一、学习目的与要求
集成测试是介于单元测试和系统测试之间的过渡阶段。通过本章的学习，应了解集成测试与系统测试的区别，了解集成测试与开发过程之间的关系，了解集成测试的层次和集成测试的重点，理解集成测试的概念和集成测试的过程，掌握集成测试的分析方法及集成测试的策略，掌握集成测试用例设计的方法。
二、考核知识点与考核目标
（一）集成测试概述（一般）
- 理解：集成测试的概念
介于单元测试和系统测试之间的过渡阶段，与概要设计对应，是单元测试的扩展和延伸
- 理解：集成测试与系统测试的区别
| 类别 | 集成测试 | 系统测试 |
|---|---|---|
| 对象不同 | 各个模块集成的组件 | 软硬件等 |
| 时间不同 | 单元测试之后 | 集成测试之后 |
| 方法不同 | 灰盒测试 | 黑盒测试 |
| 内容不同 | 模块之间的接口和集成后的功能 | 整个系统的功能和内容 |
| 目的不同 | 发现单元之间的错误，和与概要设计不同的地方 | 比较需求说明发现不符合或矛盾的地方 |
| 角度不同 | 测试工作人员 | 用户 |
- 理解：集成测试与开发的关系（相辅相成）
- 理解：集成测试的重点
- 数据是否会丢失，是否正常传递
- 是否存在资源竞争
- 是否实现组合起来的父功能
- 是否兼容
- 数据结构是否正确且不被不正常修改
- 误差是否会累积扩大
- 理解：集成测试的层次
传统软件
- 模块内集成
- 子系统内集成
- 子系统间集成
面向对象应用系统
- 类内集成
- 类间集成
（二）集成测试的分析方法（重点）
- 理解：体系结构分析
- 跟踪需求分析，划分结构层次
- 分析组件间的依赖关系，确定集成模块大小
- 理解：模块分析（体系结构的细化）
模块分析角度
- 确定测试模块
- 找出相关的所有模块，并排列优先级
- 按优先级集成模块
易错模块特性
- 与多个软件需求相关，或与关键功能相关
- 处于系统架构顶层
- 本身实现逻辑复杂或容易出错
- 被多个模块调用或被频繁调用
确定关键模块建议
- 与生产者交流
- 根据镜头分析工具找出高内聚模块、被多次调用模块、顶层模块
- 需求分析
- 相关文档分析
- 理解：接口分析（以概要设计为基础）
步骤
- 确定系统边界
- 确定模块内部接口
- 确定子系统哪模块接口
- 确定子系统间接口
- 确定系统与操作系统接口
- 确定系统与硬件接口
- 确定系统与第三方软件接口
分类
- 函数或方法接口
- 消息接口
- 类接口
- 其他接口
- 理解：风险分析
- 风险类型：项目风险、商业风险、技术风险
- 风险识别：集成测试常见风险（技术风险、人员风险、物料仪器风险、管理风险、市场风险）
- 风险评估：确定风险发生的概率和后果
- 风险处理
1）风险控制：主动采取措施避免风险、消灭风险，或一旦风险发生，立即采取紧急应急方案
2）风险自留：风险后果不大
3）风险转移：转移到其他测试阶段
- 理解：可测试性分析（项目开发工作开始的需求）
- 理解：集成测试策略分析
- 可以对被测对象进行充分测试，尤其是关键模块
- 按照策略划分模块和接口清晰明了，尽可能地减少后续操作难度盒辅助工作量
- 各种资源能充分利用
（三）集成测试策略（重点）
- 理解：基于调用图的集成
成对集成：免除桩/驱动器开发工作，用实际代码代替
相邻集成：降低桩/驱动器开发工作量，用邻居代替
- 理解：基于路径的集成：结合功能测试和结构测试，需要投入标识MM路径的时间
- 理解：分层集成（通讯系统）
目的：验证稳定性和可互操作性
步骤：
- 划分层次
- 确定内部集成策略
- 确定层次间的集成策略
适用范围：有明显线性层次关系的系统
- 理解：基于功能的集成
目的：验证关键功能
步骤：
- 确定优先级别
- 分析优先级最高的功能路径
- 增加关键功能，继续步骤2，到模块全部集成
适用范围：主要功能风险性大的产品、探索型技术研发项目、注重功能实现的项目、对所实现对功能信心不强的产品
- 理解：高频集成
目的：避免遗留集成故障，控制基线偏差
步骤：
- 开发人员提供增量代码，测试人员完成测试包
- 集成测试人员将修改部分形成新的集成体并运行测试包
- 评价结果
优点：高效、可预测、并行、容易定位错误、尽早查处错误、减少桩代码
缺点：不容易发现有价值的问题、初始阶段集成不平稳、风险高
适应范围：迭代或增量过程模型开发产品
- 理解：基于进度的集成
目的：缩短进度
优点：可并行、进度快
缺点：缺乏整体性、不稳定、桩模块/驱动模块工作量大
适应范围：进度优先质量的产品
- 理解：基于风险的集成
目的：保证系统稳定性
优点：系统快速稳定开发
缺点：测试成本高
适应范围：模块风险大的项目
- 理解：基于事件的集成
目的：验证消息路径的正确性从而验证稳定性
优点：直观性强、耗时少、使用实例少、只维护顶模块驱动器
缺点：忽略接口错误、测试冗余
适应范围：面向对象系统、基于有限状态机的嵌入式系统
- 理解：基于使用的集成
目的：根据依赖关系验证稳定性
步骤：划分类的耦合关系，测试独立的类，测试服务器的类
适应范围： 面向对象软件系统
- 应用：大爆炸集成（所有单元测试模块一次性集成进行测试）
目的：缩短测试时间
优点：可并行、测试用例少、简单易行
缺点：容易遗漏潜在错误、不能全局测试、容易出现大量错误
适应范围：前期稳定产品、功能不多产品
- 应用：自顶向下集成
目的：按设计顺序测试验证稳定性
步骤：主模块为测试驱动，其他为桩模块；重复测试
优点：提前发现问题，可并行，减少驱动维护，容易错误定位
缺点：底部变更影响全部
适应范围：结构化编程产品
- 应用：自底向上集成
目的：从依赖关系最小开始验证稳定性
优点：效率提高、减少桩模块
缺点：驱动模块工作量大
适应范围：结构简单的产品
- 应用：三明治集成
目的：综合利用自顶向下集成自底向上集成
步骤：确定那一层为界
优点：减少桩模块和驱动模块的工作量
缺点：中间层不能充分测试
适应范围：多数软件开发项目
- 应用：改进的三明治集成
目的：重复发挥测试的并行性
步骤：并行测试目标层
优点：继承三明治集成优点，且中间层能充分测试
缺点：中间层选择不适当，增加驱动模块和桩模块工作量
适应范围：大多数软件开发项目
- 集成测试过程
- 制定测试计划
1）确定测试对象和范围
2）评估数量、难度和工作量
3）确定角色分工和任务划分
4）标识测试各个阶段时间任务和约束条件
5）考虑一定的风险分析和应急计划
6）考虑测试工具、环境等资源
7）考虑外援支持力度和深度- 设计集成测试：被测对象结构分析；集成测试模块、接口、策略、工具、环境分析；集成测试工作量估计和安排
- 实施集成测试：集成测试用例、规程、代码设计；集成测试脚本开发；集成测试工具选择或开发
- 执行集成测试
- 评估集成测试
（四）集成测试用例设计（重点
- 应用：集成测试用例设计
| 类别 | 分析技术 |
|---|---|
| 系统运行 | 等价类划分、边界值分析、基于决策表的测试 |
| 正向测试 | 输入域、输出域、等价类划分、状态转换、规范导出 |
| 逆向测试 | 错误猜测、基于风险、基于故障、边界值分析、特殊值、状态转换 |
| 满足特殊需求 | 规范导出 |
| 高覆盖 | 功能覆盖分析、接口覆盖分析 |
| 补充 | 需求增加分析 |
三、习题
- 集成测试有哪些不同的集成方法？简述不同方法的特点。
集成测试通常有一次性集成、自顶向下集成、自底向上集成和混合集成 4 种集成方法。
- 一次性集成方法
1）需要的测试用例数目少，
2）测试方法简单、易行。
3）但是由于不可避免存在模块间接口、全局数据结构等方面的问题，所以一次运行成功的可能性不大；
4）如果一次集成的模块数量多，集成测试后可能会出现大量的错误，给程序的错误定位与修改带来很大的麻烦；即使集成测试通过，也会遗漏很多错误进入系统测试。- 自顶向下集成在测试的过程中，
1）可以较早地验证主要的控制和判断点；
2）一般不需要驱动程序，减少了测试驱动程序开发和维护的费用；
3）可以和开发设计工作一起并行执行集成测试，能够灵活的适应目标环境；
4）容易进行故障隔离和错误定位。但是在测试时需要为每个模块的下层模块提供桩模块，桩模块的开发和维护费用大；
5）桩模块不能反映真实情况，重要数据不能及时回送到上层模块，导致测试不充分；
6）涉及复杂算法和真正 I/O 的底层模块最易出问题，在后期才遇到导致过多的回归测试。- 自底向上集成
1）可以尽早的验证底层模块的行为；
2）提高了测试效率；
3）一般不需要桩模块；
4）容易对错误进行定位。
5）但是直到最后一个模块加进去之后才能看到整个系统的框架；
6）驱动模块的设计工作量大；
7）不能及时发现高层模块设计上的错误。- 混合集成具有自顶向下和自底向上两种集成策略的优点，但是在被集成之前，中间层不能尽早得到充分的测试。