健壮性测试是什么？

当大多数人开车时，他们不会担心刹车失灵。当他们的孩子得到一个新玩具时，他们也不担心因故障受伤。事实上，大多数人在日常生活中根本不担心系统故障。

这是因为软件开发人员或质量控制工程师已经解决了质量问题。如果目标是交付高质量、可靠的软件系统，那么必须进行测试。当我们进行测试后，质量问题将不复存在，产品就越可靠、越安全。

我们用来测试质量和可靠性的流程之一被称为健壮性测试，即在存在异常输入或压力环境条件的情况下，系统正常运行的程度。如果你是这类测试的新手，请做好准备阅读本文。

01 什么是软件质量测试中的健壮性?

质量保证工程师将为系统故障承担责任及故障导致的伤害。但这并不能让开发者摆脱困境。开发人员应该构建测试健壮性，以及他们在验证过程中执行的其他测试，如基准测试。

嵌入式软件功能及信息安全关键系统需要在软件开发生命周期的每个阶段进行彻底的测试，从系统和高级设计到单元测试和集成测试。

02 健壮性测试的实际意义是什么?

当软件测试中出现健壮性时，它通常意味着系统已部署或仍在开发中，且在正常或一般条件下运行良好。健壮测试是通过输入模拟极端环境条件的数据，帮助确定系统是否足够健壮来实现交付，从而提高可靠性以及能够发现哪些极端情况。

测试健壮性比起可靠性基准测试更受关注。健壮性测试是关于我们是否可以将软件处理滥用和正确操作。它并不注重于完美情况，而是旨在通过执行健壮性测试，来找出其他测试遗漏了什么。我们的目标是创建可以评估软件系统健壮性的测试环境。而跟踪软件测试指标，度量测试的有效性是很重要的。

在计算机科学中，程序员习惯于创建使计算机系统工作的算法。我们不习惯创建算法来破坏东西，所以健壮性测试对一些人来说似乎是反直觉的。在验证我们构建的计算机系统的健壮性时，无论编程语言的语义如何，尤其是当存在多个依赖项时，它都是必要的。

当我们进行健壮性测试时，我们正在寻找可能导致软件失败的场景。健壮性测试是嵌入式系统的端到端测试解决方案。它通过传递有效输入和无效输入来检查软件的可靠性。软件可能会因为许多原因而失败，因此我们还会测试影响硬件的更改、环境的更改或外部和独立的软件。

03 系统中的健壮性测试很重要

安全性和可靠性是健壮性测试的明显好处。它可以挽救生命，减少受伤的风险或昂贵的诉讼。一些行业必须比其他行业更严格地按照监管和遵从标准进行测试。

拥有许多嵌入式航空系统的航空业就是功能安全与可靠性、重要性的绝佳例子。这关乎到人们的生命。

在过去的16年里航班数量如此之多，而1945年以来民用航空失事的数量相对较低，因此航空业的成功率极高。但即使取得了这样的成功，不幸的是也会有死亡、伤害和诉讼，但它为健壮性测试的有效性提供了一个有效的论据。

自动化测试生成对于测试非常重要。一些健壮性测试解决方案提供自动生成测试用例，这些用例可以提高质量，并帮助在目标硬件上验证和验证软件组件，这是在最严格的安全完整性级别内的需求, 例如DO-178C过程标准中的DAL A。

信息安全是开发人员和工程师不能出错的另一个典例。金融机构、信用卡处理公司和国防工业只是必须满足严格法规遵循要求的少数几个。可以将合规性集成到现有的开发过程和生态系统中，从需求管理和源代码控制到IDE和CI/CD。通过自动化遵循功能安全和安全关键标准，组织能够节省大量时间及成本。

无论是行业还是应用程序，健壮性测试都有助于组织实现和自动化合规性，交付高质量的软件。同时还实现了良好的投资回报率，这降低了嵌入式软件的交付成本。