【正文】 全面軟件質(zhì)量管理 —— 剖析軟件質(zhì)量的內(nèi)涵 —— 內(nèi)建高質(zhì)量而非修補(bǔ)質(zhì)量 林 銳 博士 上 海 漫 索 計(jì) 算 機(jī) 科 技 有 限 公 司 Page 2 目錄 1. 引言 2. 軟件質(zhì)量屬性和質(zhì)量要素 3. 商業(yè)目標(biāo)決定質(zhì)量目標(biāo) 4. 質(zhì)量保證能夠保證質(zhì)量嗎 5. 質(zhì)量人員的狀況 6. 全面軟件質(zhì)量管理：模型 7. 全面軟件質(zhì)量管理：制定質(zhì)量計(jì)劃 8. 全面軟件質(zhì)量管理：技術(shù)評(píng)審 9. 全面軟件質(zhì)量管理：軟件測(cè)試 10. 全面軟件質(zhì)量管理：過(guò)程檢查 11. 全面軟件質(zhì)量管理：缺陷跟蹤工具 參考書(shū)：《軟件工程與項(xiàng)目管理解析》，林銳 著，電子工業(yè)出版社， 20xx Page 3 1. 引言 ? 軟件質(zhì)量管理是充滿爭(zhēng)論的話題。被人們奉為軟件質(zhì)量管理圣經(jīng)的 CMM和 ISO9001似乎并不奏效，現(xiàn)實(shí)和理想之間的差距太大。 ? 經(jīng)典軟件工程教科書(shū)以及 CMM和 ISO9001總是拋開(kāi)商業(yè)目標(biāo)談質(zhì)量管理，本末倒置，紙上談兵，誤導(dǎo)了大量讀者，所以質(zhì)量管理才變得那么艱辛。世界上還沒(méi)有萬(wàn)能的軟件質(zhì)量管理圣經(jīng)，我們不要迷信 CMM和 ISO9000。 ? 要多向有實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)的同行專家請(qǐng)教，但是不要輕信 “ 紙上談兵 ” 的專家。 ? 本文給出了一套實(shí)用主義的 “ 全面軟件質(zhì)量管理 ” 方法。 ? 重要的理念： 商業(yè)目標(biāo)決定質(zhì)量目標(biāo) 。 提高軟件質(zhì)量的最終目的是為了贏利，而不是創(chuàng)造完美無(wú)缺的產(chǎn)品。因此對(duì)于普通商業(yè)軟件而言，并不是 “ 質(zhì)量越高越好 ” ，而是恰好讓廣大用戶滿意，并且將提高質(zhì)量所付出的代價(jià)控制在預(yù)算之內(nèi) 。 Page 4 2. 軟件質(zhì)量屬性和質(zhì)量要素 如何描述質(zhì)量 ? 詞典對(duì)質(zhì)量的定義是：① 典型的或本質(zhì)的特征；② 事物固有的或區(qū)別于其他事物的特征或本質(zhì)；③ 優(yōu)良或出色的程度。 ? CMM 對(duì)質(zhì)量的定義是：① 一個(gè)系統(tǒng)、組件或過(guò)程符合特定需求的程度；② 一個(gè)系統(tǒng)、組件或過(guò)程符合客戶或用戶的要求或期望的程度。 ? 上述定義很抽象，人們看了準(zhǔn)會(huì)一臉迷惘。就讓我們用 “ 人的健康 ” 來(lái)類比解釋軟件質(zhì)量。 – 古時(shí)候人們以為長(zhǎng)得結(jié)實(shí)、飯量大就是健康，這顯然是不科學(xué)的。現(xiàn)代人總是通過(guò)考察多方面的生理因素來(lái)判斷是否健康，如測(cè)量身高、體重、心跳、血壓、血液、體溫等。如果上述因素都合格，那么表明這人是健康的。如果某個(gè)因素不合格，則表明此人在某個(gè)方面不健康，醫(yī)生會(huì)對(duì)癥下藥。 ? 通過(guò)類比 ， 我們這樣理解軟件質(zhì)量： 軟件質(zhì)量是許多質(zhì)量屬性的綜合體現(xiàn) ， 各種質(zhì)量屬性反映了軟件質(zhì)量的方方面面 。 人們通過(guò)改善軟件的各種質(zhì)量屬性 ， 從而提高軟件的整體質(zhì)量 （ 否則無(wú)從下手 ） 。 ? 軟件的質(zhì)量屬性很多 ， 如正確性 、 精確性 ， 健壯性 、 可靠性 、 容錯(cuò)性 、 性能 、 易用性 、 安全性 、可擴(kuò)展性 、 可復(fù)用性 、 兼容性 、 可移植性 、 可測(cè)試性 、 可維護(hù)性 、 靈活性等 。 ? 上述這些質(zhì)量屬性之間 “ 你中有我 ， 我中有他 ” ， 非常纏綿 。 如果開(kāi)發(fā)人員每天要面對(duì)那么多的質(zhì)量屬性咬文嚼字 ， 不久就會(huì)迂腐得像孔乙己 ， 因此我們有必要對(duì)質(zhì)量屬性做些分類和整合 。 質(zhì)量屬性可分為兩大類： “ 功能性 ” 與 “ 非功能性 ” ， 后者有時(shí)也稱為 “ 能力 ” （ Capability） 。 Page 5 2. 軟件質(zhì)量屬性和質(zhì)量要素 十大軟件質(zhì)量因素 ? 功能性質(zhì)量因素：正確性，健壯性，可靠性 ? 非功能性質(zhì)量因素：性能，易用性，清晰性，安全性，可擴(kuò)展性，兼容性，可移植性 ? 為什么是“十大” 質(zhì)量因素 ? ? 逐一解釋 “十大” 質(zhì)量因素（參見(jiàn)《高質(zhì)量程序設(shè)計(jì)指南 ——C++/C語(yǔ)言》） 軟件質(zhì)量要素 ? 什么是軟件質(zhì)量要素 ？ – （ 1） 從技術(shù)角度講 ， 對(duì)軟件整體質(zhì)量影響最大的那些質(zhì)量屬性才是質(zhì)量要素； – （ 2） 從商業(yè)角度講 ， 客戶最關(guān)心的 、 能成為賣(mài)點(diǎn)的質(zhì)量屬性才是質(zhì)量要素 。 ? 對(duì)于一個(gè)特定的軟件而言 ， 我們首先判斷什么是質(zhì)量要素 ， 才能給出提高質(zhì)量的具體措施 ， 而不是一股腦地想把所有的質(zhì)量屬性都做好 ， 否則不僅做不好 ， 還可能得不償失 。 ? 如果某些質(zhì)量屬性并不能產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)效益 ， 我們可以忽略它們 ， 把精力用在對(duì)經(jīng)濟(jì)效益貢獻(xiàn)最大的質(zhì)量要素上 。 簡(jiǎn)而言之 ， 只有質(zhì)量要素才值得開(kāi)發(fā)人員下功夫去改善 。 Page 6 2. 軟件質(zhì)量屬性和質(zhì)量要素 正確性 ? 正確性是指軟件按照需求正確執(zhí)行任務(wù)的能力。 “ 正確性 ” 的語(yǔ)義涵蓋了 “ 精確性 ” 。 ? 正確性無(wú)疑是第一重要的軟件質(zhì)量屬性。 ? 技術(shù)評(píng)審和測(cè)試的第一關(guān)都是檢查工作成果的正確性。 ? 機(jī)器不會(huì)主動(dòng)欺騙人，軟件運(yùn)行出錯(cuò)通常都是人造成的，所以不要找借口埋怨機(jī)器有毛病。 健壯性 ? 健壯性是指在異常情況下，軟件能夠正常運(yùn)行的能力。 ? 正確性描述軟件在需求范圍之內(nèi)的行為，而健壯性描述軟件在需求范圍之外的行為。 ? 開(kāi)發(fā)者往往把異常情況錯(cuò)當(dāng)成正常情況而不作處理，結(jié)果降低了健壯性。 ? 用戶才不管正確性與健壯性的區(qū)別，反正軟件出了差錯(cuò)都是開(kāi)發(fā)方的錯(cuò)。所以提高軟件的健壯性也是開(kāi)發(fā)者的義務(wù)。 ? 健壯性有兩層含義：一是容錯(cuò)能力，二是恢復(fù)能力。 – 從語(yǔ)義上理解，恢復(fù)不及容錯(cuò)那么健壯。 – Unix容錯(cuò)能力很強(qiáng)，可惜不好用。 – Windows容錯(cuò)能力較差，但是恢復(fù)能力很好，而且很好用。占了 90%的操作系統(tǒng)市場(chǎng)。 Page 7 2. 軟件質(zhì)量屬性和質(zhì)量要素 可靠性 ? 可靠性是指在一定的環(huán)境下，在給定的時(shí)間內(nèi)，系統(tǒng)不發(fā)生故障的概率。 ? 可靠性本來(lái)是硬件領(lǐng)域的術(shù)語(yǔ)。比如某個(gè)電子設(shè)備在剛開(kāi)始工作時(shí)挺好的，但由于器件在工作中其物理性質(zhì)會(huì)發(fā)生變化（如發(fā)熱），慢慢地系統(tǒng)的功能或性能就會(huì)失常。所以一個(gè)從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)完全正確的硬件系統(tǒng)，在工作中未必就是可靠的。 ? 軟件在運(yùn)行時(shí)不會(huì)發(fā)生物理性質(zhì)的變化，人們常以為如果軟件的某個(gè)功能是正確的，那么它一輩子都是正確的?？墒俏覀儫o(wú)法對(duì)軟件進(jìn)行徹底地測(cè)試，無(wú)法根除軟件中潛在的錯(cuò)誤。平時(shí)軟件運(yùn)行得好好的，說(shuō)不準(zhǔn)哪一天就不正常了，如有千年等一回的 “ 千年蟲(chóng) ” 問(wèn)題，司空見(jiàn)慣的 “ 內(nèi)存泄露 ” 、 “ 誤差累積 ” 問(wèn)題等等。 ? 軟件可靠性分析通常采用統(tǒng)計(jì)方法，遺憾的是目前可供第一線開(kāi)發(fā)人員使用的成果很少見(jiàn)，大多數(shù)文章限于理論研究。口語(yǔ)中的可靠性含義寬泛，幾乎囊括了正確性、健壯性。只要人們發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)有毛病，便歸結(jié)為可靠性差。從專業(yè)角度講，這種說(shuō)法是確切的。 ? 時(shí)隱時(shí)現(xiàn)的錯(cuò)誤一般都屬于可靠性問(wèn)題，糾錯(cuò)的代價(jià)很高。例如當(dāng)維護(hù)人員十萬(wàn)火急地趕到現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，錯(cuò)誤消失了；等維護(hù)人員回家后，錯(cuò)誤又出現(xiàn)了。 … ? 軟