GB/T 32422-2015 软件工程 软件异常分类指南

　　ICS 35. 080 L 77

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 32422—2015

　　软件工程 软件异常分类指南

　　Softwareengineering—Guidelineofclassification forsoftwareanomalies

　　2015-12-31发布 2016-07-01实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　发

　　布

　　GB/T 32422—2015

　　前 言

　　本标准按照 GB/T 1. 1—2009给出的规则起草 。

　　本标准由全国信息技术标准化技术委员会(SAC/TC28)提出并归 口 。

　　本标准起草单位 :上海计算机软件技术开发中心 、中国电子技术标准化研究院 、深圳市吉阳 自动化科技有限公司 、辽宁北方实验室有限公司 、国家网络软件产品质量监督检验中心(济南) 。

　　本标准主要起草人 :刘振 宇 、蔡 立 志 、梁 勇 、阳 如 坤 、黄 姗 姗 、郑 阳 、刘 文 杰 、李 海 涛 、吴 学 科 、郭 军 、章文 、相福民 、张雪莉 。

　　GB/T 32422—2015

　　引

　　言

　　软件运行过程中由于出现异常而导致软件无法正确运行 。无论异常何时产生或者在软件生存周期内何时出现 ,软件异常分类指南提供了统一的方法 。异常数据可应用于多种 目 的 ,包括原因分析 、项 目管理和软件过程改进(例如 :减少缺陷嵌入 、或者增加缺陷检测的可能性) 。

　　在软件生存周期内 , 问题发现的越早 ,修复的成本越低 ,修复越容易 。本标准鼓励使用各种工具 、技巧和方法学尽早地发现问题 。 收集本标准描述的数据可提供有价值的信息 ,这些信息在多个方面可提供有益的应用 。标准化的异常数据对于评估工具 、技巧和方法学工作的有效性是十分必要的 。异常数据可确定在软件生存周期内何时引入的问题最多 。软件优化和问题之间的差异有助于异常的解决 。异常数据也有助于评估质量属性 ,例如可靠性和生产率等 。

　　软件异常分类在多个方面都有重要的应用 。首先 ,在软件产品的开发过程中明确组织(包括企业 、部门 、团队)产生异常的类型 。在项目执行过程或过程改进中 ,异常分类是一种丰富的数据来源 。正交缺陷分类和原因分析等技术需要依赖异常分类来确定其产生原因 ,通过能力成熟度模型集成等过程改进框架帮助防止缺陷的再次出现 。对于项目研发过程中产生的异常 ,通过对异常属性进行分类来帮助过程改进 。其次 ,异常分类的标准化使得在开发者之间以及组织之间 ,能够更好地就异常开展沟通和信息交换 。人们常常用同一个词语表达不同的含义 ,或者使用不同的词语来表达同一件事情 。类似地 ,如果软件为了就数据异常开展高效通信(例如交换数据) , 必须共享相同的逻辑(而不是物理) 数据模型 。如果同样的数据元素在一个软件和另一个软件命名方式不同 ,通过映射或翻译的方法也可进行数据交换 ,但是每一个软件至少识别并实现相同的概念实体(对象) 、关系和属性 。

　　一个组织在实施本标准时可使用规程来达到目标 ,但这可能涉及额外的细节 、不同的步骤 、相关的组织 。

　　软件工程 软件异常分类指南

　　1 范围

　　本标准提供了软件异常分类方法 ,规定了缺陷和失效的分类属性集 。

　　本标准适用于软件生存周期的所有阶段 , 用户可根据所选择的软件生存周期模型裁剪分类属性 。本标准规定的分类属性集不是完备的 ,用户可根据特定应用或用途增加分类属性 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件对于本文件的应用是必不可少的 。凡是注 日期的引用文件 ,仅注 日期的版本适用于本文件 。凡是不注日期的引用文件 ,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 。

　　GB/T 16260. 1—2006 软件工程 产品质量 第 1部分 :质量模型

　　3 术语和定义

　　下列术语和定义适用于本文件 。

　　3. 1

　　异常 anomaly

　　从文档或软件操作观察到偏离以前验证过的软件产品或引用的文档的任何事件 。

　　[GB/T 11457:2006,2. 64] 3.2

　　分类 classification

　　将对象指派给某一目的机制 。

　　[GB/T 11457:2006,2. 211] 3.3

　　缺陷 defect

　　工作产品中出现的 瑕 疵 或 缺 点 , 导 致 软 件 产 品 无 法 满 足 用 户 需 求 或 者 规 格 说 明 , 需 要 修 复 或 者替换 。

　　例如 :a)生存周期的早期阶段发现的遗漏或者缺点;b)软件包含的故障 ,该软件由于不够成熟而导致操作不成功 。

　　[IEEE Std1044:2009,第 2 章] 3.4

　　差错 error

　　产生不正确结果的人为动作 。

　　[IEEE Std1044:2009,第 2 章]

　　3.5

　　失效 failure

　　产品运行时所需要的功能被终止或者产品无法在规定的限制内成功运行 。

　　[IEEE Std1044:2009,第 2 章] 3.6

　　故障 fault

　　软件中差错的表现形式 。

　　[IEEE Std1044:2009,第 2 章] 3.7

　　问题 problem

　　a) 软件使用过程中导致使用者遇到的困难或者不确定性因素 。

　　b) 一种需要克服的负面情况 。

　　[IEEE Std1044:2009,第 2 章]

　　4 异常与问题、软件变更的关系

　　问题可能是由失效引起的 ,而失效是由故障所引起的 ,并且故障是缺陷的子集 。 图 1、图 2 描述了异常与问题 、缺陷与软件变更请求的关系 。通常缺陷通过软件变更进行解决 。

　　注 : 圆角矩形代表实体(感兴趣的事物) ,连接圆角矩形的线代表实体间的关系 ,线末端的标识指明了线末端的实体数目 。线末端的空心圆表示可为零个(可选择性参与) ,没有空心圆表示至少需要一个(强制性参与) 。“三条线的组合 ”表示允许多个实体参加 ,不含 “三条线的组合 ”则表示允许参加的实体不超过一个 。在圆角矩形中出现圆角矩形表示父子关系 ,被包含的圆角矩形是外面圆角矩形的子类 。

　　图 1 用实体关系图表示的关系

　　注 : 矩形表示类 ,连接矩形的线表示类之间的关系 。每个矩形(从上到下) 包含相应类的名称 、属性和方法/操作三个部分 。本图主要描述 类 之 间 关 系 , 因 此 每 个 矩 形 仅 包 含 类 的 名 称 。 线 旁 的 数 字 表 示 了 关 系 : “1”指 一 个 、 “0. . 1”指 0个或 1个 、“1. . * ”指 1个或多个 、“0. . * ”指 0、1 或多个 。一端带有三角的线表示超类和子类之间泛化的关系 。带有三角的一端是超类(父类) ,另一端是子类 。一端带有菱形的线表示在软件发布中含有一个以 上的变更请求 。

　　图 2 用 UML 类图表示的关系

　　4. 1 问题与失效的关系

　　一个问题可能由一个或多个失效引起 。

　　一个失效可能引起一个或多个问题 。

　　4.2 失效与故障的关系

　　一个失效可能由一个故障引起 。

　　一个故障可能引起一个或多个失效 。

　　4.3 故障与缺陷的关系

　　故障是缺陷的子类 。

　　故障都是缺陷 ,但缺陷不全是故障 。

　　如果缺陷在软件执行期间引起失效 ,该缺陷就是一个故障 。

　　如果通过检查或静态分析发现缺陷并且在软件执行前将其移除 ,该缺陷就不是故障 。

　　4.4 缺陷与变更请求的关系

　　缺陷通过纠正性变更请求来移除 。

　　纠正性变更请求的目标是移除缺陷 。

　　5 分类指南

　　5. 1 分类要点和步骤

　　分类时 ,可考虑如下要点 :

　　a) 分类缺陷或失效所要达到的目标 ;

　　b) 软件行为构成失效的参考标准(如规格说明书 、合同 、计划) ;

　　c) 解决与分类相关的分歧或冲突 ;

　　d) 在软件生存周期中 ,分类开始或结束的时间 ;

　　e) 指定缺陷分类属性值(见附录 A)或失效分类属性值(见附录 B)的人员 ;

　　f) 针对软件产品 、项目或组织 ,为分类属性指定特定值(表 C. 1 给出了分类示例) ;

　　g) 维护分类数据的地点和方式 。

　　5.2 分类过程

　　软件异常的分类涉及从异常识别到异常关闭的活动序列 ,包括识别 、调查 、行动和处置 。 每个活动包含记录 、分类和确定影响三个步骤 。在异常的处理过程中 ,这些活动可能重复多次 。 图 3 描述了异常分类与活动之间的关系 。

　　图 3 异常分类过程图

　　当发现一个异常时 ,应对异常进行识别 。软件生存周期各个阶段 ,如开发 、评估 、使用 、支持或维护 ,均可发现异常 。

　　识别完成后 ,应对每个异常进行调查 。调查应足够深入 ,找出引发异常的相关因素并提出解决措施或说明异常无需处理 。

　　行动应建立在调查结果的基础上 。行动包括解决软件异常的必要活动 , 以及为防止类似的软件异常再次发生而需进行的修改过程 、策略或其他活动 。

　　对异常的处置应根据解决措施或纠正措施进行 。异常处置通常有四种结果 , 即关闭异常 、推迟到后续版本处理 、与其他异常合并 、与其他异常关联 。

　　6 分类属性

　　6. 1 缺陷分类属性

　　表 1 给出了缺陷分类属性 , 附录 A规定了缺陷的分类属性值 , 附录 C给出了异常的具体示例 。

　　表 1 缺陷分类属性

　　6.2 失效分类属性

　　表 2 中给出了失效分类属性 , 附录 B规定了失效的分类属性值 , 附录 C给出了异常的具体示例 。

　　表 2 失效分类属性

　　附 录 A

　　(规范性附录)

　　缺陷的分类属性值

　　缺陷的状态分类属性值见表 A. 1。

　　表 A. 1 状态

　　缺陷的优先级分类属性值见表 A. 2。

　　表 A.2 优先级

　　缺陷的严重性分类属性值见表 A. 3。

　　表 A.3 严重性

　　缺陷的概率分类属性值见表 A. 4。

　　表 A.4 概率

　　缺陷的影响质量特性分类属性值见表 A. 5。

　　表 A.5 影响质量特性

　　缺陷的发现方法分类属性值见表 A. 6。

　　表 A.6 发现方法

　　缺陷的模式分类属性值见表 A. 7。

　　表 A.7 模式

　　缺陷的引入阶段分类属性值见表 A. 8。

　　表 A. 8 引入阶段

　　缺陷的发现阶段分类属性值见表 A. 9。

　　表 A.9 发现阶段

　　表 A.9 (续)

　　缺陷的实际原因分类属性值见表 A. 10。

　　表 A. 10 实际原因

　　表 A. 10 (续)

　　缺陷的原因分析分类属性值见表 A. 11。

　　表 A. 11 原因分析

　　表 A. 11 (续)

　　表 A. 11 (续)

　　缺陷的解决方案分类属性值见表 A. 12。

　　表 A. 12 解决方案

　　表 A. 12 (续)

　　缺陷的处置结果分类属性值见表 A. 13。

　　表 A. 13 处置结果

　　缺陷的处理成本分类属性值见表 A. 14。

　　表 A. 14 处理成本

　　缺陷的质量优化分类属性值见表 A. 15。

　　表 A. 15 质量优化

　　缺陷的处理风险分类属性值见表 A. 16。

　　表 A. 16 处理风险

　　缺陷的影响进度分类属性值见表 A. 17。

　　表 A. 17 影响进度

　　附 录 B

　　(规范性附录)

　　失效的分类属性值

　　失效的状态分类属性值见表 B. 1。

　　表 B. 1 状态

　　失效的征兆分类属性值见表 B. 2。

　　表 B.2 征兆

　　失效的严重性分类属性值见表 B. 3。

　　表 B.3 严重性

　　失效的处置结果分类属性值见表 B. 4。

　　表 B.4 处置结果

　　失效的影响程度分类属性值见表 B. 5。

　　表 B.5 影响程度

　　失效的可用状态分类属性值见表 B. 6。

　　表 B.6 可用状态

　　失效的重现性分类属性值见表 B. 7。

　　表 B.7 重现性

　　附 录 C (资料性附录)分 类 示 例

　　示例问题列举如下 ,与其相关的部分分类数据在表 C. 1 中列出 。

　　问题 1:张三呼叫服务台说他 “工时表系统 ”登录失败 ,表现为密码字段在输入屏幕中消失了 。 (本例中 ,登录屏幕未出现密码字段引起张三无法成功登录 ,前者是因对文件 Login. asp artifact编码期间遇到缺陷所致 。)

　　问题 2:李四呼叫服务台说他登录 “工时表系统 ”时登录失败 , 表 现 为 密 码 字 段 在 输 入 屏 幕 中 消 失了 。 (本例中的问题和问题 1相似 ,这主要是为了说明两个不同的故障可能是由同一个缺陷引起的 。)

　　问题 3:在客户合格性测试的过程中 ,王五注意到字体颜色和需求文档要求的不一致 。 [本例是为了说明故障(屏幕上出现不正确颜色)和引起该故障的缺陷(编码中分配给常量错误的值)的区别 。]

　　问题 4:对新财务管理系统的需求规格说明书进行专家评审 ,赵六发现该系统价值数千元而非数百万元 。 (本例为了说明在故障发生前直接检测到缺陷分类 。)

　　问题 5: 由于没有低电量警告 , 甲公司电池没 电 了 。 尽 管 在 需 求 规 格 书 中 指 定 了 低 电 量 警 告 的 功能 ,该安全监控系统的设计并未包含此功能 。 (本例中 ,直到生产环境中发生故障时才发现缺陷 。)

　　在表 C. 1 中 ,列数与问题编号相对应 ,分类属性(行)与问题(列)的交叉单元包含示例属性值 。

　　表 C. 1 分类示例

　　表 C. 1 (续)

　　参 考 文 献

　　[1] GB/T 11457—2006 信息技术 软件工程术语

　　[2] IEEE 1044—2009 软件异常分类