The Importance of Stability and Reliability Testing in Software Development
软件测试的某些方面经常会在那些刚接触流程的人中造成混淆——例如在稳定性和可靠性测试之间划清界限。 两者通常可以互换使用，并且有一个共同的目标，即确保系统可以在选定的时间范围内稳定运行。
在这篇文章中，我们将仔细研究什么是稳定性测试、可靠性测试的定义、它们的目标以及它们的子集。 您会发现为什么错过稳定性和可靠性测试会增加软件维护成本，以及为什么它是业务经理绝对必须的。
目录：
- 可靠性测试定义
- 可靠性测试的目的
- 可靠性测试在软件测试中的重要性
- 可靠性测试的类型
- 稳定性测试定义
- 稳定性测试的目的
- 稳定性测试在软件测试中的重要性
- 稳定性和可靠性测试解决了哪些问题？
- 结论
可靠性测试定义
可靠性测试定义是确定是否存在数据泄漏（稳定性测试）以及系统在发生故障后需要多长时间才能恢复（恢复测试）的活动。 除此之外，它还分析峰值负载下和（压力/尖峰测试）模拟组件故障（故障转移测试）期间的行为。 可靠性测试的目标是提高平均故障间隔时间 (MTBF)、平均故障时间 (MTTF) 和平均修复时间 (MTTR)，并为开发团队提供一套改进指南。
软件可靠性通常以系统可用性来衡量——该值不应低于 99%。
可靠性测试的目的
可靠性测试的主要目标是验证产品在现实条件下的性能。测试还可以帮助项目团队实现其他目标，例如：
- 找出软件故障的主要驱动因素，并查明系统错误遵循的模式。可靠性测试可帮助 QA 团队检测故障原因、捕获故障时间指标并测量系统的压力水平。
- 找出在给定时间发生了多少故障，以及每个故障的平均寿命。
- 发现故障的知觉结构。根据故障分析的结果，QA 测试人员应向支持团队提供一套全面的指导方针，描述有助于降低系统故障再次发生概率的纠正措施。
- 确定关机后系统恢复的速度。为了找出软件需要重新稳定的时间，测试团队获取平均修复时间 (MTTR)，将维护时间除以纠正措施的数量。
- 提高组件可靠性以确定纠正措施是否会增加组件的平均寿命，计算所需的置信水平，并制定有助于保持高系统可靠性的计划。
可靠性测试在软件测试中的重要性
软件工具用于现代社会的所有领域——包括最关键的领域，如医疗保健或安全。由于系统故障可能导致经济损失、整个行业的发展停滞并造成人员伤亡，因此 IT 专家必须有方法确定工具是否足够可靠以被大规模采用。
这就是为什么项目经理和公司所有者不能错过稳定性和可靠性测试的原因：
- 测量失效强度。熟悉最常见故障的结构、主要原因以及产品在停机之前、期间和之后的行为，可以提高风险缓解和应急计划的准确性。完成软件可靠性测试后，项目团队将能够预测故障率的增加，并提前准备一套纠正机制。
- 允许估计未来的故障。由于其广泛的范围，可靠性测试可帮助软件测试人员预测软件各个级别（单元、组件、子系统和系统）上系统故障的概率。
- 降低系统故障的风险——评估纠正措施的效率是一种可靠性测试技术。该阶段完成后，项目团队将了解所选择的对策是否是预防和消除系统故障的有效方法。
可靠性测试的类型
软件可靠性测试包括从不同角度分析系统、验证故障强度、软件恢复效率以及应用程序能够承受的压力量的几个子集。
这些是最常见的可靠性测试类型：
1.压力测试
压力测试是指使系统承受超出其原始容量的工作负载。在这种情况下，QA 工程师达到并超过系统的断点，以观察停机并计算完全恢复所需的时间。
以下是主要的压力测试活动：
- 确定系统的断点和保存使用限制；
- 确认关机后没有数据丢失或严重的功能故障；
- 确定故障模型；
- 创建断点预测的数学模型。
2.恢复测试
恢复测试意味着强制系统无法观察和分析恢复过程。恢复测试的目的是确定给定应用程序在崩溃或硬件故障后需要多长时间才能重新稳定。
在正常估计负载下的性能测试期间模拟系统故障。以下是一些属于恢复测试领域的可靠性测试示例：
- 在应用程序运行时关闭硬件，然后检查数据完整性；
- 模拟应用程序与网络进行数据交易过程时拔掉连接线，测试软件在连接中断时继续运行的能力；
- 确保系统在紧急关闭或崩溃后重新启动后可以恢复最新的更改。
3.故障转移测试
故障转移测试验证软件是否能够在服务器故障或中断期间将所有操作迁移到不同的服务器，并模拟相关系统中的故障。理想情况下，开发团队努力实现自动故障转移，这意味着尽管设备、服务器或网络停机，系统仍将保持正常运行。
4. 稳定性测试
稳定性测试是一个可靠性测试子集，指的是验证不存在资源泄漏和变量去初始化的正确性。在运行稳定性测试时，软件测试人员强调错误处理验证和可扩展性。
软件稳定性测试的主要目的是在产品公开发布之前确定应用程序的局限性。
稳定性测试定义
稳定性测试是一系列活动，旨在验证软件产品在高压力水平下是否可以在既定时间范围内或超出既定时间范围内执行而没有性能缺陷或崩溃。
由于应用程序的稳定性只能在对其进行长时间监控后才能确定，因此测试活动包括重复执行测试并将结果与初始结果进行比较。
稳定性测试的目的
稳定性测试是质量保证的重要组成部分，因为它有助于确定软件的局限性，更深入地了解项目团队在发布后必须面对的问题，并在发布之前确定应该改进的领域最终构建。
以下是完成稳定性测试协议的主要目标：
- 测试系统在接近最大负载下的稳定性，确保系统能够处理高流量和数据负载。
- 在发布之前监控被测系统的有效性并增加团队对软件无错误开发过程的信心。
- 确保系统在开发环境之外没有内存泄漏、前所未有的关闭或异常行为。
稳定性测试在软件测试中的重要性
业务经理只能通过在延长的时间范围内检查软件项目来确定其软件项目的稳定性。通过将繁重的负载放在应用程序上并测试系统响应，项目团队已经做好了处理发布后问题的准备。
除此之外，稳定性测试有助于识别只会在较长时间内显示的故障和崩溃——这是提供这种视角的唯一测试形式。
至于稳定性测试在质量保证中的作用，这就是为什么这个阶段是任何测试周期的重要组成部分：
- 提供对系统性能的信心并提高预测精度。
- 确保系统可以在并发用户或存储数据的高负载下长时间工作。
- 通过查明和消除最常见和破坏性系统故障的原因，降低系统停机的几率。
- 检测主要系统缺陷——从系统内存（会话、数据结构等）中释放不正确的对象
稳定性和可靠性测试解决了哪些问题？
除了通过快速查明功能和性能问题并确保系统在高负载下不会降级来帮助减轻系统故障和关闭的风险外，稳定性和可靠性测试还解决了广泛的软件维护问题。
- 崩溃和挂起 — 稳定性和可靠性测试验证系统的性能一直到断点，识别停机和响应问题。这些测试旨在让开发人员深入了解哪些软件组件是导致崩溃的原因，并指导团队进行软件改进，直到产品准备好发布。
- 数据丢失和文件损坏——可靠性和稳定性测试有助于确保用户数据不受关机影响。如果安全漏洞已被标记，在发布之前查明问题可以有更多时间来缓解可被利用的漏洞，并减少对开发团队施加的压力。
- 程序中的错误——测试将检查软件的每个组件是否存在在任何不同测试中都无法检测到的错误，并查明软件架构各个级别的故障。
- 缓存问题——稳定性和可靠性测试有助于确保微调缓存后系统性能仍然正常。
- 负载平衡问题（单独服务器集群节点的关闭/开启）——确定关闭/开启延迟。
结论
可靠性和稳定性测试过程可帮助测试团队以惊人的精度对软件的行为进行建模，并解决不规则的故障、重新启动和关闭问题。这些测试提高了所有系统组件的可见性，并为设计校正机制提供了深刻的见解。
项目团队将更好地了解严重系统故障可能产生的损害以及恢复系统所需的时间和资源——没有任何现实世界的场景会让您感到意外。
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