浅析计算机软件可靠性测试与设计
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摘要：本文通过介绍软件可靠性的基本概念和对国内外研究软件可靠性的现状，提出了如何进行计算机软件可靠性的测试以及它相对应的测试设计方法，这对于提高计算机软件可靠性测试具有现实意义。
关键词：计算机软件 可靠性测试 设计方法
在科学技术飞速发展的今天，计算机和软件的应用深入到各行业中，导致计算机系统失效和停机的原因也越来越多，软件故障就是主要原因之一。所以，软件的可靠性得到了越来越多的关注。
1 软件可靠性的定义
软件可靠性是软件系统的固有特性，它能在限定的时间内和特定的环境下完成它本身所具有的功能能力。除此之外，软件可靠性是依据软件系统用户的要求和目标所设定的，以此来确保它的功能能正确的执行。
2 对国内外软件可靠性工程现状的研究
作为一门刚刚新起的工程学科，软件可靠性依然处于起步阶段，其发展还得经过一段时间。
2.1 国外 国外对软件可靠性的研究起步较早，从60年代后期就已经开始通过投入大量的人力和物力，并在这一行业取得了明显的效果。
2.2 国内 相对于国外，国内起步较晚，并且在各个技术、方式、方法等方面跟国外差距很大。国内的软件生成方式比较落后，缺陷较多，主要表现为以下三个方面：①透明度差；②缺乏客户对软件可靠性的支持和信心；③软件系统的质量欠佳，主要是因为对软件测试的把关不够严格。
3 对软件可靠性测试过程的研究
3.1 测试前的检查 所有软件的可靠性必须在测试之前进行信息的核实。核实的信息主要包括研制任务书、提供的程序和数据、文档和程序，看看它们的信息是否一致。
3.2 设计测试用例 测试目标、待测试的功能、测试环境及条件、测试日期、测试输入、测试步骤、预期的输出、评价输出结果是评价测试用例的重要指标。
发现问题是测试的主要意义和目的所在，综合发现的问题，写出测试方案及其改善的方法，以此提高软件的可靠性。在选取测试用例和数据的时候，应该偏向于那种比较容易发现问题的，并在错综复杂的环境下运行，以检测该应用软件能否正确的输出数据。
3.3 测试实施 在综合测试中，应该依据项目合同、需求说明书、用户文档所规定的配置程序数据来进行测试，并运用多台计算机同时运行软件而不是简单的靠单一的计算机来运行，在运行过程中，计算运行时间，并且考虑进行“强化输入”。
3.4 可靠性数据收集 可靠性评估以软件可靠性数据为基准。除此之外，还得建立相对应的软件错误分析报告和纠错系统在相关标准要求下，制定和执行软件错误报告、完成规程所需要的一系列步骤，确保测试阶段的错误报告的真实性和数据来源的可靠性。
3.5 编写测试报告 测试报告应该包含的内容如下：产品标识；使用的配置（硬件和软件）；使用的文档；产品说明、用户文档、程序和数据的测试结果；与需求不相符的项的列表；测试的最终日期。
4 对软件可靠性设计方法的研究
由软件的可靠性概念我们得出，软件的漏洞和不足能导致系统故障的发生。如软件寿命周期的各个阶段能导致软件存在不足。因此，为了提高软件的可靠性，提高软件的质量和减少缺陷是非常重要的。所以我们要找到一些减少各个寿命周期缺陷的设计方法。
4.1 规范（要求/规格说明） 规范错误的产生是由于规格说明与用户要求说明之间有误差。为了有效的减少和把错误缩减到最小，可以对程序的要求、所用的结构、研制及试验中需要的程序试验要求和文件，以及程序语言、输入和输出的基本要求做出恰当的要求。
4.2 软件设计 为了使设计出的软件具有可靠性，需要把机型信息、资源、 语言、模型及数据结构等这些因素考虑进来。针对这些问题，采取一些有效的设计方法：
第一， “自顶向下设计”法。自顶向下设计方法的明显价值优势是它的每个设计环节和要素清楚明了。这样的设计方法能在早期就发现设计存在的问题，并进行及时的更正，从而避免了较低层次的细节问题。
第二，结构化程序设计。结构化程序设计是把程序分块，并对每一块提出不同的设计要求和规格说明，再相对应的标注上与其他程序接口的方法，明确指出相对应的数据输入和数据输出及其测试方法。结构化设计使得编程更易于编写和纠错，提高和完善。
第三，容错设计。飞机的飞行控制系统、空中交通管制系统、核反应堆安全系统等就需要采用到容错软件。
4.3 软件编码 软件错误的一个很重要的来源就是编码产生的不足，而编码是在软件设计的基础上完成的。设计与生产分离是有效降低编码错误的方法。
5 小结
综上所述，软件可靠性设计工程已经得到大家的认可，但在其在发展进程上还需要不断的改进和完善，弥补缺陷与不足，力争最大限度的完善软件可靠性，使其发展达到成熟化阶段。通过对软件可靠性测试和可靠性方法的评估方法的研究，本文认为软件可靠性工程作为新兴的学科，还需要不断的探索发现和解决探索过程中发现的问题。
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