軟件可靠性工程是指為了滿(mǎn)足軟件的可靠性要求而進(jìn)行的一系列設(shè)計(jì)、分析、測(cè)試等工作。其中確定軟件可靠性要求是軟件可靠性工程中要解決的首要問(wèn)題。軟件可靠性要求可以包括定性定及量要求。

　　軟件可靠性測(cè)試是在軟件生存周期的系統(tǒng)測(cè)試階段提高軟件可靠性水平的有效途徑。各種測(cè)試方法、測(cè)試技術(shù)都能發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致軟件失效的軟件中殘存的缺陷，排除這些缺陷后，一般來(lái)講一定會(huì)實(shí)現(xiàn)軟件可靠性的增長(zhǎng)，但是排除這些缺陷對(duì)可靠性的提高的作用卻是不一樣的。其中，軟件可靠性測(cè)試能最有效地發(fā)現(xiàn)對(duì)可靠性影響大的缺陷，因此可以有效地提高軟件的可靠性水平。

　　軟件可靠性測(cè)試也是評(píng)估軟件可靠性水平，驗(yàn)證軟件產(chǎn)品是否達(dá)到軟件可靠性要求的重要且有效的途徑。

　　1　軟件可靠性測(cè)試概念

　　“測(cè)試”一般是指“為了發(fā)現(xiàn)程序中的錯(cuò)誤而執(zhí)行程序的過(guò)程”。但是在不同的開(kāi)發(fā)階段、對(duì)于不同的人員，測(cè)試的意義、目的及其采用的方法是有差別的。在軟件開(kāi)發(fā)的測(cè)試階段，測(cè)試的主要目的是開(kāi)發(fā)人員通過(guò)運(yùn)行程序來(lái)發(fā)現(xiàn)程序中存在的缺陷、錯(cuò)誤。而在產(chǎn)品交付、驗(yàn)收階段，測(cè)試主要用來(lái)驗(yàn)證軟件產(chǎn)品是否達(dá)到用戶(hù)的要求。或者說(shuō)，對(duì)于開(kāi)發(fā)人員，測(cè)試是發(fā)現(xiàn)缺陷的一種途徑、手段，而對(duì)于用戶(hù)，測(cè)試則是驗(yàn)收產(chǎn)品的一種手段。根據(jù)測(cè)試用例選取原則的不同，測(cè)試可分為黑盒測(cè)試方法和白盒測(cè)試方法兩大類(lèi)。黑盒測(cè)試方法是指按照軟件需求生成測(cè)試用例對(duì)軟件進(jìn)行測(cè)試的方法，黑盒測(cè)試不關(guān)心程序是如何實(shí)現(xiàn)的;而白盒測(cè)試方法則是指根據(jù)程序的結(jié)構(gòu)生成測(cè)試用例對(duì)軟件進(jìn)行測(cè)試的方法。

　　軟件可靠性測(cè)試是指為了保證和驗(yàn)證軟件的可靠性要求而對(duì)軟件進(jìn)行的測(cè)試。其采用的是按照軟件運(yùn)行剖面(對(duì)軟件實(shí)際使用情況的統(tǒng)計(jì)規(guī)律的描述)對(duì)軟件進(jìn)行隨機(jī)測(cè)試的測(cè)試方法。通過(guò)軟件可靠性測(cè)試可以達(dá)到以下目的：

　　(1) 有效地發(fā)現(xiàn)程序中影響軟件可靠性的缺陷，從而實(shí)現(xiàn)可靠性增長(zhǎng)：軟件可靠性是指“在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，規(guī)定的條件下，軟件不引起系統(tǒng)失效的能力，其概率度量稱(chēng)為軟件可靠度。”軟件的“規(guī)定的條件”主要包括相對(duì)不變的條件和相對(duì)變化的條件，相對(duì)不變的條件如計(jì)算機(jī)及其操作系統(tǒng);相對(duì)變化的條件是指輸入的分布，用軟件的運(yùn)行剖面來(lái)描述。按照軟件的運(yùn)行剖面對(duì)軟件進(jìn)行測(cè)試一般先暴露在使用中發(fā)生概率高的缺陷，然后是發(fā)生概率低的缺陷。而高發(fā)生概率的缺陷是影響產(chǎn)品可靠性的主要缺陷，通過(guò)排除這些缺陷可以有效地實(shí)現(xiàn)軟件可靠性的增長(zhǎng)。

　　(2) 驗(yàn)證軟件可靠性滿(mǎn)足一定的要求：通過(guò)對(duì)軟件可靠性測(cè)試中觀測(cè)到的失效情況進(jìn)行分析，可以驗(yàn)證軟件可靠性的定量要求是否得到滿(mǎn)足。

　　(3) 估計(jì)、預(yù)計(jì)軟件可靠性水平：通過(guò)對(duì)軟件可靠性測(cè)試中觀測(cè)到的失效數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以評(píng)估當(dāng)前軟件可靠性的水平，預(yù)測(cè)未來(lái)可能達(dá)到的水平，從而為開(kāi)發(fā)管理提供決策依據(jù)。軟件可靠性測(cè)試中暴露的缺陷既可以是影響功能需求的缺陷也可以是影響性能需求的缺陷。軟件可靠性測(cè)試方法從概念上講是一種黑盒測(cè)試方法，因?yàn)樗敲嫦蛐枨蟆⒚嫦蚴褂玫臏y(cè)試，它不需要了解程序的結(jié)構(gòu)以及如何實(shí)現(xiàn)等問(wèn)題。

　　軟件可靠性測(cè)試通常是在系統(tǒng)測(cè)試、驗(yàn)收、交付階段進(jìn)行，它主要是在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)仿真環(huán)境下進(jìn)行，也可以根據(jù)需要和可能在用戶(hù)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行。

　　2　軟件可靠性測(cè)試過(guò)程

　　2.1　軟件可靠性測(cè)試活動(dòng)

　　軟件可靠性測(cè)試的一般過(guò)程如圖1所示。主要活動(dòng)包括：測(cè)試數(shù)據(jù)、測(cè)試環(huán)境的準(zhǔn)備，測(cè)試運(yùn)行，可靠性數(shù)據(jù)收集，可靠性數(shù)據(jù)分析和失效糾正。

　　(1) 構(gòu)造運(yùn)行剖面：軟件的運(yùn)行剖面“是指對(duì)系統(tǒng)使用條件的定義。即系統(tǒng)的輸入值用其按時(shí)間的分布或按它們?cè)诳赡茌斎敕秶鷥?nèi)的出現(xiàn)概率的分布來(lái)定義”。粗略地說(shuō)，運(yùn)行剖面是用來(lái)描述軟件的實(shí)際使用情況的。運(yùn)行剖面是否能代表、刻畫(huà)軟件的實(shí)際使用取決于可靠性工程人員對(duì)軟件的系統(tǒng)模式、功能、任務(wù)需求及相應(yīng)的輸入激勵(lì)的分析，取決于他們對(duì)用戶(hù)使用這些系統(tǒng)模式、功能、任務(wù)的概率的了解。運(yùn)行剖面構(gòu)造的質(zhì)量將對(duì)測(cè)試、分析的結(jié)果是否可信產(chǎn)生最直接的影響。

　　(2) 選取測(cè)試用例：軟件可靠性測(cè)試采用的是按照運(yùn)行剖面對(duì)軟件進(jìn)行可靠性測(cè)試的方法。因此，可靠性測(cè)試所用的測(cè)試用例是根據(jù)運(yùn)行剖面隨機(jī)選取得到的。