → 取边界值 → 组合成用例 → 评审。
- 补充概念：冒烟测试（版本基本可用性快速验证，先于详细测试）≠ 回归测试（确认修改没有破坏原有功能）。
五、维护类型（四分类高频）
| 类型 | 目的 | 例子 |
|---|---|---|
| 改正性维护 | 修缺陷 | 修复计算错误 |
| 适应性维护 | 适应环境变化 | 操作系统/数据库升级、法规变化 |
| 改善性维护 | 增强功能或性能 | 新增报表、优化响应速度 |
| 预防性维护 | 防患未然 | 重构、补充文档、提升可维护性 |
六、典型例题（带解析）
例题 1：在 V 模型中，与"需求分析"阶段相对应的测试级别是？ A. 单元测试 B. 集成测试 C. 系统测试 D. 验收测试 答案 D。解析：需求对应验收测试；设计对应系统测试；详细设计对应集成测试；编码对应单元测试。
例题 2：为适应数据库版本升级而对软件进行的修改，属于哪种维护？ A. 改正性 B. 适应性 C. 改善性 D. 预防性 答案 B。解析：“为适应外部环境（数据库/OS/法规）变化"是适应性维护；修 bug 是改正性、加功能是改善性、重构防患是预防性。
七、命题角度与背诵卡
- 命题角度：模型与场景匹配、需求过程顺序、UML 图用途、V 模型对应、白盒覆盖强度排序、黑盒方法与用例设计、维护类型；
- 背诵卡：瀑布怕改、原型快反馈、螺旋管风险、敏捷跑得快；左侧开发右侧测：需求—验收、设计—系统、详设—集成、编码—单元；语句＜判定＜条件＜路径；改正、适应、改善、预防。
⚠️ 易错提醒
- 白盒测"实现路径”，黑盒测"需求功能"——题干说"查看内部代码/路径覆盖"是白盒；说"输入输出/边界值"是黑盒。
- 集成测试 ≠ 系统测试：集成测"模块间接口协作"，系统测"整个系统的功能与性能"。
- 瀑布模型不允许"边做边改"，变更代价大——考"最适合需求明确的场景"。
- 缺陷"回归测试"是为了确认修复没有引入新问题，不是简单重复执行。