软件测试（二）之 Failure, Error & Fault

知识回顾

　　软件测试中的错误主要分为三种：Failure, Error 和 Fault。

　　下面就分析一下它们的不同：

　　Fault的定义：可能导致系统或功能失效的异常条件（Abnormal condition that can cause an element or an item to fail.），可译为“故障”。

　　Error的定义：计算、观察或测量值或条件，与真实、规定或理论上正确的值或条件之间的差异（Discrepancy between a computed, observed or measured value or condition and the true, specified, or theoretically 　　　　　　　　　　correct value or condition.），可译为“错误”。Error是能够导致系统出现Failure的系统内部状态。

　　Failure的定义：当一个系统不能执行所要求的功能时，即为Failure，可译为“失效”。（Termination of the ability of an element or an item to perform a function as required.）

　　三者关系分析：

由于人类试图通过上述3个基本术语来覆盖所有现实中的失效场景，所以就有“Fault -> Error -> Failure”。即，故障发生了，会导致错误，错误有可能造成系统功能的减弱或丧失。
当Fault是另外一个组件/系统的失效时，则有Failure (Fault) -> Error -> Failure；当将Fault说成是某组件状态Error时，则有Error (Fault) -> Error -> Failure。
事实上，这是一种递归循环的关系，递归关系要成立必须有一个明确的结束条件，这个条件就是要找出Root Cause，否则将无法完成一个失效分析。

　　举例：

　　病人告诉医生自己的各种症状，身体没有健康地工作 – Failures

　　医生想找出疾病的根源，如病毒 – Fault

　　病人身体状态异常，比如血压较高，心跳不规律等 – Errors

实例（HOMEWORK2）

　　程序1：

 1 public int findLast (int[] x, int y) 
 2 { //Effects: If x==null throw                
 3         NullPointerException 
 4    // else return the index of the last element 
 5    // in x that equals y. 
 6    // If no such element exists, return -1
 7    for (int i=x.length-1; i > 0; i--)
 8    {
 9         if (x[i] == y) 
10        { 
11           return i; 
12         } 
13     }
14      return -1; 
15 } 
16 // test: x=[2, 3, 5]; y = 2 
17 // Expected = 0

　　Solution：

　　1.Fault: 循环条件没设置好，i > 0会导致循环无法进行到数组第一项，应该改成 i >= 0。

　 2.数组x为空时，会抛出空指针错误，循环无法执行，也不会执行上面叙述的Fault。

　 3.只要满足数组x[0]不是与y相等的唯一的元素即可避免Error，比如测试用例 x = [1, 2, 3, 4, 5, 6], y = 2, 这样得到返回结果 Expected = 1, 结果是正确的。

4.当数组只有一个元素的时候，由于循环无法访问第一个元素（x[0]），所以循环无法进行，永远返回-1，导致Error。此时Failure产生未知，如果这唯一的元素与y不相等，则Failure也不会产生。测试用例 x = [1], y = 2，此时　　返回-1，只有Error，无Failure。

　程序2

 1 public static int lastZero (int[] x) {
 2     // Effects: if x==null throw NullPointerException
 3     // else return the index of the LAST 0 in x.
 4     // Return -1 if 0 does not occur in x
 5     for (int i = 0; i < x.length; i++)
 6     {
 7         if (x[i] == 0)
 8         {
 9             return i;
10         } 
11     } 
12     return -1;
13 }
14 // test: x=[0, 1, 0]
15 // Expected = 2

　　Solution：

　　1.Fault: 循环错误，从前往后遍历，遇到第一个0便返回其下标，循环应改为for (int i=x.length-1; i >= 0; i--)。

　 2.由于该程序从前往后遍历，循环至少执行一次，所以总会执行该Fault。

　 3.循环如果无法执行便不会导致Error，即数组为空。另外若数组只有一个元素，这样不论如何遍历结果也相同，也不会引发Error。

4.当数组有一个以上元素且只有一个元素为0时，此时循环返回的是第一个等于0的元素的下标，导致Error。但是由于只有一个元素等于0，所以同时这也是最后一个等于0的元素的下标，则Failure不会产生。测试用例 x =

[1，0，1]，Expected=1，此时只有Error，无Failure。