基本路徑測試概要

1、白盒測試的測試方法有代碼檢查法、靜態(tài)結(jié)構(gòu)分析法、靜態(tài)質(zhì)量度量法、邏輯覆蓋法、基本路徑測試法、 域測試、符號測試、Z路徑覆蓋、程序變異。其中運(yùn)用最為廣泛的是基本路徑測試法。基本路徑測試法是在程序控制流圖的基礎(chǔ)上，通過分析控制構(gòu)造的環(huán)路復(fù)雜性，導(dǎo)出基本可執(zhí)行路徑 集合，從而設(shè)計(jì)測試用例的方法。設(shè)計(jì)出的測試用例要保證在測試中程序的每個(gè)可執(zhí)行語句至少執(zhí)行一次。在程序控制流圖的基礎(chǔ)上，通過分析控制構(gòu)造的環(huán)路復(fù)雜性，導(dǎo)出基本可執(zhí)行路徑集合，從而設(shè)計(jì)測 試用例。包括以下4個(gè)步驟和一個(gè)工具方法：1.程序的控制流圖：描述程序控制流的一種圖示方法。2.程序圈復(fù)雜度：McCabe復(fù)雜性度量。從程序的環(huán)路復(fù)雜性可導(dǎo)出

2、程序基本路徑集合中的獨(dú)立路徑 條數(shù)，這是確定程序中每個(gè)可執(zhí)行語句至少執(zhí)行一次所必須的測試用例數(shù)目的上界。3.導(dǎo)出測試用例：根據(jù)圈復(fù)雜度和程序結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)用例數(shù)據(jù)輸入和預(yù)期結(jié)果。4.準(zhǔn)備測試用例：確保基本路徑集中的每一條路徑的執(zhí)行。工具方法:圖形矩陣：是在基本路徑測試中起輔助作用的軟件工具，利用它可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)地確定一個(gè)基本路徑集。程序的控制流圖：描述程序控制流的一種圖示方法。圓圈稱為控制流圖的一個(gè)結(jié)點(diǎn)，表示一個(gè)或多個(gè)無分支的語句或源程序語句殿呼結(jié)構(gòu)1F選擇結(jié)杓PWhile循環(huán)結(jié)初UniM循環(huán)結(jié)構(gòu)*'流圖只有二種圖形符號:圖中的每一個(gè)圓稱為流圖的結(jié)點(diǎn)，代表一條或多條語句。流圖中的箭頭稱為邊或連

3、接，代表控制流任何過程設(shè)計(jì)都要被翻譯成控制流圖。如何根據(jù)程序流程圖畫出控制流程圖在將程序流程圖簡化成控制流圖時(shí)，應(yīng)注意:n在選擇或多分支結(jié)構(gòu)中，分支的匯聚處應(yīng)有一個(gè)匯聚結(jié)點(diǎn)。n邊和結(jié)點(diǎn)圈定的區(qū)域叫做區(qū)域，當(dāng)對區(qū)域計(jì)數(shù)時(shí)，圖形外的區(qū)域也應(yīng)記為一個(gè)區(qū)域。如下頁圖所示節(jié)點(diǎn)i用翹 ft示的待滯試程用*i/丨邊II-HlHlqHlHIratlU3-miHIHlHle-B'rSV11*區(qū)咸.由辺和封間較來陽區(qū)域+ 計(jì)®區(qū)疑，不軽E記醫(yī)SB卜的骨Pn如果判斷中的條件表達(dá)式是由一個(gè)或多個(gè)邏輯運(yùn)算符 式，則需要改為一系列只有單條件的嵌套的判斷。(OR, AND, NAND, NOR)連接的復(fù)合

4、條件表達(dá)例如:1 if a or b3 else對應(yīng)的邏輯為:判斷結(jié)點(diǎn)獨(dú)立路徑：至少沿一條新的邊移動(dòng)的路徑路徑1:1-1 b-1-2-3-6-3-9-10-1-lb-11*對以上路徑的遍歷，就是至少一次地執(zhí)行了程序中的所有語句.基本路徑測試法的步驟:0第一步：畫出控制流圖if-else-then結(jié)構(gòu)）。由邊和結(jié)點(diǎn)限定的范圍流程圖用來描述程序控制結(jié)構(gòu)?？蓪⒘鞒虉D映射到一個(gè)相應(yīng)的流圖（假設(shè)流程圖的菱形決定框中不包含 復(fù)合條件）。在流圖中，每一個(gè)圓，稱為流圖的結(jié)點(diǎn)，代表一個(gè)或多個(gè)語句。一個(gè)處理方框序列和一個(gè)菱形 決測框可被映射為一個(gè)結(jié)點(diǎn)，流圖中的箭頭，稱為邊或連接，代表控制流，類似于流程圖中的箭頭。

5、一條 邊必須終止于一個(gè)結(jié)點(diǎn)，即使該結(jié)點(diǎn)并不代表任何語句（例如：稱為區(qū)域。計(jì)算區(qū)域時(shí)應(yīng)包括圖外部的范圍。有下茴的匸函勲卑基本曙徑3法進(jìn)行測出矽0駁篡（如工ilype>t2,3,4,while (頤泅f加n > e5.6.7.3.elset9'.if(l- -tlyPR)10.x=¥+1C；h11.else*'12.x-y+20;-13.*14.4K畫出其程序流程圖和對應(yīng)的控制流圖如下111314根據(jù)上面的計(jì)算方法，可得出四個(gè)獨(dú)立的路徑。入一個(gè)新處理語句或一個(gè)新判斷的程序通路。第二步：計(jì)算圈復(fù)雜度圈復(fù)雜度是一種為程序邏輯復(fù)雜性提供定量測度的軟件度量，將該度量用

6、于計(jì)算程序的基本的獨(dú)立路 徑數(shù)目，為確保所有語句至少執(zhí)行一次的測試數(shù)量的上界。獨(dú)立路徑必須包含一條在定義之前不曾用到的 邊。有以下三種方法計(jì)算圈復(fù)雜度:流圖中區(qū)域的數(shù)量對應(yīng)于環(huán)型的復(fù)雜性給定流圖G的圈復(fù)雜度V(G)，定義為V(G)=E-N+2，E是流圖中邊的數(shù)量，N是流圖中結(jié)點(diǎn)的數(shù)量；給定流圖G的圈復(fù)雜度V(G)，定義為V(G)=P+1 , P是流圖G中判定結(jié)點(diǎn)的數(shù)量。時(shí)應(yīng)上面圖中的圈具轉(zhuǎn)，計(jì)算如下： 流闊申有四個(gè)E域！ V(G)=m 邊七結(jié)點(diǎn) + 2=4；- V(G)二擰判定結(jié)點(diǎn)+1 = 4.第三步：導(dǎo)出測試用例(一條獨(dú)立路徑是指，和其他的獨(dú)立路徑相比，至少引 V(G)值正好等于該程序的獨(dú)立

7、路徑的條數(shù)。)U 路徑 1 : 4-14U路徑2 :4-6-7-14路徑4-6-8-10-13-4-14路徑4-6-8-11-13-4-14根據(jù)上面的獨(dú)立路徑，去設(shè)計(jì)輸入數(shù)據(jù)，使程序分別執(zhí)行到上面四條路徑。0第四步：準(zhǔn)備測試用例為了確保基本路徑集中的每一條路徑的執(zhí)行，根據(jù)判斷結(jié)點(diǎn)給出的條件，選擇適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)以保證某一 條路徑可以被測試到，滿足上面例子基本路徑集的測試用例是：路住 1; 4-14*'輸入數(shù)掘：遲理型頃=6或音取 iRecordNum< 0 的某一個(gè)預(yù)期結(jié)臬：路鏗創(chuàng) 4-6-7-14.'輸入歎據(jù) 1 iRec_oiNurr= ljTypa=O*' 預(yù)期臬

8、*=扣住 4-5-10-13-4 14-輸入歟據(jù)：毆蟲也範(fàn)m= 1,iType= 1 預(yù)期結(jié)梟買=16路徑斗 1 4-6-0-11-13-4-14靖入數(shù)據(jù)J il；iTvpe-2*'2,3.4.£,6.7,9.10.11.1213.144iF(g =jTyP.e>'x=v + 2; break;else-K=V +10;* else*-K=V +£0；*舉例說明:例：下例程序流程圖描述了最多輸入 50個(gè)值（以-作為輸入結(jié)束標(biāo)志），計(jì)算其中有效的學(xué)生分?jǐn)?shù)的個(gè) 數(shù)、總分?jǐn)?shù)和平均值。步驟1 ：導(dǎo)出過程的流圖。步驟2:確定環(huán)形復(fù)雜性度量 V(G):1)V(G)

9、= 6 (個(gè)區(qū)域)2)V(G)=E -N+2=16 -2+2=6其中E為流圖中的邊數(shù)，N為結(jié)點(diǎn)數(shù);其中步驟路徑1：1-2-9-10-12路徑2：1-2-9-11-12路徑3：1-2-3-9-10-12路徑 4 ：1-2-345-8- 2路徑 5：1-2-345-6-8- 2路徑 6：1-2-345-6-7-8- 2步驟 4 ：為每一條獨(dú)立路徑各設(shè)計(jì)一組測試用例，以便強(qiáng)迫程序沿著該路徑至少執(zhí)行一次。1) 路徑 1(1-2-9-10-12) 的測試用例：scorek= 有效分?jǐn)?shù)值，當(dāng) k < i ;scorei= - 1,2 <i <50;期望結(jié)果：根據(jù)輸入的有效分?jǐn)?shù)算出正確的分

10、數(shù)個(gè)數(shù)n1 、總分 sum 和平均分 average 。2) 路徑 2(1-2-9-11-12) 的測試用例：score 1 = -1 ;期望的結(jié)果：average = -1，其他量保持初值。3)路徑 3(1-2-3-9-10-12) 的測試用例：輸入多于 50 個(gè)有效分?jǐn)?shù)，即試圖處理 51 個(gè)分?jǐn)?shù)，要求前 51 個(gè)為有效分?jǐn)?shù) ;期望結(jié)果：n1=50、且算出正確的總分和平均分。4)路徑4(1-2-3-4-5-8- 2)的測試用例:scorei= 有效分?jǐn)?shù)，當(dāng) i<50;scorek<0 ， k< i ;期望結(jié)果：根據(jù)輸入的有效分?jǐn)?shù)算出正確的分?jǐn)?shù)個(gè)數(shù)n1 、總分 sum 和平均

11、分 average 。3)V(G)=P+1=5+1=6P為謂詞結(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)。在流圖中，結(jié)點(diǎn)2、3、5、6、9是謂詞結(jié)點(diǎn)。3：確定基本路徑集合 (即獨(dú)立路徑集合 )。于是可確定 6 條獨(dú)立的路徑：連接權(quán)為“俵示存在一個(gè)連接，在圖中如果一行有兩個(gè)或更多的元素“1,”則這行所代表的結(jié)點(diǎn)一定是一個(gè)判定結(jié)點(diǎn)，通過連接矩陣中有兩個(gè)以上（包括兩個(gè)）元素為“1的個(gè)數(shù)，就可以得到確定該圖圈復(fù)雜度的另一種算法。2.3.3基本路徑測試法基本路徑測試法是在程序控制流圖的基礎(chǔ)上，通過分析控制構(gòu)造的環(huán)路復(fù)雜性，導(dǎo)出基本可執(zhí)行的路徑集合， 從而設(shè)計(jì)測試用例的方法。 設(shè)計(jì)出的測試用例要保證在測試中程序的 每個(gè)執(zhí)行語句至少執(zhí)行一

12、次。基本路徑測試法的重點(diǎn)內(nèi)容如下:程序的控制流圖：描述程序控制流的一種圖示方法。程序環(huán)形復(fù)雜度: 中的獨(dú)立路徑條數(shù)， 上界。:McCabe復(fù)雜性度量。從程序的環(huán)路復(fù)雜性可導(dǎo)出程序基本路徑集合 這是確定程序中每個(gè)可執(zhí)行語句至少執(zhí)行一次所必需的測試用例數(shù)目的導(dǎo)出測試用例:根據(jù)圈復(fù)雜度和程序結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)用例數(shù)據(jù)輸入和預(yù)期結(jié)果。準(zhǔn)備測試用例:確保基本路徑集中的每一條路徑的執(zhí)行。（可簡稱流圖）是對程序流程圖進(jìn)行簡化后得到的，它突出表示程序控制程序控制流圖流的結(jié)構(gòu)。程序控制流圖是描述程序控制流的一種方式，其要點(diǎn)如下:1）圖形符號：圓圈代表一個(gè)結(jié)點(diǎn)，表示一個(gè)或多個(gè)無分支的語句或源程序語句。2）程序控制流邊和點(diǎn)圈

13、定的部分叫做區(qū)域。當(dāng)對區(qū)域計(jì)數(shù)時(shí)，圖形外的一個(gè)部分也應(yīng) 記為一個(gè)區(qū)域。3）判斷語句中的條件為復(fù)合條件（即條件表達(dá)式由一個(gè)或多個(gè)邏輯運(yùn)算符連接的邏輯 表達(dá)式（a and b）時(shí)，則需要改變復(fù)合條件的判斷為一系列只有單個(gè)條件的嵌套的判斷。結(jié)點(diǎn)由帶標(biāo)號的圓圈表示， 可代表一個(gè)或多個(gè)語句、 一個(gè)處理框序列和一個(gè)條件判定框 （假設(shè)不包含復(fù)合條件）。控制流線由帶箭頭的弧或線表示，可稱為邊，它代表程序中的控制流。為了滿足路徑覆蓋，必須首先確定具體的路徑以及路徑的個(gè)數(shù)。我們通常采用控制流圖的邊（弧）序列和節(jié)點(diǎn)列表示某一條具體路徑。路徑測試就是從一個(gè)程序的入口開始，執(zhí)行所經(jīng)歷的各個(gè)語句的完整過程。任何關(guān)于路徑分

14、析的測試都可以叫做路徑測試。完成路徑測試的理想情況是做到路徑覆蓋，但對于復(fù)雜性高的程序要做到所有路徑覆蓋（測試所有可執(zhí)行路徑）是不可能的。在不能實(shí)現(xiàn)所有路徑覆蓋的前提下，如果某一程序的每一個(gè)獨(dú)立路徑都被測試過，那么可以認(rèn)為程序中的每個(gè)語句都已經(jīng)檢驗(yàn)過了，即達(dá)到了語句覆蓋。這種測試方法就是通常所說的基本路徑測試方法。基本路徑測試方法是在控制流圖的基礎(chǔ)上，通過分析控制結(jié)構(gòu)的環(huán)形復(fù)雜度，導(dǎo)出執(zhí)行路徑的基本集，再從該基本集設(shè)計(jì)測試用例?；韭窂綔y試方法包括以下4個(gè)步驟：1）畫出程序的控制流圖。2）計(jì)算程序的環(huán)形復(fù)雜度，導(dǎo)出程序基本路徑集中的獨(dú)立路徑條數(shù)，這是確定程序中 每個(gè)可執(zhí)行語句至少執(zhí)行一次所必需

15、的測試用例數(shù)目的上界。3）導(dǎo)出基本路徑集，確定程序的獨(dú)立路徑。4）根據(jù)步驟3）中的獨(dú)立路徑，設(shè)計(jì)測試用例的輸入數(shù)據(jù)和預(yù)期輸出。程序控制流圖如圖2-4所示。程序的環(huán)形復(fù)雜度也稱為圈復(fù)雜度，它是一種為程序邏輯復(fù)雜度提供定量尺度的軟件度 量。將環(huán)形復(fù)雜度用于基本路徑方法，可以提供程序基本集的獨(dú)立路徑數(shù)量，確保所有語句至少執(zhí)行一次測試。獨(dú)立路徑是指程序中至少引入了一個(gè)新的處理語句集合或一個(gè)新條件的 程序通路，包括一組以前沒有處理的語句或條件的一條路徑。通常環(huán)形復(fù)雜度以圖論為基礎(chǔ)，提供軟件度量?？捎萌缦路椒▉碛?jì)算環(huán)形復(fù)雜度：1）控制流圖中區(qū)域的數(shù)量對應(yīng)于環(huán)形復(fù)雜度。2）給定控制流圖 G的環(huán)形復(fù)雜度 V（

16、 G），其定義為:V（ G） = E-N+2其中，E是控制流圖中邊的數(shù)量，N是控制流圖中的節(jié)點(diǎn)數(shù)量。計(jì)算環(huán)形復(fù)雜度如圖 2-5所示。計(jì)算結(jié)果為節(jié)點(diǎn)數(shù)量 N=8 ,導(dǎo)出邊的數(shù)量E=10 （用、編號表示），V（ G） = E-N+2=10-8+2= 10 （條邊）-8 （個(gè)節(jié)點(diǎn)）+ 2 = 4，導(dǎo)出獨(dú)立路徑用路徑 1、路徑2、路徑3、路徑4編號表示。四、基本路徑測試如果把覆蓋的路徑數(shù)壓縮到一定限度內(nèi)，例如，程序中的循環(huán)體只執(zhí)行零次和一次，就成為基本路徑 測試。它是在程序控制流圖的基礎(chǔ)上，通過分析控制構(gòu)造的環(huán)路復(fù)雜性，導(dǎo)出基本可執(zhí)行路徑集合，從而 設(shè)計(jì)測試用例的方法。設(shè)計(jì)出的測試用例要保證在測試中，

17、程序的每一個(gè)可執(zhí)行語句至少要執(zhí)行一次。1. 程序的控制流圖10-4-7所示。符號G稱為控制流圖是描述程序控制流的一種圖示方法?；究刂茦?gòu)造的圖形符號如圖 控制流圖的一個(gè)結(jié)點(diǎn)，一組順序處理框可以映射為一個(gè)單一的結(jié)點(diǎn)。控制流圖中的箭頭稱為邊，它表示了控制流的方向，在選擇或多分支結(jié)構(gòu)中分支的匯聚處，即使沒有執(zhí)行語句也應(yīng)該有一個(gè)匯聚結(jié)點(diǎn)。邊和結(jié) 點(diǎn)圈定的區(qū)域叫做區(qū)域，當(dāng)對區(qū)域計(jì)數(shù)時(shí)，圖形外的區(qū)域也應(yīng)記為一個(gè)區(qū)域。-nfA旺爭分支辭構(gòu)圖10-4-7控制流圖的各種圖形符號如果判定中的條件表達(dá)式是復(fù)合條件時(shí)，即條件表達(dá)式是由一個(gè)或多個(gè)邏輯運(yùn)算符(OR，AND ,NAND，NOR)10-4-8和條件連接的邏輯

18、表達(dá)式，則需要改復(fù)合條件的判定為一系列只有單個(gè)條件的嵌套的判定。例如對應(yīng)圖(a)的復(fù)合條件的判定，應(yīng)該畫成如圖b各有一個(gè)只有單個(gè)條件的判定結(jié)點(diǎn)。10-4-8 (b)所示的控制流圖。條件語句ifaORb中條件aif 4 on b then procedure x e1»e procedure r；(a>t 判所苗點(diǎn) 判斷結(jié)點(diǎn).上文:1 b ' I ""=聲屯f: y ；1 T),(b>2. 計(jì)算程序環(huán)路復(fù)雜性 進(jìn)行程序的基本路徑測試時(shí)，程序的環(huán)路復(fù)雜性給出了程序基本路徑集合中的獨(dú)立路徑條數(shù)，這是確保程序中每個(gè)可執(zhí)行語句至少執(zhí)行一次所必需的測試用例數(shù)目的上界。所謂獨(dú)立路徑，是指包括一