軟件心理學

軟件心理學（software psychology）用實驗心理學的技術和認知心理學的概念來進行軟件生產的方法，即將心理學和計算機系統相結合而產生的新學科。

在理想情況下，我們會測試程序的所有可能執行情況，而在大多數情況下，這幾乎是不可能的。即使一個看起來非常簡單的程序，其可能的輸入與輸出組合可達到數百種甚至數千種，對所有的可能情況都設計測試用例是不切合實際的。對一個複雜的應用程序進行完全的測試。將耗費大量的時間和人力資源，這樣在經濟上是不可行的。

另外，要成功地測試一個軟件應用程序，測試人員也需要有正確的態度（也許用“願景”（vision）這個詞會更好一些）。在某些情況下，測試人員的態度可能比實際的測試過程本身還要重要。因此，在深入探討軟件測試的本質之前（指技術層面），我們先探討一下軟件測試的心理學問題。

他們可能會認為：

“軟件測試就是證明軟件不存在錯誤的過程。”

“軟件測試的目的在於證明軟件能夠正確完成其預定的功能。”

“軟件測試就是建立一個‘軟件做了其應該做的’信心的過程。”

這些定義都是本末倒置的。

每當測試一個程序時，應當想到要為程序增加一些價值。通過測試來增加程序的價值，是指測試提高了程序的可靠性或質量。提高了程序的可靠性，是指找出並最終修改了程序的錯誤。

因此，不要只是為了證明程序能夠正確運行而去測試程序；相反，應該一開始就假設程序中隱藏着錯誤（這種假設對於幾乎所有的程序都成立），然後測試程序，發現儘可能多的錯誤。

那麼，對於測試，更為合適的定義應該是：“測試是為發現錯誤而執行程序的過程”。

雖然這看起來像是個微妙的文字遊戲，但確實有重要的區別。理解軟件測試的真正定義，會對成功地進行軟件測試有很大的影響。

人類行為總是傾向於具有高度目標性，確立一個正確的目標有着重要的心理學影響。如果我們的目的是證明程序中不存在錯誤，那就會在潛意識中傾向於實現這個目標；也就是説，我們會傾向於選擇可能較少導致程序失效的測試數據。另一方面，如果我們的目標在於證明程序中存在錯誤，我們設計的測試數據就有可能更多地發現問題。與前一種方法相比，後一種方法會更多地增加程序的價值。

這種對軟件測試的定義，包含着無窮的內藴，其中的很多都藴涵在本書各處。舉例來説，它暗示了軟件測試是一個破壞性的過程，甚至是一個“施虐”的過程，這就説明為什麼大多數人都覺得它困難。這種定義可能是違反我們願望的；所幸的是，我們大多數人總是對生活充滿建設性而不是破壞性的願景。大多數人都本能地傾向於創造事物，而不是將事物破壞。這個定義還暗示了對於一個特定的程序，應該如何設計測試用例（測試數據）、哪些人應該而哪些人又不應該執行測試。

為增進對軟件測試正確定義的理解，另一條途徑是分析一下對“成功的”和“不成功的”這兩個詞的使用。當項目經理在歸納測試用例的結果時，尤其會用到這兩個詞。大多數的項目經理將沒發現錯誤的測試用例稱為一次“成功的測試”，而將發現了某個新錯誤的測試稱為“不成功的測試”。

這又是一次本末倒置。“不成功的”表示事情不遂人意或令人失望。我們認為，如果在測試某段程序時發現了錯誤，而且這些錯誤是可以修復的，就將這次合理設計並得到有效執行的測試稱做是“成功的”。如果本次測試可以最終確定再無其他可查出的錯誤，同樣也被稱做是“成功的”。所謂“不成功的”測試，僅指未能適當地對程序進行檢查，在大多數情況下，未能找出錯誤的測試被認為是“不成功的”，這是因為認為軟件中不包含錯誤的觀點基本上是不切實際的。

能發現新錯誤的測試用例不太可能被認為是“不成功的”，也就是説，能發現錯誤就證明它是值得設計的。“不成功的”測試用例，會看到程序輸出正確的結果而沒發現任何錯誤。

我們可以類比一下病人看醫生的情況，病人因為身體不舒服而去看醫生。如果醫生對病人進行了一些檢查和化驗，卻沒有診斷出任何病因，我們就不會認為這些檢查和化驗是“成功的”，因為病人支付了昂貴的檢查和化驗費用，而病狀卻依然如故。病人會因此而質疑醫生的診斷能力。但是，如果醫生診斷出病人是胃潰瘍，那麼這次檢測就是“成功的”，醫生可以開始進行相應的治療。因此，醫療行業會使用“成功的”或“不成功的”來表達診斷結果。我們當然可以類推到軟件測試中來，當我們開始測試某個程序時，它就好似我們的病人。

“軟件測試就是證明軟件不存在錯誤的過程”，這個定義會帶來第二個問題。對於幾乎所有的程序而言，甚至是非常小的程序，這個目標實際上也是無法達到的。

另外，心理學研究表明，當人們開始一項工作時，如果已經知道它是不可行的或無法實現時，人的表現就會相當糟糕。舉例來説，如果要求人們在15分鐘之內完成星期日《紐約時報》裏的縱橫填字遊戲，那麼我們會觀察到10分鐘之後的進展非常小，因為大多數人都會卻步於這個現實，即這個任務似乎是不可能完成的。但是如果要求在四個小時之內完成填字遊戲，我們很可能有理由期望在最初10分鐘之內的進展會比前一種情況下的大。將軟件測試定義為發現程序錯誤的過程，使得測試是個可以完成的任務，從而克服了這個心理障礙。

諸如“軟件測試就是證明‘軟件做了其應該做的’的過程”此類的定義所帶來的第三個問題是，程序即使能夠完成預定的功能，也仍然可能隱藏錯誤。也就是説，當程序沒有實現預期功能時，錯誤是清晰地顯現出來的；如果程序做了其不應該做的，這同樣是一個錯誤。如果我們將軟件測試視作發現錯誤的過程，而不是將其視為證明“軟件做了其應該做的”的過程，我們發現後一類錯誤的可能性會大很多。

總結一下，軟件測試更適宜被視為試圖發現程序中錯誤（假設其存在）的破壞性的過程。一個成功的測試用例，通過誘發程序發生錯誤，可以在這個方向上促進軟件質量的改進。當然，最終我們還是要通過軟件測試來建立某種程度的信心：軟件做了其應該做的，未做其不應該做的。但是通過對錯誤的不斷研究是實現這個目的的最佳途徑。

有人可能會聲稱“本人的程序完美無缺”（不存在錯誤），針對這種情況建立起信心的最好辦法就是儘量反駁他，即努力發現不完美之處，而不只是確認程序在某些輸入情況下能夠正確地工作。 ^[1]