本文提供了一个结构化的方法来创建和更新回归测试套件。回归测试套件应包含哪些类型的测试？应该运行哪些回归测试？如何应对回归测试失败？回归测试套件如何演变？这些问题以及其他考虑因素都会逐步探讨。
首先探讨回归测试的基本动态和考虑因素。
回归测试的基本原理
假设研发对软件代码进行了一些更改，任何类型的更改。我们如何确信这些更改不会对我们的代码产生负面影响呢？实现信心的一种方式是进行彻底的回归测试。编写并执行测试，检查和探索我们的代码在更改后的行为。因此，我们编写和执行的测试越多，我们就会越有信心。是的，但也要考虑实际成本——编写、执行和维护回归测试套件所需的时间、精力。
在回归测试套件中包含每一个可能的测试结果，这太大了，无法管理，而且它的运行具有挑战性，因为经常对软件进行更改。如果回归测试没有及时完成，开发过程就会中断。对于投入额外计算资源和/或人员以执行软件测试工作,需要权衡利弊。从保证产品质量、降低潜在风险的角度来看,这种投资是十分必要的。然而,测试工作的投入需要审慎评估,附加值与所需资源消耗之间应该保持适度平衡。在某些情况下,测试工作的边际收益可能无法抵消资源的额外支出,此时就应审慎考虑是否继续扩大测试范围。
向回归测试套件中添加少量测试用例的操作相对简单。但需注意,即便每个新增用例的边际成本不高,长期累积下来也会导致测试套件变得庞大臃肿。从回归测试套件中删除某些测试用例,虽然可以精简测试规模,但也可能带来潜在风险。一旦客户反馈某个被删除用例原本可检测出的缺陷,就会造成被动应对的被动局面。
因此,在扩充和精简回归测试套件时,都需要权衡影响,遵循一定原则。适度扩展用例有助于提高测试覆盖面,但也要注意控制测试集整体规模,避免因过度臃肿而影响执行效率。删减用例时,需要保留覆盖核心功能场景的测试,并妥善记录移除的测试点,以备不时之需。综合平衡测试质量和执行成本,对回归测试套件进行持续优化,是保证高效测试的关键所在。
测试用例选择
选择正确的测试用例包括识别直接和间接受影响的测试用例。我们至少应该知道客户最常使用哪些特性，哪些测试覆盖了重要的功能，哪些测试经常失败。其他选择技术包括线性方程、符号执行、路径分析、数据流分析、程序依赖图、系统依赖图、修改分析、聚类识别、切片、图遍历和修改的实体分析。在选择选择技术时，考虑以下标准是有用的：
包容性
包容性指的是回归测试选择技术能够有效识别并纳入那些可能暴露由最新软件更改引入缺陷的测试用例。如果某种技术能够准确选择覆盖了被修改或受影响代码区域的测试用例,则该技术被视为具有较高的包容性。包容性对于确保所选测试用例全面覆盖自上次测试周期以来的所有变更至关重要。任何不完全覆盖变更区域的测试选择技术,其包容性都将低于 100%,存在漏测风险。
提高包容性有助于最大限度减少遗漏测试,从而降低软件更新后产生新缺陷的概率。因此,在评估回归测试方案时,包容性是一个重要的衡量标准。技术人员应当努力采用包容性较高的测试选择机制,以保证测试的全面性,从根本上提高软件质量。
精度
精度衡量回归测试选择技术排除当前测试目标不必要的测试的能力。一个精确的技术应该尽量减少包含的测试，不有助于检测与最近的修改有关的故障。该标准旨在防止过度测试，过度测试可能导致测试执行时间延长和资源效率低下。
精度
精度衡量回归测试选择技术能够排除与当前测试目标无关的冗余测试用例。一种精确的技术应当尽可能缩减无助于检测最新修改引入缺陷的测试范围。该标准旨在防止测试过度膨胀,避免由此导致的测试执行周期过长、资源利用率低下等效率问题。
精度是评价回归测试选择技术的另一重要指标。高精度技术能够有效甄别出真正必要的测试点,剔除那些与本次变更无关的用例,从而确保测试资源的高效利用。反之,精度低下的技术将不加甄别地纳入大量无关测试,造成资源的极大浪费。
通用性
通用性评估了回归测试选择技术在各种软件测试场景和领域中的适用性。更通用的技术可以用于广泛的实际情况，而无需进行大量定制。它不应该为特定类型的软件或测试环境过度专业化，使其适应不同的开发项目。
接下来，我们将探讨回归测试的四个步骤。
步骤 1：识别修改的代码
确定自上次回归测试周期以来已修改的软件的特定部分。这可以通过版本控制系统和变更跟踪机制来实现。此步骤是后续回归测试步骤的基础。
版本控制和更改跟踪
识别代码修改区域是实施有效回归测试的基础。我们可以利用版本控制系统和变更跟踪机制来达成这一目标。像 Git、SVN 这样的版本控制系统能够保留对软件源代码的所有历史改动记录。开发人员在提交代码变更时,会附带描述性的提交信息,有助于后续分析。
除版本控制系统外,变更跟踪机制如问题跟踪系统 (JIRA) 或缺陷数据库也是重要辅助手段。它们记录了导致代码变更的具体需求或缺陷信息,有利于更全面地刻画和定位变更点。
通过合理利用上述工具,我们不仅能够准确获取代码改动的内容和范围,还可以深入了解变更背景及目的,从而更精准地选择与之相关的测试用例,确保覆盖所有风险点,提高回归测试的针对性和质量。
分析提交历史记录
在版本控制系统中，我们可以检查提交历史，以查看对代码库进行了哪些更改。每个提交通常包括有关修改了哪些文件、添加、删除或修改了哪些代码行的信息，以及对所做更改的描述。通过分析这个提交历史，我们可以查明被修改的特定代码。
标识修改的文件和代码段
根据提交历史，我们可以识别修改过的文件以及这些文件中发生过更改的代码段。这可能包括函数、类、方法，甚至是单行代码。在识别修改的代码时尽可能细粒度是至关重要的。
文档更改
记录并理解代码变更的具体性质对于指导回归测试策略制定至关重要。不同类型的变更如缺陷修复、新功能开发、功能增强、代码重构等,对应着不同的风险点和测试侧重面,需要采取有针对性的测试方法和策略。只有透彻把握变更本质,我们才能合理规划回归测试的范围、深度和侧重点,避免遗漏重要测试点或资源浪费,从而最大限度保证测试的全面性和有效性。
文档更改
测试和开发团队之间的无缝沟通合作是确保回归测试策略高效可行的关键一环。测试人员应当主动与开发人员保持联系,全面了解本次变更的具体内容、影响范围以及对软件功能的潜在影响。
开发人员对于代码变动和技术细节有着最直接的认识,而测试人员则更加关注功能表现和质量保障角度。双方的紧密交流有助于测试人员全方位把握变更实质,从而更准确地评估风险点,制定出覆盖面广、针对性强的测试策略和用例。
同时,开发人员也可以借助测试人员的视角发现自身疏漏,减少遗漏风险。双方通力合作,相互印证,必能事半功倍,为高质量的回归测试奠定坚实基础。只有测试和开发团队形成高度默契的协同,回归测试的效率和质量才能达到最优水平。
文档更改
除了准确识别出代码修改点,我们还应当将其与相应的需求或用户故事建立可追溯的关联关系。这一环节有助于确保代码修改确实与预期的功能或行为变化一致,并为制定回归测试策略提供了明确的目标和范围。
具体来说,通过追溯代码变更与业务需求的关联,我们能够全面把握变更的初衷以及对功能的预期影响。进而,测试人员就可以基于此制定出覆盖所有应被验证点的充分测试用例,对变更涉及的新旧功能行为都予以全面检测,从根本上确保系统质量满足预期。
另一方面,需求与代码变更的可追溯性关系,还为我们分析新发现问题的起因提供了重要线索,有助于持续质量改进。因此,建立良好的可追溯机制不仅是回归测试的重要保障,也是提升软件质量的关键手段,应当作为测试流程的标配环节。
步骤 2：选择相关测试
这一步的第一部分涉及评估覆盖标准，以确定哪些类型的测试应该包含在我们的回归测试套件中。覆盖标准帮助我们定义测试工作的范围。两个常见的覆盖标准是：
Coverage Criteria 覆盖准则
方法覆盖
节点覆盖集中于识别在修改后的代码中从未调用的方法或函数。这个标准对于确保我们代码库的所有部分都得到执行至关重要，这可以帮助发现死代码或未使用的功能。
逻辑覆盖
逻辑覆盖率通过分析哪些代码路径受到修改的影响而更进一步。此标准考虑是否调用方法以及这些方法中的特定执行路径。语句覆盖、分支覆盖和路径覆盖等技术都属于这一类。它有助于确保调用每个方法，并测试不同的执行分支和场景。
测试用例选择
对于步骤 1 中确定的每个修改，我们需要选择直接或间接执行修改后代码的测试。
直接影响的测试
确定直接覆盖修改后的代码的测试。这些测试专门针对已更改的函数或方法。运行这些测试有助于确保修改按预期工作，并且没有引入新的 bug。
间接受影响的检测
某些更改可能会对软件的其他部分产生连锁反应。间接影响的测试是那些可能不直接执行修改后的代码，但以某种方式与之交互的测试。例如，如果一个模块中的更改影响另一个模块的输出，则还应考虑对后一个模块进行测试。
测试充分性
评估我们所选测试的充分性至关重要。问问你自己这些测试是否提供了修改后代码的足够覆盖率。考虑变更的复杂性以及对软件行为的潜在影响。在某些情况下，我们可能需要创建专门针对更改的新测试。
文档
保留完整的文档，记录每次修改选择的测试。该文档确保了透明度，并允许轻松跟踪不同代码更改的测试覆盖率。
步骤 3：平衡测试套件大小
虽然选择充分覆盖修改后的代码的测试是必要的，但避免在回归测试套件中包含所有可能的测试也同样重要。管理一个大规模的测试套件会变得非常耗时和资源密集。回归测试的第三步可以关注于有效地管理回归测试套件的大小。在彻底的测试和实用性之间取得平衡是至关重要的。
避免过多的测试
在我们的回归测试套件中包含每一个可以想到的测试通常是不可行的。随着软件的发展，测试的数量会呈指数级增长，这使得在合理的时间范围内执行所有测试变得不切实际。运行一组详尽的测试可能会大大减慢测试过程，使其难以跟上开发的步伐。我们的回归测试套件的最佳大小应该确定。这个规模可以基于资源可用性、时间限制、风险、开发过程和优先级等因素。
可用资源
由于软件不断发展演进,回归测试套件的规模需要根据资源可用性、时间限制、风险评估、开发流程和测试优先级等多方面因素综合确定,在测试覆盖面和执行效率之间寻求平衡,避免测试集过大导致执行效率低下,也防止测试范围过小遗漏重要测试点。
时间限制
了解项目的截止日期和发布计划对于合理安排回归测试工作是至关重要的。我们应该以此为时间约束,在有限的工期内完成足够覆盖核心场景和高风险区域的回归测试,确保测试质量和进度要求的平衡。精心规划、分配资源、优化流程,努力在既定时间窗口内高效完成回归测试任务,是测试团队应当时刻把握的工作重点。
风险评估
评估代码修改的重要性和潜在缺陷影响,并根据风险程度调整测试投入,是优化回归测试策略的关键手段。具体来说，有以下几点需要注意：
- 对于高度关键的核心代码修改,我们需要制定更加全面彻底的测试计划,扩大测试覆盖面,增加测试深度,确保质量无遗漏。
- 而对于一些非核心的次要修改,可以适当压缩测试规模,使用较小的测试套件即可覆盖,从而节省资源。
- 通过对修改代码的重要性和影响范围进行评估和分级,我们能够更加精准地调配测试资源,对高风险区域加大投入,对低风险区域控制投入。
- 这种以风险为导向的测试策略能最大限度发挥有限的测试资源效用,在保证高风险质量的同时,也避免了对低风险区域的资源浪费。
- 评估和分级的过程需结合开发、测试、运维等部门的意见,充分了解系统和修改的重要性,确保分级的准确性。
开发过程注意事项
测试套件大小的选择应该与开发过程保持一致。在敏捷方法中，变更频繁，回归测试通常会更频繁地执行（例如，在每次 sprint 或迭代之后）。因此，每个回归周期的测试套件大小可能会更小，以保持测试的敏捷性和对变化的响应。
在更传统的开发过程中，更改不太频繁，发布也不太频繁，回归测试可能不太频繁地进行。在这种情况下，我们可能有更大的测试套件，覆盖更广泛的功能。
优先级排序
在确定测试的优先级时，我们可以考虑多种因素，例如关键业务功能、常用功能或具有缺陷历史的区域。通过这些因素，我们可以确保软件的最关键部分得到彻底的测试，即使我们对测试套件的大小有限制。优先测试关键业务功能可以确保系统的核心功能正常运行，从而保障用户的基本需求。对于常用功能的优先测试能够覆盖用户最常用的部分，提升用户体验和满意度。而对于具有缺陷历史的区域的优先测试，则可以帮助我们解决已知的问题，提高软件的稳定性和可靠性。综合考虑这些因素，我们可以制定出更加全面和有效的测试策略，确保有限的测试资源得到最大程度的利用，最大程度地提高软件的质量和可靠性。
文档
我们应该认真记录关于测试套件大小的决定，因为这对我们的测试策略至关重要。这份文档将成为我们未来测试工作的指导方针，为所有利益相关者提供清晰的透明度。通过记录我们的决策过程，我们可以更好地追踪测试套件的发展和变化，确保测试的全面性和有效性。这也有助于避免重复的测试工作，并确保资源的最佳利用。此外，记录决策过程还可以帮助我们更好地理解测试套件大小对项目成功的影响，从而为未来的决策提供更多的参考依据。因此，我们应该把这一步骤视为测试流程中不可或缺的一环，认真记录并持续更新相关文档。
平衡回归测试套件的大小对于有效的测试至关重要。它使我们能够将测试工作集中在最重要的地方，同时确保我们可以在项目的限制范围内完成回归测试。通过根据我们的特定上下文定制我们的测试套件大小，我们可以在回归测试的彻底性和实用性之间取得适当的平衡。
步骤 4：执行测试并处理结果
有了一个平衡的回归测试套件，我们现在可以执行它并评估我们的测试结果。
失败的测试
如果一个或多个回归测试失败，调查失败是由于软件修改中的错误还是回归测试本身的问题。测试失败的原因是正确的还是错误的？测试失败的正确原因是它发现了一个 bug。一个错误的原因是没有 bug，测试失败是因为它是如何编写或执行的。在这两种情况下都需要额外的工作。
通过的测试
如果没有回归测试失败，那么我们应该能够自信地回答以下问题：我们的测试通过是出于正确的原因还是错误的原因？一个正确的原因是，测试可以通过正常运行的代码部分。然而，测试可能会通过，因为它实际上可能并未执行任何有效测试。这种情况可能是因为测试被认为是旧的，没有得到适当的维护，目前没有测试到它预期的功能。它也可能偶然地通过了测试。
测试自动化
回归测试是测试自动化带来最大好处的领域。理想情况下，我们希望确保所有回归测试都是自动化的。如果这总是可行的和实用的，那么回归测试的执行将不需要手动操作，并且可以在任何时候重复。不幸的是，可能会有自动化回归测试因未知原因而失败，其中一些经常失败，另一些则不规则。有些测试执行得快，有些则慢，而有些测试可能在某些运行中执行得快，在另一些运行中执行得慢。像这样的问题可能会得到解决，但是如果我们不解决它们，随着回归测试数量的增加，它们只会变得更糟。
测试自动化在持续集成/持续交付（CI/CD）管道中使用时最有价值。如果我们的项目遵循 CI/CD 管道，我们可能有机会自动化和简化回归测试。作为 CI/CD 过程的一部分，可以更频繁地运行更小的、有针对性的测试套件，在开发周期的早期捕获回归。
自动化测试与手动测试有着相同的目标：为我们提供一个清晰的画面，让我们了解被测系统如何按照预期的方式工作。我们应该对我们的手动测试结果充满信心，同样也应该对我们的自动化测试结果充满信心。当一个自动化的回归测试套件完成执行时，我们应该确信测试结果描述了被测系统的真实情况。我们对测试结果的信心越高，就越能够减少在调试自动化测试结果和识别真实的 bug，或修复无用测试上的时间和精力。