黑盒測(cè)試-邊界值

1、復(fù)旦大學(xué)成都東軟學(xué)院軟 件 測(cè) 試 基 礎(chǔ)軟工團(tuán)隊(duì)軟工團(tuán)隊(duì) 唐遠(yuǎn)濤唐遠(yuǎn)濤 Tel:Email: Office: Floor 2, Building C7NEUSOFTNEUSOFT21. 黑盒測(cè)試技術(shù)常用的黑盒測(cè)試技術(shù)有：1.1 等價(jià)類劃分法1.2 邊界值分析法1.3 錯(cuò)誤推測(cè)法1.4 因果圖和決策表1.5 場(chǎng)景法1.6 功能圖法1.7判定表驅(qū)動(dòng)法1.8正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)法NEUSOFTNEUSOFT31.2 邊界值分析法(Boundary Value Analysis，BVA) 長(zhǎng)期的測(cè)試工作經(jīng)驗(yàn)告訴我們，大量的錯(cuò)誤是發(fā)生在輸入或輸出范圍的邊界上，而不是發(fā)生在輸入輸出范圍

2、的內(nèi)部。因此針對(duì)各種邊界情況設(shè)計(jì)測(cè)試用例，可以查出更多的錯(cuò)誤。 美國陸軍對(duì)其軟件進(jìn)行了研究，令人吃驚地發(fā)現(xiàn)，大量缺陷都是邊界值缺陷。NEUSOFTNEUSOFT4定義： 邊界值分析法就是對(duì)輸入或輸出的邊界值進(jìn)行測(cè)試的一種黑盒測(cè)試方法。通常邊界值分析法是作為對(duì)等價(jià)類劃分法的補(bǔ)充，這種情況下，其測(cè)試用例來自等價(jià)類的邊界。 BVA不是選擇等價(jià)類的任何元素，而是選擇等價(jià)類邊界的測(cè)試用例 BVA不僅注重于輸入條件，而且也從輸出域?qū)С鰷y(cè)試用例。 NEUSOFTNEUSOFT5使用邊界值分析方法設(shè)計(jì)測(cè)試用例 首先應(yīng)確定邊界情況 通常輸入和輸出等價(jià)類的邊界，就是應(yīng)著重測(cè)試的邊界情況。 應(yīng)當(dāng)選取正好等于，剛剛大

3、于或剛剛小于邊界的值作為測(cè)試數(shù)據(jù)，而不是選取等價(jià)類中的典型值或任意值作為測(cè)試數(shù)據(jù)。 NEUSOFTNEUSOFT6邊界值分析原則(1) 如果輸入條件規(guī)定了一個(gè)輸入值范圍，則應(yīng)針對(duì)范圍的邊界設(shè)計(jì)測(cè)試用例，針對(duì)剛剛越界的情況設(shè)計(jì)無效輸入測(cè)試用例。例如果輸入值的有效范圍是0 -100，那么應(yīng)針對(duì)-1，101設(shè)計(jì)測(cè)試用例NEUSOFTNEUSOFT7邊界值分析指南(2) 如果輸入條件規(guī)定了輸入值的數(shù)量，則應(yīng)針對(duì)輸入數(shù)量的最小值、輸入數(shù)量的最大值、以及比最小數(shù)量少一個(gè)，比最大數(shù)量多一個(gè)的情況設(shè)計(jì)測(cè)試用例。例如果某個(gè)輸入文件可容納1-255條記錄，那么應(yīng)根據(jù)0、1、255和256條記錄的情況設(shè)計(jì)測(cè)試用例N

4、EUSOFTNEUSOFT8邊界值分析指南(3) 對(duì)每個(gè)輸出條件應(yīng)用規(guī)則1和2。即設(shè)計(jì)測(cè)試用例使輸出值達(dá)到邊界值及其左右的值。例如，某程序的規(guī)格說明要求計(jì)算出每月保險(xiǎn)金扣除額為0至1165.25元，其測(cè)試用例可取0.00及1165.24、還可取一0.01及116526等。 再如一程序?qū)儆谇閳?bào)檢索系統(tǒng)，要求每次最少顯示1條、最多顯示4條情報(bào)摘要，這時(shí)我們應(yīng)考慮的測(cè)試用例包括1和4，還應(yīng)包括0和5等。 NEUSOFTNEUSOFT9邊界值分析指南 4)如果程序的規(guī)格說明給出的輸入域或輸出域是有序集合,則應(yīng)選取集合的第一個(gè)元素和最后一個(gè)元素作為測(cè)試用例。 5)如果程序中使用了一個(gè)內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),則應(yīng)當(dāng)

5、選擇這個(gè)內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的邊界上的值作為測(cè)試用例。 6)分析規(guī)格說明,找出其它可能的邊界條件。NEUSOFTNEUSOFT10邊界值的類型及檢驗(yàn) 數(shù)值 字符 位置 數(shù)量 速度 地點(diǎn) 尺寸NEUSOFTNEUSOFT11邊界值檢驗(yàn)在進(jìn)行邊界值檢驗(yàn)時(shí)，要考慮這些類型的以下特征： 第一個(gè)/最后一個(gè) 開始/完成 空/滿 最慢/最快 最大/最小 相鄰/最遠(yuǎn) 最小值/最大值 超過/在內(nèi) 最短/最長(zhǎng) 最早/最遲 最高/最低NEUSOFTNEUSOFT12 越界檢驗(yàn)的通常做法是簡(jiǎn)單地對(duì)于最大值加1或很小的數(shù)，以及對(duì)于最小值減1或很小的數(shù)，例如： 第一個(gè)減1/最后一個(gè)加1 開始減1 /完成加1 空了再減/滿了再加

6、慢上加慢/快上加快 最大加1 /最小減1 最小值減1 /最大值加1 相鄰/最遠(yuǎn) 剛剛超過/剛好在內(nèi) 短了再短/長(zhǎng)了再長(zhǎng) 早了更早/晚了更晚 最高加1/最低減1NEUSOFTNEUSOFT13邊界值附近數(shù)據(jù)的幾種確定方法項(xiàng)邊界值附件數(shù)據(jù)測(cè)試用例的設(shè)計(jì)思路字符起始-1個(gè)字符/結(jié)束+1個(gè)字符假設(shè)一個(gè)文本區(qū)域要求允許輸入1到255個(gè)字符，輸入1個(gè)和255個(gè)字符作為有效等價(jià)類；輸入字符(0個(gè))和輸入256個(gè)字符作為無效等價(jià)類數(shù)字開始位-1/結(jié)束位+1如數(shù)據(jù)的輸入域?yàn)?-999，其最小值為1，而最大值為999，則0、1000則剛好在邊界值附件空間小于零空間一點(diǎn)/大于滿空間一點(diǎn)測(cè)試軟盤的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，使用比剩余

7、磁盤空間大一點(diǎn)(幾KB)的文件作為測(cè)試的邊界條件附件值NEUSOFTNEUSOFT14技巧： 提出邊界條件時(shí)，一定要測(cè)試臨近邊界的有效數(shù)據(jù)，測(cè)試最后一個(gè)可能有效的數(shù)據(jù)，同時(shí)測(cè)試剛超過邊界的無效數(shù)據(jù)。NEUSOFTNEUSOFT15例1： 保險(xiǎn)費(fèi)率計(jì)算中，投保人年齡范圍為1，99，年齡20 39歲6點(diǎn)40 59歲4點(diǎn)60歲以上，20歲以下2點(diǎn) 要求采用邊界值分析法設(shè)計(jì)測(cè)試用例。0,1,2 19,20,2139,40,4159,60,6199,100NEUSOFTNEUSOFT16 int s = new int10; int i ; for(i = 1 ; i = 10 ; i+) si = 0

8、 ; 很明顯，這段代碼的目的是創(chuàng)建包含10個(gè)元素的數(shù)組，并為數(shù)組中的每一個(gè)元素賦初值0?？纯从惺裁磫栴}？例2：分析以下代碼段NEUSOFTNEUSOFT17例3：Office中的頁面設(shè)置試一下：幻燈片的寬度和高度的邊界值是什么？采用邊界值分析法為寬度和高度設(shè)計(jì)測(cè)試用例NEUSOFTNEUSOFT18課上練習(xí)： 采用邊界值分析法設(shè)計(jì)測(cè)試用例，對(duì)Taxi1_fat.jar進(jìn)行測(cè)試，找出其中的缺陷。NEUSOFTNEUSOFT19課后預(yù)習(xí)以組委單位，熟悉傭金問題(見下頁)，要求：分析輸入和輸出參數(shù)及其取值范圍分析并寫出傭金的計(jì)算邏輯進(jìn)一步思考：1.如何利用所學(xué)的方法來設(shè)計(jì)測(cè)試用例并對(duì)程序進(jìn)行測(cè)試NE

9、USOFTNEUSOFT20軟件測(cè)試經(jīng)典案例：傭金問題某步槍經(jīng)銷商銷售某制造商生產(chǎn)的槍槍托和槍管，槍栓45美元，槍托30美元，槍管25美元。經(jīng)銷商每月至少要售出一支完整的步槍，且經(jīng)銷商每月最多可售出槍栓70支，槍托80支，槍管90支。每月月底，經(jīng)銷商向制造商報(bào)告當(dāng)月銷售情況，制造商根據(jù)銷售量計(jì)算經(jīng)銷商應(yīng)得的傭金。銷售額不超過1000美元的部分，傭金為10%，大于1000且不超過1800美元的部分為15%，超過1800美元的部分為20%。NEUSOFTNEUSOFT21上節(jié)課內(nèi)容回顧 邊界值測(cè)試的重要性 常用邊界值分析法設(shè)計(jì)測(cè)試用例的步驟 常見的邊界值類型NEUSOFTNEUSOFT22本節(jié)課內(nèi)

10、容使用邊界值分析法測(cè)試用例完成以下任務(wù)：Commission 傭金計(jì)算程序的測(cè)試calculate_price程序的測(cè)試NEUSOFTNEUSOFT23軟件測(cè)試經(jīng)典案例：傭金問題某步槍經(jīng)銷商銷售某制造商生產(chǎn)的槍槍托和槍管，槍栓45美元，槍托30美元，槍管25美元。經(jīng)銷商每月至少要售出一支完整的步槍，且經(jīng)銷商每月最多可售出槍栓70支，槍托80支，槍管90支。每月月底，經(jīng)銷商向制造商報(bào)告當(dāng)月銷售情況，制造商根據(jù)銷售量計(jì)算經(jīng)銷商應(yīng)得的傭金。銷售額不超過1000美元的部分，傭金為10%，大于1000且不超過1800美元的部分為15%，超過1800美元的部分為20%。NEUSOFTNEUSOFT24A

11、complex problem, right?解決問題的步驟：分析問題分析輸入和輸出參數(shù)及其取值范圍分析并寫出傭金的計(jì)算邏輯設(shè)計(jì)測(cè)試用例1. 執(zhí)行測(cè)試用例complex adj. 復(fù)雜的NEUSOFTNEUSOFT251、問題分析：由此得到什么信息 輸入域：槍栓、槍托、槍管1槍栓 70、 1槍托 80、 1槍管90 輸出域：所得傭金為銷售額乘以傭金比例NEUSOFTNEUSOFT26用函數(shù)表示傭金問題 設(shè)銷售額為S (Sales) ，則：S(x,y,z) = x45+y30+z25其中：x、y、z分別代表槍栓、槍托和槍管的月銷售量 設(shè)傭金為C (Commission)，則： S 10%if S

12、=1000C(S) = (100010%)+(S-1000) 15% if S1800NEUSOFTNEUSOFT272、設(shè)計(jì)測(cè)試用例 利用所學(xué)的方法設(shè)計(jì)測(cè)試用例對(duì)傭金問題進(jìn)行測(cè)試 思考：如何做？等價(jià)類劃分法邊界值分析法NEUSOFTNEUSOFT28等價(jià)類劃分參數(shù)有效等價(jià)類(vEC)無效等價(jià)類(iEC)槍栓1x 70 x70槍托1y 80 x80槍管1z 90 x90 思考：以上測(cè)試用例能否測(cè)試傭金問題中的計(jì)算問題？NEUSOFTNEUSOFT29提示：參數(shù)有效等價(jià)類(vEC)無效等價(jià)類(iEC)銷售額銷售額10001000銷售額1800銷售額1800 同時(shí)考慮邊界值考慮輸出域的等價(jià)類：NE

13、USOFTNEUSOFT30邊界值分析 思考：有哪些邊界值？ 提示：對(duì)輸入域同時(shí)對(duì)輸出域采用邊界值分析法進(jìn)行測(cè)試。NEUSOFTNEUSOFT31Now, design your test cases.功能描述計(jì)算傭金用例目的測(cè)試傭金計(jì)算的正確性前提條件無編號(hào)輸入(槍栓、槍托、槍管)期望的輸出/響應(yīng)實(shí)際情況1有效銷售量，例35, 40, 4564021, 1, 110030, 1, 1報(bào)錯(cuò)4.5NEUSOFTNEUSOFT323. OK. Now, it is time to run test cases.The format of the test case file:Input value

14、s of x,y,zOutput: commission運(yùn)行步驟同三角形問題。NEUSOFTNEUSOFT33Tips: Use Execl to get expected results.Input parametersOutput - Commission中間結(jié)果，方便理解NEUSOFTNEUSOFT34 =IF(D2100,Error, IF(D2=1000,D2*10%, IF(D2=1800,1000*10%+(D2-1000)*15%, IF(D2=7800),1000*10%+800*15%+(D2-1800)*20%,Error)改進(jìn)版 =IF(OR(A41,B41,C470,

15、B480,C490),Error, IF(D4=1000,D4*10%, IF(D4=1800,1000*10%+(D4-1000)*15%, 1000*10%+800*15%+(D4-1800)*20%)NEUSOFTNEUSOFT35實(shí)驗(yàn)3： 利用所學(xué)的方法設(shè)計(jì)測(cè)試用例對(duì)傭金問題進(jìn)行測(cè)試提交形式：紙質(zhì)版由各班收齊后一起交給我提交截至?xí)r間：NEUSOFTNEUSOFT36再看函數(shù)calculate_price()函數(shù)的功能描述和接口描述如下：功能：計(jì)算購車總價(jià)double calculate_price(double baseprice, /base price of the vehicle

16、double specialprice,/special model additiondouble extraprice, /price of the extrasint extras,/number of extrasdouble discount/dealers discount)NEUSOFTNEUSOFT37函數(shù)的規(guī)格說明： 汽車價(jià)格的起點(diǎn)是：基準(zhǔn)價(jià)(baseprice)減去折扣，其中基準(zhǔn)價(jià)是汽車的基本價(jià)格，折扣價(jià)是銷售商給予的在基準(zhǔn)價(jià)基礎(chǔ)上的折扣。 增加特殊設(shè)備的特殊價(jià)格和附加設(shè)備的附加價(jià)格 如果選擇了3個(gè)或更多的附加設(shè)備（這些設(shè)備不包括在特殊設(shè)備中），這些附加設(shè)備可以有10%的折扣

17、，如果選擇了5個(gè)或更多的附加設(shè)備，這些附加設(shè)備的折扣可增加到15%。 銷售商提供的折扣只針對(duì)基準(zhǔn)價(jià)，特別設(shè)備的折扣只能用在特別設(shè)備上，這些折扣不能相互疊加。NEUSOFTNEUSOFT38計(jì)算邏輯分析汽車價(jià)格=baseprice(1-discount)+specialprice+Priceforextras其中： extraprice extras3Priceforextras = extraprice(1-10%) extras3 extraprice(1-15%) extras5NEUSOFTNEUSOFT39第一步：劃分并標(biāo)識(shí)等價(jià)類參數(shù)等價(jià)類代表值1basepricevEC11:0,MA

18、X_DOUBLE20000.00iEC11:MIN_DOUBLE,0-1.00iEC12:NaN“abc”2SpecialpricevEC21:0,MAX_DOUBLE3450.00iEC11:MIN_DOUBLE,0-1.00iEC22:NaN“abc”3extrapricevEC31:0,MAX_DOUBLE6000.00iEC11:MIN_DOUBLE,0-1.00iEC32:NaN“abc”4extarsvEC41:0,21vEC41:3,43vEC41:5,MAX_INT20iEC41:MIN_INT,0-1.00iEC42:NaN“abc”5discountvEC51:0,1001

19、0iEC51:MIN_DOUBLE,0-1.00iEC11 :100,MAX_DOUBLE 101.00iEC52:NaN“abc”NEUSOFTNEUSOFT40第二步 設(shè)計(jì)測(cè)試用例用例編號(hào)BasepriceSpecialpriceExtrapriceExtrasDiscountresult120000.003450.006000.00110.0027450.00220000.003450.006000.00310.0026850.00320000.003450.006000.002010.0026550.004-1.003450.006000.00110.00NOT_VALID5“abc”

20、3450.006000.00110.00NOT_VALID620000.00-1.006000.00110.00NOT_VALID720000.00“abc”6000.00110.00NOT_VALID820000.003450.00-1.00110.00NOT_VALID920000.003450.00“abc”110.00NOT_VALID1020000.003450.006000.00-1.0010.00NOT_VALID1120000.003450.006000.00“abc”10.00NOT_VALID1220000.003450.006000.001-1.00NOT_VALID13

21、20000.003450.006000.001101.00NOT_VALID1420000.003450.006000.001“abc”NOT_VALIDNEUSOFTNEUSOFT41考慮本例中的邊界值問題參數(shù)等價(jià)類代表值1basepricevEC11:0,MAX_DOUBLE20000.00iEC11:MIN_DOUBLE,0-1.00iEC12:NaN“abc”2SpecialpricevEC21:0,MAX_DOUBLE3450.00iEC11:MIN_DOUBLE,0-1.00iEC22:NaN“abc”3extrapricevEC31:0,MAX_DOUBLE6000.00iEC1

22、1:MIN_DOUBLE,0-1.00iEC32:NaN“abc”4extarsvEC41:0,21vEC41:3,43vEC41:5,MAX_INT20iEC41:MIN_INT,0-1.00iEC42:NaN“abc”5discountvEC51:0,10010iEC51:MIN_DOUBLE,0-1.00iEC11 :100,MAX_DOUBLE 101.00iEC52:NaN“abc”對(duì)邊界值0，可設(shè)計(jì)測(cè)試用例：-0.01，0，0.01天上掉餡餅了，100%的折扣！本例中對(duì)各參數(shù)的邊界值沒有明確的定義。明確定義的邊界值有助于降低測(cè)試的成本。NEUSOFTNEUSOFT42補(bǔ)充以下信息

23、基本價(jià)格在10,000到150,000美元之間 specialprice的價(jià)格在800到3,500美元之間 最多可有25個(gè)可能的附加選擇extras，他們的價(jià)格在50到750美元之間 經(jīng)銷商給出的最大折扣為25%NEUSOFTNEUSOFT43根據(jù)以上邊界的約束條件，常用邊界值分析法設(shè)計(jì)測(cè)試用例：基本價(jià)格在10,00010,000到150,000150,000美元之間specialprice的價(jià)格在800800到3,5003,500美元之間最多可有2525個(gè)可能的附加選擇extras，他們的價(jià)格在5050到750750美元之間經(jīng)銷商給出的最大折扣為25%25%ParametersBoundar

24、yTest casesbaseprice10,000.00150,000.00Specialprice800.003,500.00Extraprice50.0018,750.00Extras02425discount0.0025.009999.99,9999.99,10,000.0010,000.00 10,000.0110,000.01149999.99,149999.99, 150,000.00, 150,000.01 150,000.00, 150,000.01799.99,799.99,800.00, 800.00, 800.01800.013,499.99,3,499.99,3,50

25、0.00, 3,500.00, 3,500.013,500.0149.99,49.99,50.00, 50.00, 50.0150.0118,749.99,18,749.99, 18,750.00, 18,750.0118,750.00, 18,750.01-1,-1,0,0,1 11,1,2,2,3 33,3,4,4,5 524,24,25,25,2626-0.01,-0.01,0.00,0.00,0.010.0124.99,24.99,25.00,25.00,25.0125.01NEUSOFTNEUSOFT44Now，design your test cases功能描述計(jì)算購車費(fèi)用用例目的

26、測(cè)試購車費(fèi)用計(jì)算的正確性前提條件無輸入期望的輸出/相應(yīng)實(shí)際情況20000.00, 3450.00, 6000.00, 1, 1027450.0020000.00, 3450.00, 6000.00, 3, 1026850.0020000.00, 3450.00, 6000.00, 20, 1026550.00輸入數(shù)據(jù)順序如下：baseprice,specialprice,extraprice,extras,discountNEUSOFTNEUSOFT45Run test cases. 運(yùn)行測(cè)試用例 記錄并比較期望結(jié)果和實(shí)際結(jié)果NEUSOFTNEUSOFT46例：Office中的頁面設(shè)置試一下：

27、幻燈片的寬度和高度的邊界值是什么？采用邊界值分析法為寬度和高度設(shè)計(jì)測(cè)試用例NEUSOFTNEUSOFT47次邊界條件普通邊界條件很容易找到，它們通常在產(chǎn)品說明書中定義的很明確或在使用軟件的過程中明顯。而有些邊界在軟件內(nèi)部，最終用戶幾乎看不到，但是軟件測(cè)試員仍有必要進(jìn)行檢查。這樣的邊界條件稱為次邊界條件(sub-boundary condition)或內(nèi)部邊界條件(internal-boundary condition)NEUSOFTNEUSOFT48數(shù)值的邊界值檢驗(yàn) 計(jì)算機(jī)內(nèi)部數(shù)據(jù)是以二進(jìn)制存儲(chǔ)和計(jì)算的，因此許多不同類型（整型、長(zhǎng)整型、布爾型、數(shù)組、字符串長(zhǎng)度等）的數(shù)據(jù)都受到一定的限制，具有很強(qiáng)的二進(jìn)制特征，如下表所示：項(xiàng)范圍或值位(bit)0或1字節(jié)(Byte)0255(28個(gè))整型(Word)065533(216個(gè))長(zhǎng)整型04294967295(232)千(K)/兆(M)1024/1048576(210/220)千兆(G)1073741824(230)萬億(T)109951162777