软件测试技术基础概论之软件危机

计算机系统工程分为硬件和软件两大范畴。计算机硬件的工程技术在过去的50多年中已经达到了相当成熟的状态。硬件设计技术和制造技术发展非常迅速，其自动化已经达到相当高的水平，硬件的可靠性已是一种现实的要求，而不在是一种愿望。
而在软件工程技术方面的情况则不同，软件是最难设计、最少可能成功、最容易出错、也最难管理的系统部分。据报道，在上世纪的最后十年里，计算机软件已成为系统瘫痪的主要原因。随着以计算机为基础的系统在数量、复杂程度和应用方面的激增，对软件的需要却在不断增加，因此促使供求矛盾日趋激化，这就是人们常说的软件危机。软件危机的来源主要表现以下几个方面：
（1）缺乏软件开发的经验：由于缺乏大型软件开发的经验和软件开发数据的积累，使得开发工作的计划很难制定。主观盲目地制定计划，执行起来和实际情况有很大差距，使得经费常常突破预算、工期一拖再拖，软件的投资者和用户对开发工作从不满意发展到不信任。
（2）需求不明确：作为软件设计依据的软件需求，在开发的初期提得不够明确，或者未能做出确切的表达。开发工作开始后，软件人员又未能和用户及时的交换意见，使得一些问题得不到及时解决而隐藏起来，造成开发后期矛盾的集中暴露。导致对多个错综复杂的问题既难于分析，又难于解决。
（3）缺少开发规范：开发过程中没有统一遵循的、公认的方法论或开发规范，参加工作的人员之间的配合不够严密，约定不够明确。加之不重视文字资料，使得开发文档很不完整。发现了问题，未能从根本上去找原因，只是修修补补。显然，这样开发出来的软件无法维护。
（4）软件的复杂性：软件的规模一般都比较庞大，大型软件有时会超过1亿行源代码。加之人们传统上的误区，往往是硬件难以实现的部分改用软件来完成，这使得软件既庞大，复杂性又高，甚至有时人的大脑已无法理解、无法驾驭人类本身所创造出来的复杂逻辑系统，投入使用后往往错误百出。
（5）缺乏有效的测试手段：软件的复杂性和软件测试的复杂性，使得难以研制有效的软件测试工具，导致测试效率不高、自动化程度低，测试花费时间多、测试成本高，这使得软件开发者只要求测试人员对软件做简单的测试，这无法保证软件的质量。
软件危机的事例是很多的。最著名的是上世纪六十年代，美国IBM公司开发的IBM 360操作系统，这一项目在开发期共花费了5000万美元，总共投入的工作量是5000人年，共写出了100万行源程序。由于它太庞大，OS 360变得相当不可靠，平均每次修改后的新版本都大约存在1000个左右的错误，而且有理由认为这是一个常数。另外，美国空军的范登堡中心在上世纪六十年代后期发生过多次导弹试射失败的事故，事后检查几乎都是由于软件有错误而造成的。
领测相信与软件危机有关的许多问题都起源于软件本身的特点、软件开发人员的弱点、以及人们对软件开发实质的种种不切实际的误解，计算机软件已经成为以计算机为基础的系统发展的重要瓶径。科学上的危机和其它领域的危机一样，解决危机的过程往往孕育着一种科学理论的诞生。自上世纪七十年代以来，科学家们一直在试图解决软件危机问题，虽然目前尚不能说软件的危机已经过去，但二十年来，软件技术的迅速发展，包括面向对象的技术、基于知识的软件开发环境、先进的软件测试工具等，为保证大型软件的研制提供了重要的基础。正是这些先进的技术，目前上亿行源代码的软件比比皆是。
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