一、集成測試（Integration Testing）的概念

集成測試（Integration Testing）是在單元測試的基礎上，將所有模塊按照概要設計要求組裝成為一個子系統(tǒng)或者系統(tǒng)，進行集成測試。

二、集成測試關注的重點

一些模塊雖然能夠單獨工作，但并不能保證連接起來也能正常的工作，程序在某些局部反映不出來的問題，在全局上很可能暴漏出來，影響功能的實現(xiàn)，因此集成測試應當考慮兩大（5個）問題：

1、模塊間的接口（接口的覆蓋率）

（1）在把各個模塊連接起來的時候，穿越模塊接口的數(shù)據(jù)是否會丟失。

（2）全局數(shù)據(jù)結構是否有問題，會不會被異常修改。

2、集成后的功能（參數(shù)的傳遞）

（1）各個子功能組合起來，能否達到預期要求的父功能。

（2）一個模塊的功能是否會對另一個模塊的功能產生不利的影響。

（3）單個模塊的誤差積累起來，是否會放大，從而達到不可接受的程度。

三、集成測試的三個級別

由于集成的力度不同，一般可以把集成測試劃分為三個級別：

1、模塊內集成測試。

2、子系統(tǒng)內集成測試。

3、子系統(tǒng)間集成測試。

四、集成測試策略

集成測試策略最主要的有三種：

1、大爆炸集成（Big Bang Integration）。

2、自頂向下集成（Top-Down Integration）。

3、自底向上集成（Bottom-up Integration）。

基于以上三種測試策略，又提出了以下五種集成測試策略，它們都是在上面的三種主要測試策略的基礎上進行綜合，改進而成的。

1、三明治集成（Sandwich Integration）。

2、基干集成（Backbone Integration）。

3、分層集成（Layers Integration）。

4、基于功能的集成（Function-Based Integration）。

5、基于進度的集成（Schedule-Based Integration）   

下面我們詳細的介紹一下這幾種集成測試策略。

1、大爆炸集成（Big Bang Integration）

（1）概念：大爆炸集成（Big Bang Integration）是屬于非增值式集成（Non-Incremental Integration）的一種方法，也叫一次性組裝貨整體拼裝。該集成把所有組件一次性集合到被測系統(tǒng)中，不考慮組件之間的相互依賴性或者可能存在的風險。

（2）目的：在最短的時間內把系統(tǒng)組裝起來，并且通過最少的測試來驗證整個系統(tǒng)。

（3）策略：在大爆炸這種集成方法中，首先需要對每個模塊進行單元測試，然后把所有單元組裝到一起進行測試，最終得到要求的軟件系統(tǒng)。

（4）優(yōu)點：
    *在有利的情況下，大爆炸集成可以迅速完成集成測試，并且只要極少數(shù)的驅動單元和樁單元（如果需要的話）。
    *需要的測試用例最少。     
    *方法比較簡單。        
    *可以并行開展，對人力、物力的資源利用率較高。

（5）缺點：
    *這種在單元測試的基礎上，將所有組件一次性進行組裝，不考慮組件之間的依賴性，雖然簡單，但是由于程序中不可避免的存在模塊間接口、全局數(shù)據(jù)結構等方面的問題，所以一次試運行成功的可能性并不大。
    *在發(fā)現(xiàn)錯誤的時候，問題定位和修改都比較困難。
    *即使被測系統(tǒng)能夠被一次性集成，但還是會有很多接口問題可以躲過集成測試而進入到系統(tǒng)測試。

（6）適用范圍：
    *一個維護性項目（或者功能增強型項目），以前的產品已經很穩(wěn)定，并且新增的項目只有少數(shù)幾個組件被增加或者修改。
    *被測系統(tǒng)比較小，并且它的每個組件都進行了充分的單元測試。

2、自頂向下集成（Top-Down Integration）

（1）概念：自頂向下集成（Top-Down Integration）采用了和設計一樣的順序進行測試，它在第一時間內對系統(tǒng)的控制接口進行驗證，其中頂層的組件具有控制的責任，首先測試頂層的組件，然后逐步測試處于底層的組件，這種集成方式可以采用深度優(yōu)先策略和廣度優(yōu)先策略。

（2）目的：從頂層開始控制，采用和設計一樣的思路對系統(tǒng)進行測試，以驗證系統(tǒng)的接口穩(wěn)定性。

（3）策略：
    *以主模塊為所測模塊兼驅動模塊，所有直屬于主模塊下的下屬模塊全部用樁單元代替，對主模塊進行測試。
    *采用深度優(yōu)先（Depth-First）或者廣度優(yōu)先（Breath-First）的策略，用實際模塊替換相應樁模塊，再用樁模塊代替它們的直接下屬模塊，與已經測試的模塊組成新的子系統(tǒng)或者系統(tǒng)。

（4）優(yōu)點：
    *自頂向下這種集成方式，在測試過程中較早的驗證了主要的控制和判斷點，如果主要控制有問題，盡早發(fā)現(xiàn)它能夠減少以后的返工，所以這是十分必要的。
    *如果采用深度優(yōu)先的策略，就可以首先實現(xiàn)和驗證一個完整的軟件功能，可以先對邏輯輸入的分支進行組裝和測試，檢查和客服潛藏的錯誤和缺陷，驗證功能的正確性，為之后對主要加工分支的組裝和測試提供了保證。       
    *功能的可行性較早得到了證實。     
    *最多只需要一個驅動模塊，減少了驅動模塊的費用開支，也減輕了后期對驅動模塊的維護。
    *由于該方法和設計的思路是一樣的，所以可以和設計并行開展，如果目標環(huán)境或者設計需要改變，這種方式也可以靈活的適應。
    *支持故障隔離。例如：A模塊測試正常，但是假如B模塊之后，出現(xiàn)問題，那么可以確定，要么就是B模塊有問題，要么就是A模塊和B模塊之間的接口有問題。

（5）缺點：
    *樁在每個測試中都必須提供，所以樁的開發(fā)和維護是該策略的最大成本。
    *底層組件中的一個無法預計的需要可能會導致許多頂層組件的修改，這破壞了部分先前構造的測試包。
    *底層組件行為的驗證被推遲了。
    *隨著底層模塊的不斷增加，系統(tǒng)越來越復雜，導致底層模塊的測試肯那個不夠充分，尤其是那些被重用的模塊。

（6）適用范圍：
    *產品控制結構比較清晰和穩(wěn)定。
    *產品的高層借口比較穩(wěn)定，底層變化比較頻繁。
    *產品的控制模塊可能存在技術風險，需要較早被驗證。
    *希望盡早能夠看到產品的系統(tǒng)功能行為。

3、自底向上集成（Bottom-up Integration）

（1）概念：自底向上集成（Bottom-up Integration）方式是從程序模塊結構的最底層的模塊開始組裝和測試，因為模塊是自底向上進行測試的，對于一個給定層次的模塊，它的子模塊已經組裝并測試完成，所以不再需要樁模塊。需要從子模塊中得到的信息可以直接運行子模塊得到。

（2）目的：從具有最小依賴性的底層組件開始按照依賴關系樹的結構，逐層向上集成，以驗證整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

（3）策略：
    *起始于系統(tǒng)的最底層模塊，也可以把多個子模塊合并到一起進行測試。
    *使用驅動模塊對選定的模塊進行測試。
    *用實際模塊代替驅動模塊，與它已經測試過的子模塊組裝成為一個更大的模塊組進行測試。
    *重復上面的步驟，直到系統(tǒng)最頂層模塊加入到已測系統(tǒng)中。

（4）優(yōu)點：
    *允許對底層模塊行為的早期驗證。
    *在工作的最初可以采用并行進行集成，比自頂向下的測試效率高。      
    *由于驅動模塊是額外編寫的，而不是實際的模塊，所以對實際被測模塊的可測試性要求比自頂向下的測試策略要小。        
    *減少了樁模塊的工作量。
    *故障隔離。

（5）缺點：
    *驅動模塊的開發(fā)工作量比較大。
    *對高層的驗證被推遲到最后，設計上的錯誤不能盡早的被發(fā)現(xiàn)，尤其對于那些控制機構在整個體系中比較關鍵的產品。
    *隨著集成到了頂層，整個系統(tǒng)將變得越來越復雜，并且對于底層的一些異常很難覆蓋。

（6）適用范圍：
    *采用契約式開發(fā)（Design by Contract）的產品。
    *底層接口比較穩(wěn)定的產品。
    *高層接口變化比較頻繁的產品。
    *底層模塊較早被完成的產品。

4、三明治集成（Sandwich Integration）

由于自頂向下集成策略和自底向上集成策略都有各自的缺點，所以就出現(xiàn)了一種結合這兩種測試策略的集成方式，即：三明治集成。

（1）概念：三明治集成（Sandwich Integration）有時也被稱為混合式集成，三明治集成就是把系統(tǒng)劃分為三層，中間一層為目標層，測試的時候，對目標層上面的一層使用自頂向下的集成策略，對目標層下面的一層使用自底向上的集成策略，最后測試在目標層會合。

（2）目的：綜合自頂向下的集成測試策略和自底向上的集成測試策略的優(yōu)點。

（3）策略:
    *首先對目標層上面的一層采用自頂向下的測試策略，對主模塊A進行測試，對A調用的子模塊（目標層）用樁單元代替。
    *其次對目標層下面的一層采用自底向上的測試策略。
    *最后將三層集成在一起。

（4）優(yōu)點：集合了自頂向下和自底向上的兩種集成策略的優(yōu)點。

（5）缺點：中間層在被集成前測試不充分。

（6）適用范圍：大部分軟件開發(fā)項目都可以使用這種集成策略。

5、基干集成（Backbone Integration）

（1）概念：在很多系統(tǒng)中，尤其在嵌入式系統(tǒng)中，一般可以劃分成兩個部分：內核部分（基干部分）和外圍應用部分，這兩部分經常會被不同的項目組并發(fā)開發(fā)。

（2）目的：結合自頂向下，自底向上和大爆炸集成的元素，以驗證緊密耦合的子系統(tǒng)間的互操作性。

（3）策略:
    *對基干中的每個模塊進行單獨的充分的測試，必要時使用驅動和樁。
    *對基干中所有的模塊進行大爆炸集成，形成基干子系統(tǒng)，并使用一個驅動模塊檢查經過大爆炸的基干。
    *對應用的控制子系統(tǒng)進行自頂向下的集成。
    *把基干和控制子系統(tǒng)進行集成，重新構造控制子系統(tǒng)。
    *對個應用子系統(tǒng)采用自底向上的集成策略。
    *集成基干子系統(tǒng)，控制子系統(tǒng)和各應用子系統(tǒng)形成整個系統(tǒng)。
    
（4）優(yōu)點：具有三明治集成的優(yōu)點，更適合于大型復雜項目的集成。

（5）缺點：
    *必須對系統(tǒng)的結構和相互依存性進行仔細的分析。
    *必須開發(fā)樁和驅動模塊，并且由于被測系統(tǒng)的復雜性導致這些模塊開發(fā)工作量的加大，可以通過復用技術在一定程度上降低成本。
    *由于局部采用了大爆炸的策略，所以有些接口可能測試不完整。

（6）適用范圍：適合大型復雜的項目
    *具有多層協(xié)議的嵌入式系統(tǒng)。
    *操作系統(tǒng)產品

6、分層集成（Layers Integration）

（1）概念：分層模型在通訊系統(tǒng)中很常見，分層集成就是針對這個特點使用的一種集成。

（2）目的：通過增量式集成的方法驗證一個具有層次性體系結構的應用系統(tǒng)的穩(wěn)定性和互操作性。

（3）策略：
    *劃分系統(tǒng)的層次。
    *確定每個層次內部的集成策略，該策略可以使用大爆炸集成，自頂向下集成，自底向上集成和三明治集成中的任何一種策略，一般對于頂層可能還有第二層的內部采用自頂向下的集成策略；對于中間采用自底向上的集成策略，對于底層主要采用進行單獨測試。
    *確定層次間的集成策略，該策略可以使用大爆炸集成，自頂向下集成，自底向上集成和三明治集成中的任何一種策略。

（4）優(yōu)缺點：因為每個層次間和層次內部采用的策略不同，所以優(yōu)缺點也就是和它采用的測試策略相對應。

（5）適用范圍:有明顯線性層次關系的產品系統(tǒng)。

7、基于功能的集成（Function-Based Integration）

（1）概念：在開發(fā)過程中，盡早的看到系統(tǒng)主要功能的實現(xiàn)，對于談對來說也是很有必要的，基于功能的集成是從功能角度出發(fā)，按照功能的關鍵程度對模塊的集成順序進行組織。

（2）目的：采用增值的方法，盡早的驗證系統(tǒng)關鍵功能。

（3）策略：

    *確定功能的優(yōu)先級別。
    *分析優(yōu)先級別最高的功能路徑，把該路徑上的所有模塊集成到一起，必要時使用樁模塊和單元模塊。
    *增加一個關鍵功能，繼續(xù)上面一個步驟，直到所有模塊都被集成到被測系統(tǒng)中。
    
（4）優(yōu)點：

    *采用該方法，可以盡快的看到關鍵功能的實現(xiàn)，并驗證關鍵功能的正確性。
    *由于該方法在驗證某個功能的時候，可能會加入多個模塊，因此在進度上，比自頂向下和自底向上還有三明治的集成策略要快一點。
    *接口的覆蓋使用的測試用例比較少。
    *可以減少驅動模塊的開發(fā)

（5）缺點：

    *對于復雜的系統(tǒng)，功能之間的相互關聯(lián)性可能是錯綜復雜并難以分析的。
    *對有些接口的測試不充分，會丟失許多接口錯誤。
    *一些初始的集成需要使用樁模塊。
    *可能會有比較大的冗余測試。

（6）適用范圍：

    *關鍵功能具有較大風險的產品。
    *技術探索性的項目，其功能的實現(xiàn)遠比質量更關鍵。
    *對于功能的實現(xiàn)沒有把握的產品。
    

8、基于進度的集成（Schedule-Based Integration）

（1）概念：進度壓力在我們實際的工作中，每個軟件開發(fā)項目都會遇到，。
為了完成進度，有可能會犧牲質量，基于進度的集成就是在兼顧質量和進度兩者之間尋找了一個均衡點。

（2）目的：盡可能早的進行集成測試，提高開發(fā)與集成的并行性，有效的縮短進度。

（3）策略：這個集成的策略就是把最早可獲得的代碼拿來激勵進行集成，必要的時候開發(fā)樁模塊和驅動模塊，子啊最大程度上保持與開發(fā)的并行性，從而縮短了項目集成的時間。

（4）優(yōu)點：

    *具有比較高的并行度。
    *有效縮短項目開發(fā)的進度。
        
（5）缺點：

    *可能最早拿到的模塊之間缺乏整體性，只能進行獨立的集成，導致許多接口必須等到后期才能驗證，但此時系統(tǒng)可能已經很復雜，往往無法發(fā)現(xiàn)有效的接口問題。
    *樁模塊和驅動模塊的工作量可能會變得很龐大。
    *由于進度的原因，模塊可能很不穩(wěn)定且會不斷變動，導致測試的重復和浪費。

（6）適用范圍：進度優(yōu)先級高于質量的項目。