软件测试中的验证与确认
在软件开发过程中，验证和确认是两个至关重要的环节，它们共同确保软件系统不仅能够实现其预定目标，而且能够满足用户和市场的期望。这两个概念是软件质量控制的核心，尽管它们听起来相似，但在实际应用中却有着本质的区别。
验证侧重于检查软件的质量，而确认则着眼于软件功能是否满足客户的实际需求。通常，验证活动在开发周期的早期阶段进行，为后续的确认奠定基础。
本文将深入探讨验证和确认的概念，分析它们的优势，并通过表格清晰地展示它们之间的差异，帮助读者更好地理解这两个关键概念在软件测试中的作用。
什么是验证？
验证是一个在软件开发早期阶段进行的、相对静态的过程。它包括会议、检查、走查和审查等活动，旨在评估软件的计划、规范、文档和需求，确保它们是完整且符合要求的。
从技术层面来说，验证旨在评估软件是否满足既定的要求，并且能够达到客户或最终用户的预期目标。其核心目标是保障软件的质量、架构和设计。
验证过程以详细的规范文档作为输入，代码的编写则基于这些规范。测试人员根据软件的复杂程度，采用不同的验证方法，有时甚至会使用数学模型和逻辑推导来预测软件的行为并验证代码的正确性。
验证还关注开发团队是否按照预定计划构建产品，贯穿软件开发的整个生命周期，直至软件发布。
验证过程通常包括以下三个阶段：
- 需求验证： 确保需求文档完整、正确且准确，在软件设计之前验证客户或业务需求的完整性。
- 设计验证： 检查软件设计是否符合文档中定义的设计规范，包括原型、布局、架构设计和数据库模型等。
- 代码验证： 检查代码的正确性、一致性和完整性，确保构建工件（如用户界面、源代码）符合设计规范。
举例来说，当您聘请室内设计师时，您首先会提出自己的需求。设计师团队会根据这些需求创建设计模型，并对设计的可行性进行测试和修改。这个过程中的设计模型可以看作代码，设计师团队是开发人员和测试人员，而您是客户。
什么是确认？
确认是在软件开发过程中或结束后进行的，用于评估软件是否符合业务或客户的实际需求。它侧重于最终的应用程序，检查其是否满足客户的期望和要求。
确认是一种动态的测试机制，关注软件的实际输出。它与内部流程无关，通常在验证过程完成后才开始。
软件团队会采用各种确认方法，如黑盒测试（功能测试）和白盒测试（非功能测试或设计/架构测试）。白盒测试通过预定义的数据输入验证应用程序的行为，而黑盒测试则侧重于检查软件的输出是否与预期一致。
简而言之，功能测试包括集成测试、系统测试和单元测试，而非功能测试则包括用户验收测试。
确认旨在确保软件产品符合客户规范，并且是“正确的”产品。
确认过程通常包括以下步骤：
- 设计审查： 软件测试团队梳理客户需求，并制定测试计划，以确保软件的每个部分在投入生产前都得到验证。
- 安装审查： 软件测试团队根据测试计划尝试安装软件，确保安装过程和系统硬件符合规范，并检查软件功能的运行状态。
- 操作审查： 测试人员通过不同的测试场景检查软件的完整性，验证其是否按照客户要求工作。
- 性能评估： 评估软件在实际业务需求下的运行能力，包括用户进行 Beta 测试。
- 生产就绪审查： 完成所有审查后，验证过程结束，产品可以发布到生产环境。
如果在发布后发现缺陷，软件开发团队会发布更新来修复这些问题。
以前面的室内设计项目为例，确认会测试最终的房屋装修是否符合最初的设计。只有当您发现您的房子与您在设计中看到的一致时，确认才算完成。
再例如，如果您想在咖啡馆吃煎饼，那么品尝的过程就是确认煎饼是否是您订购的。
验证与确认：益处
验证的益处
- 频繁和早期的验证有助于降低软件故障的风险，并减少后期出现的缺陷和错误。
- 通过在每个阶段验证代码，相关人员可以深入了解软件，预测其未来的表现。
- 软件验证确保软件的开发与业务和客户需求保持一致，减少开发人员不必要的工作。
- 验证有助于预测和记录潜在的问题，以便在出现问题时及时处理。
- 它降低了重新设计和重新部署的成本。
- 验证降低了在开发阶段后系统发生故障的可能性。
确认的益处
确认测试确保系统通过运行其功能并跟踪结果来按预期工作。
- 确认测试有助于检测在验证阶段可能遗漏的缺陷或错误。
- 如果规范不充分或不正确，确认会指出其无效性，防止不良软件进入市场。
- 确认测试确保软件在各种条件下都能满足业务或客户的需求。
- 确认测试验证软件的跨浏览器兼容性。
- 确认有助于提高软件应用程序的可靠性。
何时使用验证与确认
何时使用验证测试？
验证测试在软件开发周期的每个阶段运行，在功能实现之前就对其进行检查。
例如，在网站上添加一个“添加到愿望清单”按钮之前，验证测试会检查该按钮的要求，例如颜色、字体大小、位置等。
验证测试在软件开发周期的早期阶段使用。
何时使用确认测试？
确认过程在开发周期的每个步骤或功能完成后运行。例如，在创建每个代码单元后运行单元测试，集成测试在不同的模块完成后运行。
跨浏览器测试是确认测试的一个重要部分，测试人员会检查每个功能和设计元素在不同浏览器和设备上的显示效果。
软件测试人员通过使用白盒测试（检查内部代码）和黑盒测试（检查外部功能）来确保软件的输出是正确的。
软件测试中的验证与确认：差异
验证：“我们是否正确地开发了产品？”
确认：“我们是否正在开发满足客户要求的正确产品？”
验证和确认是软件开发的组成部分。没有它们，软件团队就无法构建出高质量的产品。它们有助于降低产品故障的风险并提高软件的可靠性。
在敏捷开发方法中，这两个过程通常同时发生，因为在持续的业务流程中都需要它们。
以下表格总结了验证和确认之间的主要区别：
| 特性 | 验证 (Verification) | 确认 (Validation) |
| 涉及的活动 | 需求验证、代码验证、设计验证 | 系统测试、功能测试、安全测试、性能测试、可用性测试等 |
| 代码执行 | 不包含代码执行 | 需要代码执行 |
| 关注问题 | “我们在开发正确的产品吗？” | “我们开发的产品的正确且符合客户需求吗？” |
| 方法 | 审查设计、代码、文档和程序 | 测试和验证实际产品 |
| 类型 | 基于人的文档和规范检查 | 计算机程序执行 |
| 时间 | 在确认之前进行 | 在验证之后进行 |
| 目标 | 软件架构、需求规范、完整设计、数据库设计和高级设计 | 实际产品，包括单元、模块和组合模块 |
| 执行者 | 质量保证团队 | 测试团队 |
| 方法 | 审查、检查、桌面检查和演练 | 黑盒测试和白盒测试 |
| 缺陷发现 | 在早期减少缺陷和错误 | 检测验证阶段遗漏的错误 |
| 结果 | 预测输入是否跟随输出 | 预测用户是否会接受最终产品 |
软件开发周期不同阶段的验证和确认
验证和确认在开发过程的每个阶段都进行，包括：
- 计划阶段： 合同验证、概念文件评估和风险分析。
- 需求阶段： 评估软件需求和接口，并生成验收和系统测试计划。
- 设计阶段： 评估软件设计和接口，并生成集成计划、测试设计和组件测试计划。
- 实施阶段： 评估源代码和文档，生成测试用例和过程，并执行组件测试用例。
- 测试阶段： 执行系统和验收测试用例，更新可追溯性指标和风险分析。
- 安装和检查阶段： 配置和安装审核、最终安装测试，并生成最终测试报告。
- 操作阶段： 评估新的约束条件，并评估提出的变更。
- 维护阶段： 异常评估、迁移和重试特征评估、提出的更改和生产问题验证。
结论
验证和确认是软件开发中不可或缺的环节。这两个过程共同确保软件应用程序符合规范，满足业务需求，并最终达到客户期望。
虽然它们看起来相似，但在软件开发生命周期中的实施方式却有明显的差异。