解读汽车软件测试之“软件需求测试”

原创 水轻言 2024-05-16 21:45
《解读汽车软件测试之“软件单元与集成测试”》

接上文。

第二篇针对软件需求测试。软件需求测试有时也被称为软件功能测试或者直接简称为软件测试。



1
概述

软件需求测试是汽车软件测试的第四级别。在此阶段之后,通常可以将软件交由验收团队或交付团队进行系统级测试。


  • 测试目标确保对集成的软件进行测试,以证明其符合软件需求


  • 测试依据:测试用例来源于软件需求,而表现形式可能是一份独立的软件需求说明书,也可能是在系统级需求或设计里做了软件标识的部分。


  • 测试对象:运行在MCU或SOC上的集成软件。


  • 测试设计:测试用例的设计可以选择如下方法,等价类划分(将输入数据划分为若干个等价类,从每个等价类中选取代表性的数据进行测试,以缩减测试用例)、边界值分析(重点关注输入值的边界条件,因为在这些边界附近,程序更容易出错)、决策表(用于描述在不同条件下的系统行为,帮助测试人员理解并测试复杂的逻辑条件)、状态转换测试(关注系统在不同状态之间的转换,确保系统在状态转换时能够正确工作)、错误猜测(基于测试人员的经验和直觉,猜测可能的错误并设计相应的测试用例)、负面测试在某些情况下,测试人员需要考虑负面测试,即测试系统在不满足正常工作条件时的行为,如故障注入)。


  • 测试环境:汽车软件开发中,我们常希望得到状态比较好的硬件,甚至实车环境,但软件需求测试并不追求于此,而且要尽量保证测试不受硬件的影响,因为要从理论逻辑层面保证软件需求被落实。比如,Matlab中基于模型的MIL测试环境、基于台架或虚拟ECU的SIL测试环境。当然,有时PC中无法模拟某些ECU或传感器,也只能使用真实硬件。


  • 进入标准:完成必要的前序测试(如冒烟)且无重大问题、相关的测试设备(如线束、ECU、CANoe硬件)就位、已review并发布的软件需求测试用例与计划


  • 退出标准执行对应的测试用例、测试报告已完成缺陷已录入工具链。除了常规的退出外,出于成本的考虑,还会有测试中止,比如,基本功能确认失效、发现的缺陷会影响其他功能测试结果有效性、对于发现的缺陷被修复后需重新测试的范围,或者在测试过程中,得知新的软硬件即将释放,也应综合评估后中止。


  • 负责角色软件测试人员。




2
测试用例选择

完整的软件需求测试会消耗大量的时间和资源,所以,我们需要在用例选择上做一个平衡,不全测,或者不是每次交付全测。一般有如下关注点。


  • 产品风险大小对于功能安全等级较高或者涉及到法律法规认证等高风险软件,通常,需要投入更多的资源在影响分析与测试量上,这是一个理所当然的决定。


  • 不同配置下的功能是否适用:这需要我们有一个清晰的feature list或配置表,不适用的功能自然不需要测试。


  • 功能是否实现:即便本配置有该功能,功能的成熟度也得达到可测水平


  • 变更的范围:结合接口文档、模型、追溯关系等,对软件组件自身的变更及其对未变更组件的影响进行评估,并进一步确认测试范围。有时,软件外部的系统环境或者车辆的变更都会影响到测试用例的选择。


  • 历史测试状态旧的版本、相近配置、相近分支或者平台主线的测试结果可能可以被当前软件沿用。一般在这里,也是基于变更来评估。


  • 持续集成:为了确保基础功能没问题,我们可以设定一些关键的必测项,也就是不管什么修改,都至少运行这一套用例。结合自动化测试脚本,可以将其部署在持续集成流水线中。


  • 全量测试:Delta测试很必要,但全量测试也不应舍弃,我们可以根据产品和项目特点制定一些执行全量测试的规则,比如,一年至少一次、切换分支基线后至少一次、发布D样件之前至少测试一次、软件上路试车前至少一次、发布10版软件后至少一次等。




3
双向可追溯性和一致性

所有软件级别的可测试需求必须至少被一个测试用例覆盖


而为了检查测试覆盖率,必须能够通过工具实现测试报告、测试规范与相应需求之间的可追溯性,比较典型的是建立链接。



如果要发布的软件版本的测试覆盖率不完整,测试团队应向项目经理或客户汇报,并记录偏差原因和进行风险评估


一致性呢,一般也只能通过评审来尽量保证。比如,软件测试人员应该参与软件需求的评审,而软件需求开发人员则参与软件测试的测试用例评审。




4
全文小结

本文首先从目标、对象、环境、进入/退出标准等方面概述了软件需求测试的基本概念和要求

由于完整的软件需求测试会耗费大量的成本,如何选择测试用例进行Delta测试就是一个重要的课题,所以第二部分对此进行了介绍

汽车软件开发中,一般至少应在这个层级及以上关注追溯。这也是本文最后一部分的内容。



5
写在最后

通常,处于软件开发末端的软件需求测试,承担了不该承担的拦截问题和保证交付的主要压力,让我们向他们致以歉意。



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水轻言 致力于汽车软件研发管理。
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