技术领域
[0001] 本
发明涉及一种软件测试方法。更具体地说，本发明涉及一种地理信息
系统软件 测试方法。
背景技术
[0002] 地理信息系统（GIS，Geographic Information System)是一
门综合性学科，结合 地理学与地图学以及遥感和计算机科学，已经广泛的应用在不同的领域，是用于输入、存 储、查询、分析和显示地理数据的
计算机系统，随着GIS的发展，也有称GIS为"地理信息科 学"（Geographic Information Science)，近年来，也有称GIS为〃地理信息服务" (Geographic Information service) jlS是一种基于计算机的工具，它可以对空间信息进 行分析和处理(简而言之，是对地球上存在的现象和发生的事件进行成图和分析）XIS技术 把地图这种独特的视觉化效果和地理分析功能与一般的
数据库操作(例如查询和统计分析 等)集成在一起。
[0003] 软件测试是伴随着软件的生产而产生的，有了软件生产和运行就必然有软件测 试。早期对软件测试所下定义相对狭隘，认为测试即为"程序调试"，其目的是为了修正软件 中存在的问题，通常都是由程序编写人员自身承担这些工作。到了 20世纪80年代，软件测试 的定义有了本质的变化，测试工作不仅仅是调试程序错误，发现程序故障，相应地也包含了 对软件
质量进行评定的工作。现今技术发展迅速，各种测试工具逐渐被应用到软件行业。经 过前赴后继几十年的拓展，软件测试已经成为确保软件质量的关键和必不可少的一个工作 环节。与此同时，软件测试方法、测试工具的研究研制工作也受到了极高的关注，并在软件 测试技术、软件质量评价和软件测试工具等方面取得了很大的进展。
[0004] 现今社会中，地理信息系统已经成为国民经济各领域应用中必不可少的工具。地 理信息系统软件的质量保证也面临着更高的要求，不仅要从现行软件测试标准的
角度来看 待这个问题，同时也需要从较严格的专业角度考虑测试问题，通用软件测试技术和测试工 具在测试内容、测试数据、测试
用例构建以及测试方法等方面并不适合直接用于地理信息 系统软件。而作为软件企业核心竞争
力的重要组成部分，国内外各地理信息系统软件的生 产厂商以通用测试软件厂商开发的软件测试工具作为
基础，业已构建了专业领域内相关的 测试标准、平台及其评价体系，但基本上只是作为
软件工程支撑环境的组成部分，仅仅限于 企业内部使用。
[0005] 根据IEEE的定义，软件测试是使用人工或自动手段来运行或测定某个系统的过 程，其目的在于检验它是否满足规定的需求或弄清楚预期结果和实际结果之间的差别，尽 可能发现存在的
缺陷。另外，在比较经典的定义中认为，在规定的环境下，操作程序以发现 错误为目的从而对软件进行评估的活动就是软件测试。
[0006] 从软件测试的定义中，我们可以初步认知到软件测试主要用来发现程序或是系统 的错误和缺陷。通过与软件需求规定和预期结果进行匹配，检测软件产品是否达到要求，验 证其是否完成了预定的功能，是软件质量验证的唯一可靠手段，是提升软件产品
稳定性的 重要途径。软件测试的过程一般包括四项活动，按顺序分别是:测试策划、测试设计、测试执 行、测试总结。
[0007] 现阶段软件测试的测试方法很多种，从关注的角度不同或是测试工作所处的软件 生命周期的阶段不同，测试方法的分类也不尽相同。从测试是否针对系统的内部程序构造 和具体功能实现的角度进行划分，测试方法可以划分为
黑盒测试和
白盒测试。
发明内容
[0008] 本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
[0009] 本发明还有一个目的是在充分吸纳地理信息系统软件测试领域成熟的理论方法 和技术成果基础上，为提高地理信息系统软件测试的自动化程度和软件测评质量，研究和 开发地理信息系统软件测试平台，旨在实现一套行之有效的地理信息系统测试工具集，从 而有效地评估地理信息系统软件的质量和可靠性。
[0010] 为了实现本发明的这些目的和其它优点，提供了一种地理信息系统软件测试方 法，包括以下步骤：
[0011]步骤一、编写测试用例文档并脚本化形成测试脚本；
[0012] 步骤二、结合路径分析方法设置测试用例，按照测试用例配套至少一组测试原始 数据以及标准测试结果，测试驱动与控制单元以及脚本解析适配器结合测试脚本和测试用 例对被测系统依次进行正确性测试、完备性测试、负载性能测试、压力性能测试、效率测试、 可用性测试和产品化程度测试；
[0013] 步骤三、对测试结果进行评价，并且编制测试报告；
[0014] 步骤四、对比测试用例和缺陷数据库，分析确证是漏侧还是缺陷复现，并补充相应 的测试用例。
[0015] 优选的是，所述的地理信息系统软件测试方法中，所述步骤二中还包括根据测试 用例配套预定数量的边缘数据和错误数据。
[0016] 优选的是，所述的地理信息系统软件测试方法中，所述步骤二中进行正确性测试 的方法为：
[0017] 1)初始化功能正确性测试器，并从测试用例库中读取测试用例；
[0018] 2)所述功能正确性测试器执行测试，并获取测试结果；
[0019] 3)判断执行结果是否符合预期，并将判断结果发送至测试结果统计分析模
块。
[0020] 优选的是，所述的地理信息系统软件测试方法中，所述步骤二中进行完备性测试 的方法为：
[0021] a.初始化功能完备性测试器，并分别从功能完备性指标体系和测试用例库中读取 功能完备性指标和测试用例；
[0022] b.所述功能完备性测试器执行测试，并记录测试结果；
[0023] c.当完备性测试执行完毕后，将所述测试结果发送至测试结果统计分析模块。 [0024]优选的是，所述的地理信息系统软件测试方法中，所述步骤三中对正确性测试结 果和完备性测试结果进行评价的方法为:根据下述公式得到功能测试的测量值，
[0025] Vf=(νι+ν2)/2，
[0026] 其中，Vf为功能测试的测量值，V1为完备性测试的测量值，v2为正确性测试的测量 值，根据预先确定的被测系统的完备性和正确性的评价等级对功能测试的结果进行评价， 并以完备性和正确性的评价等级的最低等级作为功能测试的最终等级。
[0027] 优选的是，所述的地理信息系统软件测试方法中，所述步骤三中对负载性能测试 结果、压力性能测试结果和效率测试结果进行评价的方法为:根据下述公式得到性能测试 的测量值，
[0028] Vp= (vil+V22+V33)/3,
[0029] 其中，％为性能测试的测量值，vn为负载性能测试的测量值，v22为压力性能测试的 测量值，V33为效率测试的测量值，根据预先确定的被测系统的负载性能、压力性能和效率的 评价等级对性能测试的结果进行评价，并以负载性能、压力性能和效率的评价等级的最低 等级作为性能测试的最终等级。
[0030] 优选的是，所述的地理信息系统软件测试方法中，所述步骤三中对可用性测试结 果和产品化程度测试结果进行评价的方法为:根据下述公式得到产品化测试的测量值，
[0031] Vc= (vm+V222)/2,
[0032] 其中，V。为产品化测试的测量值，vm为可用性测试的测量值，v222为产品化程度测 试的测量值，根据预先确定的被测系统的可用性和产品化程度的评价等级对产品化测试的 结果进行评价，并以可用性和产品化程度的评价等级的最低等级作为产品化测试的最终等 级。
[0033]优选的是，所述的地理信息系统软件测试方法中，所述步骤三中被测系统的测试 结果的测量值根据下述公式计算得到：
[0034] Vr=(Pi · Vf+P2 · Vp+P3 · Vc)/(Pi+P2+P3),
[0035] 其中，Vr为被测系统的测试结果的测量值，Vf为功能测试的测量值，VP为性能测试 的测量值，V。为产品化测试的测量值，Pi为功能测试的权值，p 2为性能测试的权值，p3为产品 化测试的权值，根据预先确定的被测系统的功能测试、性能测试和产品化测试的评价等级 对测试结果进行评价，并以测试结果、功能测试、性能测试和产品化测试的评价等级的最低 等级作为测试结果的最终等级。
[0036] 优选的是，所述的地理信息系统软件测试方法中，被测系统的功能测试、性能测试 和产品化测试均是通过子特性得到的，子特性是通过测试指标项得到的，功能测试的子特 性包括完备性和正确性，性能测试的子特性包括负载性能、压力性能和效率，产品化测试的 子特性包括可用性和产品化程度。
[0037]优选的是，所述的地理信息系统软件测试方法中，所述子特性的测量值的计算公 式如下：
[0038] ν= Σπίί/η,
[0039] 其中，ν为子特性的测量值，nu为子特性的第i个测试指标项的回答是"通过"时为 1，否则为〇，n为子特性的测试指标项总数。
[0040] 本发明至少包括以下有益效果：[00411 (1)研究地理信息系统软件质量保证技术。包括地理信息系统软件开发过程中各 个阶段的测试方法和技术，如单元测试、系统测试等;对地理信息软件应用情况及相关标准 进行调查研究，
跟踪分析研究地理信息软件的国际国外先进标准，为构建符合我国国情并 与国际接轨的地理信息软件标准体系提供参考和依据。
[0042] (2)研究地理信息系统软件分类体系技术规范。地理信息系统软件，从专业上可以 划分为地理信息系统平台软件、地理信息系统专业
应用软件等类别，从行业上可以划分为 土地管理、公安、消防、石油、林业、城市管理、
城市规划等，上述划分方法尚不能满足地理信 息系统软件测试对地理信息系统软件分类的要求。需要根据国内外地理信息系统专业和应 用的特点，针对地理信息系统分领域软件的应用与工作过程进行细分技术研究，以满足地 理信息系统软件测试的需要。
[0043] (3)地理信息系统软件测试标准数据集技术规范。地理信息系统软件测试标准数 据集包括常用的4D数据(DLG、DOM、DEM、DRG)和三维模型、专题数据等数据。从地理信息系统 软件测试工作的要求出发，针对地理信息系统分领域软件工作过程，研究和完善地理信息 系统软件测试标准数据集的质量评价指标。
[0044] (4)地理信息系统软件功能测试技术规范。功能完备性测试是为了确定被测软件 中所有相关功能与功能测试大纲的契合度，衡量被测软件在与地理信息系统相关的众多功 能是否达到一定的专业级别，在一定程度上反映被测软件的功能完备性。地理信息系统软 件功能测试采用分支
覆盖或整体覆盖方式，包括功能完备性测试、功能正确性测试、差错处 理等。
[0045] (5)地理信息系统软件性能测试技术规范。性能测试包括功能的执行效率和被测 软件的整体性能。测试中专业功能的实际执行效率是基于功能正确性测试的基础，在测试 执行结果满足功能测试大纲要求的情况下，根据功能执行的相关参数对该功能进行评价， 对被测功能的执行效率进行评价。被测软件的整体性能需要通过功能正确性测试、功能的 执行效率、差错处理以及功能完备性等因素进行综合评定。
[0046] (6)地理信息系统软件评价技术规范。根据中国合格评定国家认可委员会(CNAS) 认证的深化要求，需要研究开发具有集成系统测试的
专家系统以及测试数据的智能分析整 理工作的地理信息系统软件测评专家智能评价集成系统，地理信息系统软件评价技术规范 是测试工作科学性和权威性的评定基准。
[0047] (7)地理信息系统软件测试标准体系。通过以上的研究基础，使用合理的手段对标 准化活动进行分析，建立地理信息系统软件测试标准体系
框架，约定体系中各子标准的内 容。
[0048] 本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本 发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
[0049] 图1为本发明的地理信息系统软件测试方法的流程示意图；
[0050] 图2为本发明的正确性测试的流程示意图；
[0051] 图3为本发明的完备性测试的流程示意图。
具体实施方式
[0052]下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照
说明书文 字能够据以实施。
[0053]应当理解，本文所使用的诸如"具有"、"包含"以及"包括"术语并不配出一个或多 个其它元件或其组合的存在或添加。
[0054] 地理信息基础软件功能完备性包括
数据处理、地理空间数据库的建立与管理、空 间分析、三维地形模型、
可视化表现与制图和地理信息网络服务等6大类，每个大类又分为 若干子类，而每个子类则包含若干功能项。
[0055] 在实施测试时测试用例作为软件测试的标准，测试人员一定要严格按照测试用例 的测试项目和测试步骤逐一实施测试，并将测试情况记录在测试用例管理软件中，以便自 动生成测试结果文档。
[0056] 软件测试用例和测试脚本设计的基本准则包括：
[0057] a)测试用例和测试脚本的代表性:应能代表各种合理和不合理的、边界和越界的， 以及极限的输入数据、操作和环境设置等。
[0058] b)测试结果的可判定性:测试执行结果的正确性应是可判定的或可评估的。
[0059] c)测试结果的可再现性:对同样的测试用例，系统的执行结果应是相同的。
[0060]如图1~3所示，本发明提供一种地理信息系统软件测试方法，包括以下步骤：
[0061]步骤一、编写测试用例文档并脚本化形成测试脚本。编写测试用例文档应有文档 模板，须符合内部的规范要求。测试用例文档由简介和测试用例两部分组成。简介部分应包 括测试目的、测试范围、定义术语、参考文档、概述等。测试用例部分则逐一列示各测试用 例，每个具体测试用例都应包括下列详细信息：用例编号、用例名称、测试等级、入口准则、 验证步骤、期望结果(含判断标准）、出口准则、注释等。最后将测试用例编译为测试工具可 接受的测试脚本。
[0062] 步骤二、结合路径分析方法设置测试用例，常见的设置有按功能设置和按路径设 置。按功能测试是最简捷的，即按测试用例的规约遍测每一功能。但对于复杂操作的程序模 块，各功能的实施是相互影响、紧密相关的，没有严密的逻辑分析，产生遗漏在所难免。因 此，最好结合路径分析方法，以避免漏测试。测试用例可以分为基本事件、备选事件和异常 事件的用例。设计基本事件的用例，应该参照用例规约（或设计说明书），根据关联的功能、 操作按路径分析法设计测试用例。而对孤立的功能则直接按功能设计测试用例。基本事件 的测试用例应包含所有需要实现的需求功能，覆盖率达100%。而设计备选事件和异常事件 的用例，则相对复杂和困难得多，可以采用软件测试常用的基本方法来设计完整的测试用 例。按照测试用例配套至少一组测试原始数据以及标准测试结果，测试驱动与控制单元以 及脚本解析适配器结合测试脚本和测试用例对被测系统依次进行正确性测试、完备性测 试、负载性能测试、压力性能测试、效率测试、可用性测试和产品化程度测试。
[0063] 步骤三、对测试结果进行评价，并且编制测试报告。判断软件测试是否完成，衡量 测试质量需要有量化的结果，如测试覆盖率是多少、测试合格率是多少、重要测试合格率是 多少等。采用测试用例作度量基准将更加准确、有效。
[0064] 步骤四、对比测试用例和缺陷数据库，分析确证是漏侧还是缺陷复现，并补充相应 的测试用例。漏测反映了测试用例的不完善，应立即补充相应测试用例，最终达到逐步完善 软件质量的目的。如果已有相应的测试用例，则反映实施测试或变更处理存在问题。
[0065] 测试用例是软件测试的准则，测试脚本是软件测试实施的依据。但并不是一经编 制完成就能成为准则的。测试用例在设计编制过程中要组织同级互查。完成编制后应组织 专家评审，需获得通过才可以使用。评审委员会可由项目负责人、测试、编程、分析设计等有 关人员组成，也可邀请用户代表参加。
[0066] 测试用例在形成文档后还需要不断完善，主要来自三方面的原因：
[0067] a)在测试过程中发现设计测试用例时考虑不周，需要完善；
[0068] b)在软件交付使用后反馈的
软件缺陷是由于测试用例存在漏洞而造成的；
[0069] c)软件自身的新增功能以及版本的更新，测试用例也必须配套
修改更新。
[0070] 测试用例还需配备测试用例管理软件，主要功能有：
[0071] a)能将测试用例文档的关键内容，如编号、名称等自动导入管理数据库，形成与测 试用例文档完全对应的记录；
[0072] b)可供测试实施时及时输入测试情况；
[0073] c)最终实现自动生成测试结果文档，包含各测试度量值、测试覆盖表、测试通过或 不通过的测试用例清单列表。
[0074] 针对地理信息系统软件平台的功能
算法的不同特点，测试工具指导测试用例的自 动生成。各类测试用例纳入数据库管理，对于测试用例的测试试题、测试数据、测试结果基 准、评价指标应以测试工具进行标准化管理，按照设定的规则将测试用例库中的测试用例 自动生成测试试卷，输出用于测试的试题标准格式文档。并制定测试试题描述规范，将测试 用例导入、导出测试用例库。
[0075] 完整的测试用例生成，不仅需要严格按照执行测试脚本模型生成脚本模板，还需 要结合测试用例，生成XML测试文档，其中包含了用于功能测试的测试数据，还包含了各项 功能测试所需要的参数，这些参数需严格按照功能测试大纲中的描述进行补充。
[0076]所述的地理信息系统软件测试方法中，所述步骤二中还包括根据测试用例配套预 定数量的边缘数据和错误数据。
[0077]所述的地理信息系统软件测试方法中，功能正确性测试是对某一功能执行结果的 正确与否进行判断。对地理信息系统软件而言，其核心内容就是对空间数据处理结果进行 比较，即对结果数据进行比对来判断所测功能是否正确，所述步骤二中进行正确性测试的 方法为：
[0078] 1)初始化功能正确性测试器，并从测试用例库中读取测试用例；
[0079] 2)所述功能正确性测试器执行测试，并获取测试结果；
[0080] 3)判断执行结果是否符合预期，并将判断结果发送至测试结果统计分析模块。
[0081] 所述的地理信息系统软件测试方法中，完备性测试以本标准中的功能测试大纲为 依据，功能完备性包括数据处理、地理空间数据库的建立与管理、空间分析与统计、三维地 形模型、可视化表现与制图和地理信息网络服务等六大类，每个大类又分为若干子类，而每 个子类则包含若干功能项，所述步骤二中进行完备性测试的方法为：
[0082] a.初始化功能完备性测试器，并分别从功能完备性指标体系和测试用例库中读取 功能完备性指标和测试用例；
[0083] b.所述功能完备性测试器执行测试，并记录测试结果；
[0084] c.当完备性测试执行完毕后，将所述测试结果发送至测试结果统计分析模块。
[0085] 测试评价是对地理信息系统软件进行的功能测试、性能测试和产品化测试结果进 行综合评价。功能测试评价包括地理信息系统软件的功能完备性和正确性评价，性能测试 评价包括地理信息系统软件负载性能、压力性能和效率测试评价，产品化测试评价包括地 理信息系统软件的可用性和产品化程度评价。
[0086] 所述的地理信息系统软件测试方法中，所述步骤三中对正确性测试结果和完备性 测试结果进行评价的方法为:根据下述公式得到功能测试的测量值，
[0087] Vf=(vi+V2)/2 ,
[0088] 其中，Vf为功能测试的测量值，V1为完备性测试的测量值，v2为正确性测试的测量 值，根据预先确定的被测系统的完备性和正确性的评价等级对功能测试的结果进行评价， 并以完备性和正确性的评价等级的最低等级作为功能测试的最终等级，如表1和表2所不。 [0089]表1功能测试评价等级[0091 ]表2功能测试等级评价方法
[0092]
[0093] 所述的地理信息系统软件测试方法中，所述步骤三中对负载性能测试结果、压力 性能测试结果和效率测试结果进行评价的方法为:根据下述公式得到性能测试的测量值，
[0094] Vp= (vil+V22+V33)/3,
[0095] 其中，Vp为性能测试的测量值，VII为负载性能测试的测量值，V22为压力性能测试的 测量值，V33为效率测试的测量值，根据预先确定的被测系统的负载性能、压力性能和效率的 评价等级对性能测试的结果进行评价，并以负载性能、压力性能和效率的评价等级的最低 等级作为性能测试的最终等级，如表3所示。
[0096] 表3性能测试评价等级
[0098]例如，负载性能的等级为"合格"，压力性能的等级为"良好"，效率的等级为"优 秀"，则性能测试的最终等级为"合格"。
[0099] 所述的地理信息系统软件测试方法中，所述步骤三中对可用性测试结果和产品化 程度测试结果进行评价的方法为:根据下述公式得到产品化测试的测量值，
[0100] Vc= (vill+V222)/2,
[0101] 其中，V。为产品化测试的测量值，vm为可用性测试的测量值，v222为产品化程度测 试的测量值，根据预先确定的被测系统的可用性和产品化程度的评价等级对产品化测试的 结果进行评价，并以可用性和产品化程度的评价等级的最低等级作为产品化测试的最终等 级，如表4和表5所示。
[0102] 表4产品化测试评价等级
[0104] 表5产品化测试等级评价方法
[0105]
[0106]所述的地理信息系统软件测试方法中，所述步骤三中被测系统的测试结果的测量 值根据下述公式计算得到：
[0107] Vr=(Pi · Vf+P2 · Vp+P3 · Vc)/(Pi+P2+P3),
[0108] 其中，Vr为被测系统的测试结果的测量值，Vf为功能测试的测量值，VP为性能测试 的测量值，V。为产品化测试的测量值，Pi为功能测试的权值，P 2为性能测试的权值，P3为产品 化测试的权值，通常情况下，均取1。如果要突出某一类测试，相应的权值就须取较 大的值，相反就取较小的值。例如，为突出功能测试，值就要取一较大的值。根据预先确 定的被测系统的功能测试、性能测试和产品化测试的评价等级对测试结果进行评价，并以 测试结果、功能测试、性能测试和产品化测试的评价等级的最低等级作为测试结果的最终 等级，如表6所示。
[0109] 表6测试结果评价等级
[0111] 例如:功能测试的等级为"合格"，性能测试的等级为"良好"，产品化测试的等级为 "优秀"，则测试结果的最终等级为"合格"。
[0112] 所述的地理信息系统软件测试方法中，被测系统的功能测试、性能测试和产品化 测试均是通过子特性得到的，子特性是通过测试指标项得到的，对测试指标项的度量，就是 按照事先确定的判别标准进行对照检查，每个测试指标项都可能有两种答案(y/n):"y"表 示"通过"，即满足要求(度量值等于或优于期望值），"η"表示"不通过"，即不符合要求(度量 值劣于期望值）。功能测试的子特性包括完备性和正确性，性能测试的子特性包括负载性 能、压力性能和效率，产品化测试的子特性包括可用性和产品化程度。
[0113]所述的地理信息系统软件测试方法中，所述子特性的测量值的计算公式如下：
[0114] ν= Σπίί/η,
[0115] 其中，ν为子特性的测量值，nu为子特性的第i个测试指标项的回答是"通过"时为 1，否则为〇，n为子特性的测试指标项总数。
[0116] 尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列 运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地 实现另外的修改，因此在不背离
权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限 于特定的细节和这里示出与描述的图例。
