可靠性测试方法，工具和示例

可靠性测试

可靠性测试是一种软件测试过程，它检查软件在特定环境中是否可以在指定的时间段内执行无故障操作。可靠性测试的目的是确保软件产品没有错误，并且足够可靠，可以达到预期的目的。

可靠性的意思是“产生相同的结果”，换句话说，“可靠”这个词的意思是某件事是可靠的，它每次都会给出相同的结果。可靠性测试也是如此。

在本教程中，将了解-

• 什么是可靠性测试？
• 可靠性测试示例
• 影响软件可靠性的因素
• 为什么要做可靠性测试
• 可靠性测试的类型
• 如何做好可靠性试验
• 可靠性测试的示例方法
• 可靠性测试工具

可靠性测试示例

商店中的PC启动并运行8小时而没有崩溃的概率为99%；这称为可靠性。 可靠性测试可以分为三个部分，

• 建模
• 测量
• 改进

以下公式用于计算故障概率。

Probability = 失败测试用例数 / 总测试用例数

影响软件可靠性的因素

1. 软件中出现的故障数量
2. 用户操作系统的方式

• 可靠性测试是提高软件质量的关键之一。此测试有助于发现软件设计和功能中的许多问题。
• 可靠性测试的主要目的是检查软件是否满足客户的可靠性要求。
• 可靠性测试将在多个级别进行。复杂系统将在单元、组装、子系统和系统级别进行测试。

为什么要做可靠性测试

可靠性测试是为了测试软件在给定条件下的性能。

执行可靠性测试背后的目标是，

1. 找出重复故障的结构。
2. 查找发生故障的次数是指定的时间量。
3. 找出失败的主要原因
4. 修复缺陷后对软件应用的各个模块进行性能测试

在产品发布之后，我们也可以将缺陷发生的可能性降到最低，从而提高软件的可靠性。对此有用的工具有趋势分析、正交缺陷分类和形式化方法等。

可靠性测试的类型

软件可靠性测试包括功能测试、负载测试和回归测试

功能测试：-

功能测试检查软件提供的功能，并按以下步骤进行：-

• 软件中的每个操作至少执行一次。
• 减少了两个操作之间的交互。
• 必须检查每个操作是否正确执行。

负载测试：-

通常，软件在过程开始时会表现得更好，在那之后，它会开始降级。进行负载测试以检查软件在最大工作负载下的性能。

回归测试：-

回归测试主要用于检查是否因为修复了以前的错误而引入了新的错误。回归测试在软件特性及其功能的每次更改或更新之后执行。

如何做好可靠性试验

与其他类型的测试相比，可靠性测试成本较高。因此，正确的计划包括要实现的测试过程、测试环境的数据、测试计划、测试点等。

从可靠性测试开始，测试员必须坚持以下几点，

• 建立可靠性目标
• 制定运营简档
• 计划和执行测试
• 使用测试结果来推动决策

正如我们前面所讨论的，我们可以执行可靠性测试的三个类别：建模、测量和改进。

可靠性测试涉及的主要参数包括：

• 无故障运行概率
• 无故障运行时长
• 执行它的环境

步骤1) 建模

软件建模技术可以分为两个子类别：

1. 预测建模

2. 估计建模

• 应用合适的模型可以得到有意义的结果。
• 可以进行假设和抽象来简化问题，没有一个单一的模型可以适用于所有情况。

两种模式的主要不同之处在于：

步骤2) 测量

软件可靠性不能直接测量，因此，为了估算软件可靠性，需要考虑其他相关因素。目前软件可靠性测量的做法分为四类：

1. 产品指标：-

产品指标由4种类型的指标组合而成：

• 软件大小：-代码行(LOC)是测量软件大小的一种直观的初始方法。此指标只计算源代码，不会计算注释和其他不可执行的语句。
• 功能点度量：-Function Pont Metric是度量软件开发功能的方法。它测量交付给用户的功能，并且独立于编程语言。
• 复杂性：-它与软件可靠性直接相关，因此表示复杂性很重要。面向复杂性的度量是一种通过将代码简化为图形表示来确定程序控制结构复杂性的方法。
• 测试覆盖度量：这是一种通过执行软件产品的完整测试来估计故障和可靠性的方法。软件可靠性是指确定系统已经完全验证和测试的功能。

2. 项目管理指标

• 研究人员已经认识到，良好的管理可以产生更好的产品。
• 一个好的管理可以通过使用更好的开发过程、风险管理过程、配置管理过程等来实现更高的可靠性。

3. 流程指标

产品的质量直接关系到工艺的好坏。过程度量可以用来估计、监控和提高软件的可靠性和质量。

4. 故障和故障度量

故障和故障度量主要用于检查系统是否完全无故障。交付前)以及交付后用户报告的故障进行收集、汇总和分析，以实现这一目标。

软件可靠性是用平均无故障时间(MTBF)来衡量的。MTBF包括

• 平均故障时间(MTTF)：是指两次连续故障之间的时间差
• 平均修复时间(MTTR)：修复故障所需的时间。

MTBF = MTTF + MTTR

好软件的可靠性是介于0和1之间的数字。

当消除程序中的错误或错误时，可靠性会提高。

步骤3) 改进

改进完全取决于应用程序或系统中出现的问题，或者软件的特性。时间和预算这两个主要的约束将会限制软件可靠性的提高。

可靠性测试的示例方法

可靠性测试是关于执行应用程序，以便在部署系统之前发现并消除故障。 可靠性测试主要有三种方法

• 反复测试
• 并行可靠性测试
• 决策一致性

下面我们试着用一个例子来解释这一切。

反复测试

为了评估重测的可靠性，只有一组考生会相隔几天或几周进行测试。这种类型的可靠性表明了一项测试在多大程度上能够产生随时间变化的稳定、一致的分数。

并行测试可靠性

许多测试都有多种格式的试卷，这种并行的测试形式提供了安全性。平行形式这种可靠性估计是对应试者在各种考试形式中预期分数的一致性程度的衡量。

决策一致性

在进行重测信度和并行可信度后，将得到考生通过或不通过的结果。正是这种分类决策的可靠性在决策一致性可靠性中进行了估计。

可靠性试验的重要性

为了提高软件产品和过程的性能，需要对可靠性进行彻底的评估。测试软件可靠性将在很大程度上帮助软件管理者和实践者。

通过测试检查软件的可靠性：-

1. 应该延长大量测试用例的执行时间，以找出软件将无故障执行多长时间。
2. 测试用例分布应该与软件的实际或计划的操作配置文件相匹配。软件的功能执行得越频繁，应该分配给该功能或子集的测试用例的百分比就越大。

可靠性测试工具

用于软件可靠性的一些可靠性测试工具包括：

1. Weibull++：-可靠性时长数据分析

2. RGA：-可靠性增长分析

3. RCM：-以可靠性为中心的维护

总结：

可靠性试验是可靠性工程项目的重要组成部分。更确切地说，它是可靠性工程项目的灵魂。 此外，可靠性测试主要用于发现软件测试过程中的特定故障模式和其他问题。

在软件工程中，可靠性测试可以分为三个阶段，

• 建模
• 测量
• 改进

影响软件可靠性的因素

• 软件中出现的故障数量
• 用户操作系统的方式