CN112667507A - 一种嵌入式软件需求管理方法、系统及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例涉及测试技术领域，特别涉及一种嵌入式软件需求管理方法、系统及电子设备，将测试过程中的需求用条目去量化，不会因为一条需求中即有相同点又有不同点，而导致该条需求无法整体复用，收集需求条目后建立根据需求主体分到不同的需求层级中，根据需求主体逐层向下细化，在不同需求层级中相关联的需求条目间建立映射关系，可以实现双向信息追踪。
Description
技术领域
本申请实施例涉及测试技术领域，特别涉及一种嵌入式软件需求管理方法、系统及电子设备。
背景技术
随着软、硬件技术的发展，计算机的应用领域越来越广，软件的功能也越来越强大、越来越复杂。这就使保证软件的质量、高度可靠性方面也面临巨大的挑战。特别是诸如军事、航空航天、通讯、交通医疗等行业，软件的微小瑕疵就可能造成对生命、财产、甚至国家安全造成严重威胁。
现有系统设计和指挥在可靠性方面主要考虑硬件质量和人的因数，系统嵌入了大量的计算机系统与软件，如果不考虑软件质量因数，认为软件100％可靠，是不现实的。软件故障在复杂的指挥、控制等程序中，在一定的输入和运行环境下就会显露出来从而造成系统失效，此类事件举不胜举。
通过软件系统测试来发现嵌入式软件中的缺陷是提高软件可靠性一种非常有效的方法。由于嵌入式软件的安全性要求高，是安全关键软件，测试之前需要整理需求条目。通常由于嵌入式软件复杂及安全性要求高，需求条目较多，通常采用测试人员手动编辑测试需求的方式进行，需求容易漏项、不完整，且管理流程较复杂。
发明内容
本发明实施方式的目的在于提供一种嵌入式软件需求管理方法、系统及电子设备，解决了现有技术中软件需求与测试需求对应的需求条目较多，通常采用测试人员手动编辑测试需求的方式进行，需求容易漏项、不完整，且管理流程较复杂的问题。
为解决上述技术问题，第一方面，本发明的实施例提供了一种嵌入式软件需求管理方法，包括：
确定嵌入式软件测试中的所有需求条目；
确定所述需求条目对应的需求主体，根据预设的所述需求主体与需求层级的对应关系，将所述需求条目划分到对应需求主体所在的需求层级；
在相邻需求层级中相关联的需求条目间建立映射关系。
第二方面，本发明实施例提供了一种嵌入式软件需求管理系统，包括：
统计模块，用于确定嵌入式软件测试中的所有需求条目；
分层模块，用于确定所述需求条目对应的需求主体，根据预设的所述需求主体与需求层级的对应关系，将所述需求条目划分到对应需求主体所在的需求层级；
映射模块，用于在相邻需求层级中相关联的需求条目间建立映射关系。
第三方面，本发明实施例提供了一种电子设备，包括：
至少一个处理器；以及，
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如本发明第一方面实施例所述嵌入式软件需求管理方法的步骤。
第四方面，本发明实施例还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如本发明第一方面实施例所述嵌入式软件需求管理方法的步骤。
本发明实施方式相对于现有技术而言，将测试过程中的需求用条目去量化，不会因为一条需求中即有相同点又有不同点，而导致该条需求无法整体复用，收集需求条目后建立根据需求主体分到不同的需求层级中，根据需求主体逐层向下细化，在不同需求层级中相关联的需求条目间建立映射关系，可以实现双向信息追踪。
另外，所述确定嵌入式软件测试中的所有需求条目，包括：
确定所述嵌入式软件测试中的所有需求项，所述需求项为嵌入式软件测试中可测试验证的最小功能单元；
对所述需求项进行条目化处理，提取所述需求项的关键词，得到对应的需求条目。通过先进行测试需求架构划分并先进行评审，有哪些功能、测试类型需要进行分析，列出需求项，方便下一步展开具体分析；且需要对需求项的定义达成共识，即能独立实现一个基本业务处理要求，本实施的需求项是指可测试验证的最小功能单元，能够降低测试需求设计的复杂性及依赖性。
另外，所述需求项包括功能需求、非功能需求、性能需求、接口需求、约束规则需求和试验性需求。
另外，所述需求主体包括客户需求、软件需求、测试需求和测试用例；
所述客户需求、所述软件需求、所述测试需求和所述测试用例对应需求层级的层级关系为由高到低。通过客户需求、软件需求、测试需求和测试用例逐层向下细化需求条目，将测试过程中的需求用条目去量化，不会因为一条需求中即有相同点又有不同点，而导致该条需求无法整体复用；其中，客户需求为用户需解决的问题或达到的目标，软件需求为用户解决问题或达到目标所需条件或权能；测试需求分析是经过需求分析，对原始需求项列表中列出的每一个需求点，找到需要测试的测试要点；测试用例是为某个测试要点而编制的一组测试输入、执行条件以及预期结果，用于核实是否满足某个特定需求。
另外，所述映射关系包括一对一映射关系和一对多映射关系；其中，
所述一对一映射关系表示相邻需求层级中，高需求层级中的一个需求条目与低需求层级中对应的一个需求条目间建立映射关系；
所述一对多映射关系表示相邻需求层级中，高需求层级中的一个需求条目与低需求层级中对应的多个需求条目间建立映射关系。
在不同层级间建立映射关系，可以是一对一映射关系，也可以是一对多映射关系，可以实现软件需求项与测试用例的正向/反向关联，通过一对多、或者多对一的映射关系，实现从需求到测试的关系追踪。
另外，所述在相邻需求层级中相关联的需求条目间建立映射关系后，还包括：
根据预设模板生成测试需求文档，所述测试需求文档用于统计需求条目以及每个所述需求条目对应的详细内容。建立了映射关系后，能够统计或了解到哪些软件需求或测试需求被测试到了，能够统计出需求的覆盖率。
另外，所述在相邻需求层级中相关联的需求条目间建立映射关系后，还包括：
若判断所述软件需求、所述测试需求或所述测试用例对应需求层级中的需求条目有删减或增加，则统计需求覆盖率和测试覆盖率。若软件需求、测试需求或测试用例对应的需求条目发生变化，如删减或增加，则表示有测试功能的删减或增加，此时，需要重新统计需求覆盖率和测试覆盖率，进而能够衡量测试的充分性和完整性。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
图1是根据本发明第一实施例的一种嵌入式软件需求管理方法流程图；
图2是根据本发明第二实施例的需求条目分层示意图；
图3是根据本发明第三实施例的一种嵌入式软件需求管理系统结构图；
图4是根据本发明第三实施例的工作流程图；
图5是根据本发明第四实施例的一种服务器结构框图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。以下各个实施例的划分是为了描述方便，不应对本发明的具体实现方式构成任何限定，各个实施例在不矛盾的前提下可以相互结合相互引用。
本申请实施例中的术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本申请的描述中，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列部件或单元的系统、产品或设备没有限定于已列出的部件或单元，而是可选地还包括没有列出的部件或单元，或可选地还包括对于这些产品或设备固有的其它部件或单元。本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
由于嵌入式软件的安全性要求高，是安全关键软件，测试之前需要整理需求条目；通常由于嵌入式软件复杂及安全性要求高，需求条目较多，通常采用测试人员手动编辑测试需求的方式进行，需求容易漏项、不完整，且管理流程较复杂。
因此，本发明实施例提供一种嵌入式软件需求管理方法、系统及电子设备，将测试过程中的需求用条目去量化，不会因为一条需求中即有相同点又有不同点，而导致该条需求无法整体复用，收集需求条目后建立根据需求主体分到不同的需求层级中，根据需求主体逐层向下细化，在不同需求层级中相关联的需求条目间建立映射关系，可以实现双向信息追踪。以下将通过多个实施例进行展开说明和介绍。
本发明的第一实施例涉及一种嵌入式软件需求管理方法。具体流程如图1中所示，所述嵌入式软件需求管理方法包括：
步骤S1、确定嵌入式软件测试中的所有需求条目；
具体地，通过收集嵌入式软件测试中的所有需求项，包括功能需求、非功能需求、性能需求、接口需求、约束规则需求、实验性需求、安全性需求、保密性需求、环境需求、计算机资源需求等等，这些需求项在编写需求时就进行分类，本实施例中，每条需求项只描述一个可测试验证的最小功能单元。
其中，每一个最小功能单元，都需要确定其输入、处理和输出的需求，即确定此最小功能单元要达到的目的、所采用的方法和技术，还应能清楚说明功能意图的由来和背景；
一、输入：
1)详细描述该功能的所有输入数据，如：输入源、数量、度量单位、时间设定和有效输入范围等；
2)指明引用的接口说明或接口控制文件的参考资料；
二、处理包括定义对输入数据、中间参数进行处理以获得预期输出结果你的全部操作。具体为：
1)输入数据的有效性检查；
2)操作的顺序，包括事件的时间设定；
3)异常情况的响应，例如溢出、通信故障、错误处理等；
4)受操作影响的参数；
5)用于把输入转换成相应输出的方法；
6)输出数据的有效性检查；
三、输出：
1)详细说明该功能的所有输出数据，例如，输出目的地、数量、度量单位、时间关系、有效输出范围、非法值的处理、出错信息等；
2)有关接口说明或接口控制文件的参考资料。
对所述需求项进行条目化处理，提取所述需求项的关键词，得到对应的需求条目，这样在不同项目中复用方便，项目间的差异都可以用条目去量化，不会因为一条需求项中既有相同点又有不同点，导致该条需求项无法整体复用。具体地，调用Office软件的API函数得到，能够获取文档的需求条目。即通过编程的方式得到需求条目。
步骤S2、确定所述需求条目对应的需求主体，根据预设的所述需求主体与需求层级的对应关系，将所述需求条目划分到对应需求主体所在的需求层级；
具体地，收集完需求条目后，收集需求条目后建立根据需求主体分到不同的需求层级中，根据需求主体逐层向下细化，在不同需求层级中相关联的需求条目间建立映射关系，可以实现双向信息追踪。
步骤S3、在相邻需求层级中相关联的需求条目间建立映射关系。
不同层级需求条目之间可以建立映射关系，如一对一映射关系和一对多映射关系。可以通过拖动需求条目的方法在不同需求之间建立映射关系，也可以通过预设规则自动建立映射关系。如图2中所示，其中：
所述一对一映射关系表示相邻需求层级中，高需求层级中的一个需求条目与低需求层级中对应的一个需求条目间建立映射关系；
所述一对多映射关系表示相邻需求层级中，高需求层级中的一个需求条目与低需求层级中对应的多个需求条目间建立映射关系。
在不同层级间建立映射关系，可以是一对一映射关系，也可以是一对多映射关系，可以实现软件需求项与测试用例的正向/反向关联，通过一对多、或者多对一的映射关系，实现从需求到测试的关系追踪。
在上述实施例的基础上，作为一种优选的实施方式，所述在相邻需求层级中相关联的需求条目间建立映射关系后，还包括：
根据预设模板生成测试需求文档，所述测试需求文档用于统计需求条目以及每个所述需求条目对应的详细内容。
在上述实施例的基础上，作为一种优选的实施方式，所述在相邻需求层级中相关联的需求条目间建立映射关系后，还包括：
若判断所述软件需求、所述测试需求或所述测试用例对应需求层级中的需求条目有删减或增加，则统计需求覆盖率和测试覆盖率。若软件需求、测试需求或测试用例对应的需求条目发生变化，如删减或增加，则表示有测试功能的删减或增加，此时，需要重新统计需求覆盖率和测试覆盖率，进而能够衡量测试的充分性和完整性。
本发明的第二实施例涉及一种嵌入式软件需求管理方法。第二实施例为第一实施例的一种细化。在本发明第二实施例中，所述需求主体包括客户需求、软件需求、测试需求和测试用例；所述客户需求、所述软件需求、所述测试需求和所述测试用例对应需求层级的层级关系为由高到低。所述嵌入式软件需求管理方法包括：
步骤S1、确定嵌入式软件测试中的所有需求条目；
具体地，通过收集嵌入式软件测试中的所有需求项，在编写需求时就进行分类，包括功能需求、非功能需求、性能需求、接口需求、约束规则需求、实验性需求、安全性需求、保密性需求、环境需求、计算机资源需求等等，本实施例中，每条需求项只描述一个可测试验证的最小功能单元。
步骤S2、确定所述需求条目对应的需求主体，根据预设的所述需求主体与需求层级的对应关系，将所述需求条目划分到对应需求主体所在的需求层级；
具体地，所述需求主体包括客户需求、软件需求、测试需求和测试用例；
所述客户需求、所述软件需求、所述测试需求和所述测试用例对应需求层级的层级关系为由高到低。通过客户需求、软件需求、测试需求和测试用例逐层向下细化需求条目，将测试过程中的需求用条目去量化，不会因为一条需求中即有相同点又有不同点，而导致该条需求无法整体复用；其中，客户需求为用户需解决的问题或达到的目标，软件需求为用户解决问题或达到目标所需条件或权能；测试需求分析是经过需求分析，对原始需求项列表中列出的每一个需求点，找到需要测试的测试要点；测试用例是为某个测试要点而编制的一组测试输入、执行条件以及预期结果，用于核实是否满足某个特定需求。
收集完需求条目后，建立不同层级的基线，逐层向下细化，以做到双向清晰追踪，如图2中所示，建立层级时，通过需求条目的需求主体来进行需求层级划分，根据软件测试的需求顺序，将客户需求对应到最高的需求层级(如图2中需求层级A)，由高到低依次为软件需求(如图2中需求层级B)、测试需求(如图2中需求层级C)和测试用例(如图2中需求层级D)；例如，客户需求的需求条目表示需要一款文档编辑软件，软件需求的需求条目包括文字编辑、图片编辑、公式编辑、字体更换等；测试需求则进一步针对软件需求条目进一步细化，列出测试要点；测试用例则是为某个测试要点而编制的一组测试输入、执行条件以及预期结果，用于核实是否满足某个特定需求。
本实施例中，可以通过word文档格式导入软件需求和测试需求，将文档的目录结构进行导入，也可以进行软件需求、测试需求的再编辑，对章节设置编号，以进行需求条目自动或手动关联操作；并且，需求条目的编号可进行批量修改。
在相邻需求层级中相关联的需求条目间建立映射关系。
不同层级需求条目之间可以建立映射关系，如一对一映射关系和一对多映射关系。可以通过拖动需求条目的方法在不同需求之间建立映射关系，也可以通过预设规则自动建立映射关系。如图2中所示，其中：
所述一对一映射关系表示相邻需求层级中，高需求层级中的一个需求条目与低需求层级中对应的一个需求条目间建立映射关系；如图2中，客户需求对应的需求条目A1与软件需求对应的需求条目B1对应；
所述一对多映射关系表示相邻需求层级中，高需求层级中的一个需求条目与低需求层级中对应的多个需求条目间建立映射关系。如图2中，客户需求对应的需求条目A4与软件需求对应的需求条目B4、B5、B6对应。
在上述实施例的基础上，作为一种优选的实施方式，所述在相邻需求层级中相关联的需求条目间建立映射关系后，还包括：
根据预设模板生成测试需求文档，所述测试需求文档用于统计需求条目以及每个所述需求条目对应的详细内容。
在上述实施例的基础上，作为一种优选的实施方式，所述在相邻需求层级中相关联的需求条目间建立映射关系后，还包括：
若判断所述软件需求、所述测试需求或所述测试用例对应需求层级中的需求条目有删减或增加，则统计需求覆盖率和测试覆盖率。若软件需求、测试需求或测试用例对应的需求条目发生变化，如删减或增加，则表示有测试功能的删减或增加，此时，需要重新统计需求覆盖率和测试覆盖率，进而能够衡量测试的充分性和完整性。
上面各种方法的步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包括相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。
本发明的第三实施例涉及一种嵌入式软件需求管理系统，基于上述各实施例中的嵌入式软件需求管理方法，如图3中所示，包括：
统计模块10，用于确定嵌入式软件测试中的所有需求条目；
分层模块20，用于确定所述需求条目对应的需求主体，根据预设的所述需求主体与需求层级的对应关系，将所述需求条目划分到对应需求主体所在的需求层级；
映射模块30，用于在相邻需求层级中相关联的需求条目间建立映射关系。
具体地，如图4中所示，统计模块能够实现导入/编辑需求条目，可以导入Word格式的软件需求、测试需求文档(本体文档)到已具备测试条件的测试系统，可将本地文档的目录结构进行导入，可进行软件需求、测试需求再编辑，可以对章节设置编号，以进行需求关联操作；
分层模块20，具备测试需求编号修改功能，能批量修改测试需求编号；
分层模块20能够提供Office Word/WPS编辑插件，支持Word/WPS的编辑插件，提供海量的章节模板，可根据章节模板对本地文档快速编辑，生成符合国军标438B标准的文档格式；
其中，Word文档章节修改内容自动同步到已具备测试条件的测试软件中。
映射模块30具备智能化需求关联管理功能，对于软件需求、测试需求已设置编号的章节，可以实现软件需求项与测试用例的正向/反向关联，系统内部维护一份一对多、或者多对一的映射表，实现从需求到测试的关系追踪，生成本地XML文件。
还包括覆盖率统计模块40，用于若判断所述软件需求、所述测试需求或所述测试用例对应需求层级中的需求条目有删减或增加，则统计需求覆盖率和测试覆盖率。若软件需求、测试需求或测试用例对应的需求条目发生变化，如删减或增加，则表示有测试功能的删减或增加，此时，需要重新统计需求覆盖率和测试覆盖率，进而能够衡量测试的充分性和完整性。
本发明第四实施例涉及一种服务器，如图5所示，包括处理器(processor)810、通信接口(Communications Interface)820、存储器(memory)830和通信总线840，其中，处理器810，通信接口820，存储器830通过通信总线840完成相互间的通信。处理器810可以调用存储器830中的逻辑指令，以执行如上述各实施例所述嵌入式软件需求管理方法的步骤。
其中，存储器和处理器采用通信总线方式连接，通信总线可以包括任意数量的互联的总线和桥，通信总线将一个或多个处理器和存储器的各种电路连接在一起。总线还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路连接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口在通信总线和收发机之间提供接口。收发机可以是一个元件，也可以是多个元件，比如多个接收器和发送器，提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。经处理器处理的数据通过天线在无线介质上进行传输，进一步，天线还接收数据并将数据传送给处理器。
处理器负责管理总线和通常的处理，还可以提供各种功能，包括定时，外围接口，电压调节、电源管理以及其他控制功能。而存储器可以被用于存储处理器在执行操作时所使用的数据。
本发明第五实施例涉及一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序。计算机程序被处理器执行时实现如上述各实施例所述嵌入式软件需求管理方法的步骤。
本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个设备(可以是单片机，芯片等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。
Claims (10)
1.一种嵌入式软件需求管理方法，其特征在于，包括：
确定嵌入式软件测试中的所有需求条目；
确定所述需求条目对应的需求主体，根据预设的所述需求主体与需求层级的对应关系，将所述需求条目划分到对应需求主体所在的需求层级；
在相邻需求层级中相关联的需求条目间建立映射关系。
2.根据权利要求1所述的嵌入式软件需求管理方法，其特征在于，所述确定嵌入式软件测试中的所有需求条目，包括：
确定所述嵌入式软件测试中的所有需求项，所述需求项为嵌入式软件测试中可测试验证的最小功能单元；
对所述需求项进行条目化处理，提取所述需求项的关键词，得到对应的需求条目。
3.根据权利要求2所述的嵌入式软件需求管理方法，其特征在于，所述需求项包括以下之一或其任意组合：
功能需求、非功能需求、性能需求、接口需求、约束规则需求和试验性需求。
4.根据权利要求1所述的嵌入式软件需求管理方法，其特征在于，所述需求主体包括客户需求、软件需求、测试需求和测试用例；
所述客户需求、所述软件需求、所述测试需求和所述测试用例对应需求层级的层级关系为由高到低。
5.根据权利要求4所述的嵌入式软件需求管理方法，其特征在于，所述映射关系包括一对一映射关系和一对多映射关系；其中，
所述一对一映射关系表示相邻需求层级中，高需求层级中的一个需求条目与低需求层级中对应的一个需求条目间建立映射关系；
所述一对多映射关系表示相邻需求层级中，高需求层级中的一个需求条目与低需求层级中对应的多个需求条目间建立映射关系。
6.根据权利要求4所述的嵌入式软件需求管理方法，其特征在于，所述在相邻需求层级中相关联的需求条目间建立映射关系后，还包括：
根据预设模板生成测试需求文档，所述测试需求文档用于统计需求条目以及每个所述需求条目对应的详细内容。
7.根据权利要求4所述的嵌入式软件需求管理方法，其特征在于，所述在相邻需求层级中相关联的需求条目间建立映射关系后，还包括：
若判断所述软件需求、所述测试需求或所述测试用例对应需求层级中的需求条目有删减或增加，则统计需求覆盖率和测试覆盖率。
8.一种嵌入式软件需求管理系统，其特征在于，包括：
统计模块，用于确定嵌入式软件测试中的所有需求条目；
分层模块，用于确定所述需求条目对应的需求主体，根据预设的所述需求主体与需求层级的对应关系，将所述需求条目划分到对应需求主体所在的需求层级；
映射模块，用于在相邻需求层级中相关联的需求条目间建立映射关系。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：
至少一个处理器；以及，
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如权利要求1至7任一项所述嵌入式软件需求管理方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述嵌入式软件需求管理方法的步骤。
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