第6章軟件測試

1、第2部分 結(jié)構(gòu)化軟件開發(fā)方法第第6章章 軟件測試軟件測試 6.1 軟件測試的基本概念 什么是軟件測試什么是軟件測試 軟件測試是在軟件投入生產(chǎn)性運(yùn)行之前，對軟件軟件測試是在軟件投入生產(chǎn)性運(yùn)行之前，對軟件需求分析、設(shè)計(jì)規(guī)格說明和編碼的最終復(fù)審，是需求分析、設(shè)計(jì)規(guī)格說明和編碼的最終復(fù)審，是軟件質(zhì)量控制的關(guān)鍵步驟。軟件質(zhì)量控制的關(guān)鍵步驟。 如果給軟件測試下定義的話，可以這樣講：如果給軟件測試下定義的話，可以這樣講：軟件軟件測試測試是為了發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤而執(zhí)行程序的過程。或者說，是為了發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤而執(zhí)行程序的過程。或者說，軟件測試軟件測試是根據(jù)軟件開發(fā)各階段的規(guī)格說明和程是根據(jù)軟件開發(fā)各階段的規(guī)格說明和程序的內(nèi)部結(jié)

2、構(gòu)而精心設(shè)計(jì)一批測試用例（即輸入序的內(nèi)部結(jié)構(gòu)而精心設(shè)計(jì)一批測試用例（即輸入數(shù)據(jù)及其預(yù)期的輸出結(jié)果），并利用這些測試用數(shù)據(jù)及其預(yù)期的輸出結(jié)果），并利用這些測試用例去運(yùn)行程序，以發(fā)現(xiàn)程序錯(cuò)誤的過程。例去運(yùn)行程序，以發(fā)現(xiàn)程序錯(cuò)誤的過程。 6.1 軟件測試的基本概念 軟件測試的目的和原則軟件測試的目的和原則 基于不同的立場，存在著兩種完全不同的測試目基于不同的立場，存在著兩種完全不同的測試目的。的。從用戶的角度出發(fā)，普遍希望通過軟件測試檢驗(yàn)從用戶的角度出發(fā)，普遍希望通過軟件測試檢驗(yàn)軟件中隱藏的錯(cuò)誤和缺陷，以考慮是否可以接受軟件中隱藏的錯(cuò)誤和缺陷，以考慮是否可以接受該產(chǎn)品。該產(chǎn)品。從軟件開發(fā)者的角度出發(fā)

3、，則希望測試成為表明從軟件開發(fā)者的角度出發(fā)，則希望測試成為表明軟件產(chǎn)品中不存在錯(cuò)誤的過程，驗(yàn)證該軟件已正軟件產(chǎn)品中不存在錯(cuò)誤的過程，驗(yàn)證該軟件已正確地實(shí)現(xiàn)了用戶的要求，確立人們對軟件質(zhì)量的確地實(shí)現(xiàn)了用戶的要求，確立人們對軟件質(zhì)量的信心。信心。6.1 軟件測試的基本概念 Grenford J.Myers就就軟件測試目的軟件測試目的提出了提出了以下觀點(diǎn)。以下觀點(diǎn)。 6.1 軟件測試的基本概念根據(jù)以上測試目的，根據(jù)以上測試目的，軟件測試的原則軟件測試的原則如下：如下：（1 1）應(yīng)當(dāng)把）應(yīng)當(dāng)把“盡早地和不斷地進(jìn)行軟件測試盡早地和不斷地進(jìn)行軟件測試”作作 為軟件開發(fā)者的座右銘。為軟件開發(fā)者的座右銘。（2

4、 2）測試用例應(yīng)由測試輸入數(shù)據(jù)和與之對應(yīng)的預(yù)）測試用例應(yīng)由測試輸入數(shù)據(jù)和與之對應(yīng)的預(yù) 期輸出結(jié)果這兩部分組成。期輸出結(jié)果這兩部分組成。（3 3）程序員應(yīng)避免檢查自己的程序。）程序員應(yīng)避免檢查自己的程序。 （4 4）在設(shè)計(jì)測試用例時(shí)，應(yīng)當(dāng)包括合理的輸入條）在設(shè)計(jì)測試用例時(shí)，應(yīng)當(dāng)包括合理的輸入條 件和不合理的輸入條件。件和不合理的輸入條件。（5 5）充分注意測試中的群集現(xiàn)象。）充分注意測試中的群集現(xiàn)象。 （6 6）嚴(yán)格執(zhí)行測試計(jì)劃，排除測試的隨意性。）嚴(yán)格執(zhí)行測試計(jì)劃，排除測試的隨意性。 （7 7）應(yīng)當(dāng)對每一個(gè)測試結(jié)果作全面檢查。）應(yīng)當(dāng)對每一個(gè)測試結(jié)果作全面檢查。（8 8）妥善保存測試計(jì)劃、測試用

5、例、出錯(cuò)統(tǒng)計(jì)和）妥善保存測試計(jì)劃、測試用例、出錯(cuò)統(tǒng)計(jì)和 最終分析報(bào)告，為維護(hù)提供方便。最終分析報(bào)告，為維護(hù)提供方便。 6.1 軟件測試的基本概念 軟件測試的對象軟件測試的對象 到程序的測試為止，軟件開發(fā)工作已經(jīng)經(jīng)歷了許到程序的測試為止，軟件開發(fā)工作已經(jīng)經(jīng)歷了許多環(huán)節(jié)，每個(gè)環(huán)節(jié)都可能發(fā)生問題。為了把握各多環(huán)節(jié)，每個(gè)環(huán)節(jié)都可能發(fā)生問題。為了把握各個(gè)環(huán)節(jié)的正確性，人們需要進(jìn)行各種確認(rèn)和驗(yàn)證個(gè)環(huán)節(jié)的正確性，人們需要進(jìn)行各種確認(rèn)和驗(yàn)證工作。工作。 6.1 軟件測試的基本概念 驗(yàn)證驗(yàn)證（verificationverification），則試圖證明在軟件生存），則試圖證明在軟件生存期各個(gè)階段，以及階段間的

6、邏輯協(xié)調(diào)性、完備性期各個(gè)階段，以及階段間的邏輯協(xié)調(diào)性、完備性和正確性。下圖為軟件生存期各個(gè)重要階段之間和正確性。下圖為軟件生存期各個(gè)重要階段之間所要保持的正確性。所要保持的正確性。6.1 軟件測試的基本概念6.1 軟件測試的基本概念 測試信息流如下圖所示。測試信息流如下圖所示。6.1 軟件測試的基本概念 測試信息流測試信息流 軟件開發(fā)過程是一個(gè)自頂向下、逐步細(xì)化的過程軟件開發(fā)過程是一個(gè)自頂向下、逐步細(xì)化的過程，而測試過程則是依相反的順序安排的自底向上，而測試過程則是依相反的順序安排的自底向上、逐步集成的過程。低一級測試為上一級測試準(zhǔn)、逐步集成的過程。低一級測試為上一級測試準(zhǔn)備條件。當(dāng)然不排除兩

7、者平行地進(jìn)行測試。備條件。當(dāng)然不排除兩者平行地進(jìn)行測試。 軟件測試與軟件開發(fā)過程的關(guān)系如下圖所示。軟件測試與軟件開發(fā)過程的關(guān)系如下圖所示。6.1 軟件測試的基本概念 測試與軟件開發(fā)各階段的關(guān)系測試與軟件開發(fā)各階段的關(guān)系 首先對每一個(gè)程序模塊進(jìn)行單元測試，消除程序模塊內(nèi)部首先對每一個(gè)程序模塊進(jìn)行單元測試，消除程序模塊內(nèi)部在邏輯上和功能上的錯(cuò)誤和缺陷。再對照軟件設(shè)計(jì)進(jìn)行集在邏輯上和功能上的錯(cuò)誤和缺陷。再對照軟件設(shè)計(jì)進(jìn)行集成測試，檢測和排除子系統(tǒng)（或系統(tǒng)）結(jié)構(gòu)上的錯(cuò)誤。隨成測試，檢測和排除子系統(tǒng)（或系統(tǒng)）結(jié)構(gòu)上的錯(cuò)誤。隨后再對照需求，進(jìn)行確認(rèn)測試。最后從系統(tǒng)全體出發(fā)，運(yùn)后再對照需求，進(jìn)行確認(rèn)測試。最

8、后從系統(tǒng)全體出發(fā)，運(yùn)行系統(tǒng)，看是否滿足要求。行系統(tǒng)，看是否滿足要求。 6.1 軟件測試的基本概念1. 1. 黑盒測試黑盒測試 黑盒測試黑盒測試是把測試對象看做一個(gè)黑盒子，測試人員完是把測試對象看做一個(gè)黑盒子，測試人員完 全不考慮程序內(nèi)部的邏輯結(jié)構(gòu)和內(nèi)部特性，只依據(jù)程全不考慮程序內(nèi)部的邏輯結(jié)構(gòu)和內(nèi)部特性，只依據(jù)程 序的需求規(guī)格說明書，檢查程序的功能是否符合它的序的需求規(guī)格說明書，檢查程序的功能是否符合它的 功能說明。功能說明。 黑盒測試方法主要是為了發(fā)現(xiàn)：是否有不正確或遺漏黑盒測試方法主要是為了發(fā)現(xiàn)：是否有不正確或遺漏了的功能？輸入能否正確地接收？能否輸出正確的結(jié)了的功能？輸入能否正確地接收？能

9、否輸出正確的結(jié)果？是否有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)錯(cuò)誤或外部信息（例如數(shù)據(jù)文件果？是否有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)錯(cuò)誤或外部信息（例如數(shù)據(jù)文件）訪問錯(cuò)誤？性能上是否能夠滿足要求？是否有初始）訪問錯(cuò)誤？性能上是否能夠滿足要求？是否有初始化或終止性錯(cuò)誤？所以，用黑盒測試發(fā)現(xiàn)程序中的錯(cuò)化或終止性錯(cuò)誤？所以，用黑盒測試發(fā)現(xiàn)程序中的錯(cuò)誤，必須在所有可能的輸入條件和輸出條件中確定測誤，必須在所有可能的輸入條件和輸出條件中確定測試數(shù)據(jù)，檢查程序是否都能產(chǎn)生正確的輸出。試數(shù)據(jù)，檢查程序是否都能產(chǎn)生正確的輸出。6.1 軟件測試的基本概念 白盒測試與黑盒測試白盒測試與黑盒測試 現(xiàn)在假設(shè)一個(gè)程序現(xiàn)在假設(shè)一個(gè)程序P有輸入量有輸入量X和和Y及輸出及輸出量

10、量Z，如右圖所示。在字長為，如右圖所示。在字長為32位的計(jì)算位的計(jì)算機(jī)上運(yùn)行，如果機(jī)上運(yùn)行，如果X，Y只取整數(shù)，考慮把所只取整數(shù)，考慮把所有的有的X，Y值都作為測試數(shù)據(jù)，按黑盒方法值都作為測試數(shù)據(jù)，按黑盒方法進(jìn)行窮舉測試，力圖全面、無遺漏地進(jìn)行窮舉測試，力圖全面、無遺漏地“挖掘挖掘”出程序中的出程序中的所所有錯(cuò)誤。這樣作可能采用的測試數(shù)據(jù)組（有錯(cuò)誤。這樣作可能采用的測試數(shù)據(jù)組（Xi，Yi），不同測），不同測試數(shù)據(jù)組合的最大可能數(shù)目為試數(shù)據(jù)組合的最大可能數(shù)目為232232=264。如果程序如果程序P測試一組測試一組X，Y數(shù)據(jù)需要數(shù)據(jù)需要1毫秒，而且假定一天工毫秒，而且假定一天工作作24小時(shí)，一年

11、工作小時(shí)，一年工作365天，要完成天，要完成264組測試，需要組測試，需要5億億年。年。 6.1 軟件測試的基本概念6.1 軟件測試的基本概念2. 2. 白盒測試白盒測試 白盒測試白盒測試是是對軟件的過程性細(xì)節(jié)做細(xì)致的檢查。這一對軟件的過程性細(xì)節(jié)做細(xì)致的檢查。這一方法是把測試對象看做一個(gè)打開的盒子或透明的盒子方法是把測試對象看做一個(gè)打開的盒子或透明的盒子，它允許測試人員利用程序內(nèi)部的邏輯結(jié)構(gòu)及有關(guān)信，它允許測試人員利用程序內(nèi)部的邏輯結(jié)構(gòu)及有關(guān)信息，設(shè)計(jì)或選擇測試用例，對程序所有邏輯路徑進(jìn)行息，設(shè)計(jì)或選擇測試用例，對程序所有邏輯路徑進(jìn)行測試。通過在不同點(diǎn)檢查程序的狀態(tài)，確定實(shí)際的狀測試。通過在不

12、同點(diǎn)檢查程序的狀態(tài)，確定實(shí)際的狀態(tài)是否與預(yù)期的狀態(tài)一致。因此，白盒測試又稱為結(jié)態(tài)是否與預(yù)期的狀態(tài)一致。因此，白盒測試又稱為結(jié)構(gòu)測試或邏輯驅(qū)動測試。構(gòu)測試或邏輯驅(qū)動測試。 白盒測試主要是對程序模塊進(jìn)行檢查：對程序模塊的白盒測試主要是對程序模塊進(jìn)行檢查：對程序模塊的所有獨(dú)立的執(zhí)行路徑至少測試一次；對所有的邏輯判所有獨(dú)立的執(zhí)行路徑至少測試一次；對所有的邏輯判定，取定，取“真真”與取與取“假假”的兩種情況都能至少測試一的兩種情況都能至少測試一次；在循環(huán)的邊界和運(yùn)行界限內(nèi)執(zhí)行循環(huán)體；測試內(nèi)次；在循環(huán)的邊界和運(yùn)行界限內(nèi)執(zhí)行循環(huán)體；測試內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的有效性等。部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的有效性等。然而，對一個(gè)具有多重選擇和

13、循環(huán)嵌套的程序，獨(dú)立的路徑數(shù)目可能是然而，對一個(gè)具有多重選擇和循環(huán)嵌套的程序，獨(dú)立的路徑數(shù)目可能是天文數(shù)字。而且即使精確地實(shí)現(xiàn)了白盒測試，也不能斷言測試過的程序天文數(shù)字。而且即使精確地實(shí)現(xiàn)了白盒測試，也不能斷言測試過的程序完全正確。舉例來說，右圖所示完全正確。舉例來說，右圖所示的小程序流程圖，它對應(yīng)了一個(gè)的小程序流程圖，它對應(yīng)了一個(gè)有有100行源代碼的行源代碼的PASCAL語言語言程序，其中包括了一個(gè)執(zhí)行達(dá)程序，其中包括了一個(gè)執(zhí)行達(dá)20次的循環(huán)。它所包含的獨(dú)立執(zhí)行次的循環(huán)。它所包含的獨(dú)立執(zhí)行路徑數(shù)高達(dá)路徑數(shù)高達(dá) 520 條，條，若要對它進(jìn)行窮舉測試，即要設(shè)若要對它進(jìn)行窮舉測試，即要設(shè)計(jì)測試用例

14、，覆蓋所有的路徑。計(jì)測試用例，覆蓋所有的路徑。假使有這么一個(gè)測試程序，對每一條路徑進(jìn)行測試需要假使有這么一個(gè)測試程序，對每一條路徑進(jìn)行測試需要1毫秒，同樣假定毫秒，同樣假定一天工作一天工作24小時(shí)，一年工作小時(shí)，一年工作365天，那么要想把如圖天，那么要想把如圖6-6所示的小程序的所示的小程序的所有路徑測試完，則需要所有路徑測試完，則需要3170年。年。 6.1 軟件測試的基本概念 通過以上兩個(gè)例子表明，實(shí)行窮舉測試，由于工作量過通過以上兩個(gè)例子表明，實(shí)行窮舉測試，由于工作量過大，需用的時(shí)間過長，實(shí)施起來是不現(xiàn)實(shí)的。既然窮舉測大，需用的時(shí)間過長，實(shí)施起來是不現(xiàn)實(shí)的。既然窮舉測試不可行，就必須精

15、心設(shè)計(jì)測試用例，從數(shù)量極大的可用試不可行，就必須精心設(shè)計(jì)測試用例，從數(shù)量極大的可用測試用例中精心地挑選少量的測試數(shù)據(jù)，使得采用這些測測試用例中精心地挑選少量的測試數(shù)據(jù)，使得采用這些測試數(shù)據(jù)能夠達(dá)到最佳的測試效果，或者說它們能夠高效率試數(shù)據(jù)能夠達(dá)到最佳的測試效果，或者說它們能夠高效率地把隱藏的錯(cuò)誤盡可能多地揭露出來。地把隱藏的錯(cuò)誤盡可能多地揭露出來。 以上事實(shí)說明，軟件測試有一個(gè)致命的缺陷，即測試的以上事實(shí)說明，軟件測試有一個(gè)致命的缺陷，即測試的不完全不完全、不徹底性不徹底性。由于任何程序只能進(jìn)行少量（相對于。由于任何程序只能進(jìn)行少量（相對于窮舉的巨大數(shù)量而言）的有限的測試，在發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)能說窮舉

16、的巨大數(shù)量而言）的有限的測試，在發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)能說明程序有問題；但在未發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，不能說明程序中沒有明程序有問題；但在未發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，不能說明程序中沒有錯(cuò)誤，不能說明程序中沒有問題。錯(cuò)誤，不能說明程序中沒有問題。6.1 軟件測試的基本概念6.2 白盒測試的測試用例設(shè)計(jì) 邏輯覆蓋邏輯覆蓋 邏輯覆蓋邏輯覆蓋是以程序內(nèi)部的邏輯結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)測試用例是以程序內(nèi)部的邏輯結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)測試用例的技術(shù)，它的技術(shù)，它屬于白盒測試屬于白盒測試。這一方法要求測試人員對程序。這一方法要求測試人員對程序的邏輯結(jié)構(gòu)有清楚的了解，甚至要能掌握源程序的所有細(xì)的邏輯結(jié)構(gòu)有清楚的了解，甚至要能掌握源程序的所有細(xì)節(jié)。由于覆蓋測試的

17、目標(biāo)不同，邏輯覆蓋又可分為語句覆節(jié)。由于覆蓋測試的目標(biāo)不同，邏輯覆蓋又可分為語句覆蓋、判定覆蓋、判定蓋、判定覆蓋、判定條件覆蓋、條件組合覆蓋及路徑覆條件覆蓋、條件組合覆蓋及路徑覆蓋。以下將分別做扼要的介紹。在所介紹的幾種邏輯覆蓋蓋。以下將分別做扼要的介紹。在所介紹的幾種邏輯覆蓋中，均以下圖所示的程序段為例。其中有兩個(gè)判斷，每中，均以下圖所示的程序段為例。其中有兩個(gè)判斷，每個(gè)判斷都包含復(fù)合條件的邏輯表達(dá)式，符號個(gè)判斷都包含復(fù)合條件的邏輯表達(dá)式，符號“”表示表示“and”運(yùn)算，運(yùn)算，“”表示表示“or”運(yùn)算。運(yùn)算。6.2 白盒測試的測試用例設(shè)計(jì)圖中所示的程序段有圖中所示的程序段有4 4條不同的路徑

18、。條不同的路徑。為了清楚起見，分別對第為了清楚起見，分別對第1 1個(gè)判斷的個(gè)判斷的取假分支、取真分支及第取假分支、取真分支及第2 2個(gè)判斷的個(gè)判斷的取假分支、取真分支命名為取假分支、取真分支命名為b b、c c、d d、e e。這樣所有。這樣所有4 4條路徑可表示為：條路徑可表示為：L1L1（aceace），），L2L2（abdabd），），L3L3（abeabe）和）和L4L4（acdacd），），或簡寫為或簡寫為aceace、abdabd、abeabe和和acdacd。6.2 白盒測試的測試用例設(shè)計(jì) 語句覆蓋語句覆蓋 所謂所謂語句覆蓋語句覆蓋就是設(shè)計(jì)若干個(gè)測試用例，運(yùn)行被測程序，使得每一個(gè)

19、就是設(shè)計(jì)若干個(gè)測試用例，運(yùn)行被測程序，使得每一個(gè)可執(zhí)行語句至少執(zhí)行一次。例如，在上圖所給出的例子中，正好可執(zhí)行語句至少執(zhí)行一次。例如，在上圖所給出的例子中，正好所有的可執(zhí)行語句都在路徑所有的可執(zhí)行語句都在路徑L1L1上，所以選擇路徑上，所以選擇路徑L1L1設(shè)計(jì)測試用例，設(shè)計(jì)測試用例，就可以覆蓋所有的可執(zhí)行語句。就可以覆蓋所有的可執(zhí)行語句。 測試用例的設(shè)計(jì)格式如下：測試用例的設(shè)計(jì)格式如下： 【輸入的（輸入的（A A，B B，x x），輸出的（），輸出的（A A，B B，x x）】 為圖中所示例子設(shè)計(jì)滿足語句覆蓋的測試用例：為圖中所示例子設(shè)計(jì)滿足語句覆蓋的測試用例： 【（2 2，0 0，4 4），

20、（），（2 2，0 0，3 3）】覆蓋覆蓋aceace【L1L1】 從程序中每個(gè)可執(zhí)行語句都得到執(zhí)行這一點(diǎn)來看，語句覆蓋的方從程序中每個(gè)可執(zhí)行語句都得到執(zhí)行這一點(diǎn)來看，語句覆蓋的方 法似乎能夠比較全面地檢驗(yàn)每一個(gè)可執(zhí)行語句。但與后面介紹的法似乎能夠比較全面地檢驗(yàn)每一個(gè)可執(zhí)行語句。但與后面介紹的 其他覆蓋相比，語句覆蓋是最弱的邏輯覆蓋準(zhǔn)則。其他覆蓋相比，語句覆蓋是最弱的邏輯覆蓋準(zhǔn)則。所謂所謂判定覆蓋判定覆蓋就是設(shè)計(jì)若干個(gè)測試用例，運(yùn)行被測程序，使得程序中每個(gè)就是設(shè)計(jì)若干個(gè)測試用例，運(yùn)行被測程序，使得程序中每個(gè)判斷的取真分支和取假分支至少經(jīng)歷一次。判定覆蓋又稱為分支覆蓋，如判斷的取真分支和取假分支

21、至少經(jīng)歷一次。判定覆蓋又稱為分支覆蓋，如對于圖中給出的例子，如果選擇路徑對于圖中給出的例子，如果選擇路徑L1L1和和L2L2，可得滿足要求的測試用例：，可得滿足要求的測試用例： 【（2 2，0 0，4 4），（），（2 2，0 0，3 3）】覆蓋覆蓋aceace【L1L1】 【（1 1，1 1，1 1），（），（1 1，1 1，1 1）】覆蓋覆蓋abdabd【L2L2】如果選擇路徑如果選擇路徑L3L3和和L4L4，還可得另一組可用的測試用例：，還可得另一組可用的測試用例： 【（2 2，1 1，1 1），（），（2 2，1 1，2 2）】覆蓋覆蓋abeabe【L3L3】 【（3 3，0 0，3

22、3），（），（3 3，1 1，1 1）】覆蓋覆蓋acdacd【L4L4】所以，測試用例的取法不唯一。注意有例外情形，例如，若把圖中第所以，測試用例的取法不唯一。注意有例外情形，例如，若把圖中第2 2個(gè)個(gè)判斷中的條件判斷中的條件x x1 1錯(cuò)寫成錯(cuò)寫成x x1 1，那么利用上面兩組測試用例，仍能得到同，那么利用上面兩組測試用例，仍能得到同樣結(jié)果。這表明，只是判定覆蓋，還不能保證一定能查出在判斷的條件中樣結(jié)果。這表明，只是判定覆蓋，還不能保證一定能查出在判斷的條件中存在的錯(cuò)誤，因此，還需要更強(qiáng)的邏輯覆蓋準(zhǔn)則檢驗(yàn)判斷內(nèi)部條件。存在的錯(cuò)誤，因此，還需要更強(qiáng)的邏輯覆蓋準(zhǔn)則檢驗(yàn)判斷內(nèi)部條件。6.2 白盒測

23、試的測試用例設(shè)計(jì) 判定覆蓋判定覆蓋 所謂所謂條件覆蓋條件覆蓋就是設(shè)計(jì)若干個(gè)測試用例，運(yùn)行被測程序，使就是設(shè)計(jì)若干個(gè)測試用例，運(yùn)行被測程序，使得程序中每個(gè)判斷的每個(gè)條件的可能取值至少執(zhí)行一次。例得程序中每個(gè)判斷的每個(gè)條件的可能取值至少執(zhí)行一次。例如，在上圖所給出的例子中，我們事先可對所有條件的取值如，在上圖所給出的例子中，我們事先可對所有條件的取值加以標(biāo)記。例如，對于第加以標(biāo)記。例如，對于第1 1個(gè)判斷：個(gè)判斷： 條件條件A A1 1取真值為取真值為T1T1，取假值為，取假值為 條件條件B B0 0取真值為取真值為T2T2，取假值為，取假值為對于第對于第2 2個(gè)判斷：個(gè)判斷： 條件條件A A2

24、2取真值為取真值為T3T3，取假值為，取假值為 條件條件x x1 1取真值為取真值為T4T4，取假值為，取假值為則可選取測試用例如下：則可選取測試用例如下：6.2 白盒測試的測試用例設(shè)計(jì) 條件覆蓋條件覆蓋 T1T2T3T46.2 白盒測試的測試用例設(shè)計(jì)注意，前一組測試用例不但覆蓋了所有判斷的取真分支和取注意，前一組測試用例不但覆蓋了所有判斷的取真分支和取假分支，而且覆蓋了判斷中所有條件的可能取值。后一組測假分支，而且覆蓋了判斷中所有條件的可能取值。后一組測試用例雖滿足了條件覆蓋，但只覆蓋了第試用例雖滿足了條件覆蓋，但只覆蓋了第1 1個(gè)判斷的取假分個(gè)判斷的取假分支和第支和第2 2個(gè)判斷的取真分支

25、，不滿足判定覆蓋的要求。為解個(gè)判斷的取真分支，不滿足判定覆蓋的要求。為解決這一矛盾，需要對條件和分支兼顧，有必要考慮以下的判決這一矛盾，需要對條件和分支兼顧，有必要考慮以下的判定定條件覆蓋。條件覆蓋。6.2 白盒測試的測試用例設(shè)計(jì)所謂所謂判定判定- -條件覆蓋條件覆蓋就是設(shè)計(jì)足夠的測試用例，使得判斷中就是設(shè)計(jì)足夠的測試用例，使得判斷中每個(gè)條件的所有可能取值至少執(zhí)行一次，同時(shí)每個(gè)判斷本身每個(gè)條件的所有可能取值至少執(zhí)行一次，同時(shí)每個(gè)判斷本身的所有可能判斷結(jié)果至少執(zhí)行一次。例如，對于圖中的各判的所有可能判斷結(jié)果至少執(zhí)行一次。例如，對于圖中的各判斷，若斷，若T1T1，T2T2，T3T3，T4T4及及

26、的含義如前所述，則的含義如前所述，則只需設(shè)計(jì)以下兩個(gè)測試用例便可覆蓋圖中的只需設(shè)計(jì)以下兩個(gè)測試用例便可覆蓋圖中的8 8個(gè)條件取值以個(gè)條件取值以及及4 4個(gè)判斷分支。個(gè)判斷分支。 判定判定-條件覆蓋條件覆蓋 T1,T2,T3,T46.2 白盒測試的測試用例設(shè)計(jì)判定判定-條件覆蓋也有缺陷。從表面上來看，它測試了所有條條件覆蓋也有缺陷。從表面上來看，它測試了所有條件的取值，但是事實(shí)并非如此，因?yàn)橥承l件掩蓋了另件的取值，但是事實(shí)并非如此，因?yàn)橥承l件掩蓋了另一些條件。對于條件表達(dá)式（一些條件。對于條件表達(dá)式（A1）and（B=0）來說，若）來說，若（A1）的測試結(jié)果為真，則還要測試（）的測試

27、結(jié)果為真，則還要測試（B=0），才能決定），才能決定表達(dá)式的值；而若（表達(dá)式的值；而若（A1）的測試結(jié)果為假，可以立刻確）的測試結(jié)果為假，可以立刻確定表達(dá)式的結(jié)果為假，這時(shí)，往往就不再測試（定表達(dá)式的結(jié)果為假，這時(shí)，往往就不再測試（B=0）的?。┑娜≈盗?，因此，條件（值了，因此，條件（B=0）就沒有檢查。同樣，對于條件表）就沒有檢查。同樣，對于條件表達(dá)式（達(dá)式（A=2）or（X1）來說，若（）來說，若（A=2）的測試結(jié)果為）的測試結(jié)果為真，就可以立即確定表達(dá)式的結(jié)果為真，這時(shí)，條件（真，就可以立即確定表達(dá)式的結(jié)果為真，這時(shí)，條件（X1）就沒有檢查，因此，采用判定）就沒有檢查，因此，采用判定-條

28、件覆蓋，邏輯表達(dá)式條件覆蓋，邏輯表達(dá)式中的錯(cuò)誤不一定能夠查得出來。中的錯(cuò)誤不一定能夠查得出來。6.2 白盒測試的測試用例設(shè)計(jì)為徹底地檢查所有條件的取值，可以將上圖中給出的多重條為徹底地檢查所有條件的取值，可以將上圖中給出的多重條件判定分解，形成下圖所示的由多個(gè)基本判斷組成的流程件判定分解，形成下圖所示的由多個(gè)基本判斷組成的流程圖。這樣可以有效地檢查所有的條件是否正確。圖。這樣可以有效地檢查所有的條件是否正確。6.2 白盒測試的測試用例設(shè)計(jì) 條件組合覆蓋條件組合覆蓋 T2T1T1T2T4 6.2 白盒測試的測試用例設(shè)計(jì)T3T3T4 6.2 白盒測試的測試用例設(shè)計(jì) 路徑測試路徑測試 6.3 基本路

29、徑測試 6.3 基本路徑測試6.3 基本路徑測試 利用第五章介紹的符號和構(gòu)造規(guī)則生成控制流圖。對于利用第五章介紹的符號和構(gòu)造規(guī)則生成控制流圖。對于以上用以上用PDL描述的描述的averagy過程過程 ，對將要映射為對應(yīng)控制，對將要映射為對應(yīng)控制流圖中一個(gè)結(jié)點(diǎn)的流圖中一個(gè)結(jié)點(diǎn)的PDL語句或語句組，加上用數(shù)字表示的語句或語句組，加上用數(shù)字表示的標(biāo)號。加了標(biāo)號的標(biāo)號。加了標(biāo)號的PDL程序及對應(yīng)的控制流圖如下所示。程序及對應(yīng)的控制流圖如下所示。 6.3 基本路徑測試6.3 基本路徑測試averagyaveragy過程的控制流圖過程的控制流圖 對對averagyaveragy過程定義結(jié)點(diǎn)過程定義結(jié)點(diǎn) 6

30、.3 基本路徑測試2. 由過程描述導(dǎo)出控制流圖由過程描述導(dǎo)出控制流圖 利用在前面給出的計(jì)算控制流圖環(huán)路復(fù)雜性的方法，算利用在前面給出的計(jì)算控制流圖環(huán)路復(fù)雜性的方法，算出控制流圖出控制流圖G的環(huán)路復(fù)雜性。如果一開始就知道判斷結(jié)點(diǎn)的環(huán)路復(fù)雜性。如果一開始就知道判斷結(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)，甚至不必畫出整個(gè)控制流圖，就可以計(jì)算出該圖的個(gè)數(shù)，甚至不必畫出整個(gè)控制流圖，就可以計(jì)算出該圖的環(huán)路復(fù)雜性的值。對于以上控制流圖，可以算出：的環(huán)路復(fù)雜性的值。對于以上控制流圖，可以算出： V（G）=6（區(qū)域數(shù)）（區(qū)域數(shù)）=5（判定結(jié)點(diǎn)數(shù)）（判定結(jié)點(diǎn)數(shù)）+1=63. 確定線性無關(guān)的基本路徑集確定線性無關(guān)的基本路徑集 計(jì)算出的環(huán)路復(fù)

31、雜性的值，就是該圖已有的線性無關(guān)基計(jì)算出的環(huán)路復(fù)雜性的值，就是該圖已有的線性無關(guān)基本路徑集中路徑的數(shù)目。該圖所有的本路徑集中路徑的數(shù)目。該圖所有的6條路徑是：條路徑是： path1：1-2-10-11-13 path2：1-2-10-12-13 path3：1-2-3-10-11-13 path4：1-2-3-4-5-8-9-2 path5：1-2-3-4-5-6-8-9-2 path6：1-2-3-4-5-6-7-8-9-2路徑路徑4、5、6后面的省略號（后面的省略號（）表示在控制結(jié)構(gòu)中以后）表示在控制結(jié)構(gòu)中以后剩下的路徑是可選擇的。在很多情況下，標(biāo)識判斷結(jié)點(diǎn)，常剩下的路徑是可選擇的。在很多

32、情況下，標(biāo)識判斷結(jié)點(diǎn)，常常能夠有效地幫助導(dǎo)出測試用例。在上例中，結(jié)點(diǎn)常能夠有效地幫助導(dǎo)出測試用例。在上例中，結(jié)點(diǎn)2、3、5、6和和10都是判斷結(jié)點(diǎn)。都是判斷結(jié)點(diǎn)。 6.3 基本路徑測試6.3 基本路徑測試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 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。滿足上例基本路徑集的測試用例如下。路徑可以被測試到。滿足上例基本路徑集的測試用例如下。 path1：輸入數(shù)據(jù)：輸入數(shù)據(jù)：valuek=有效輸入，限于有效輸入，限于ki（i定義

33、如下）定義如下） valuei=999， 當(dāng)當(dāng)2i100 預(yù)期結(jié)果：預(yù)期結(jié)果：n個(gè)值的正確的平均值、正確的總計(jì)數(shù)。個(gè)值的正確的平均值、正確的總計(jì)數(shù)。 注意：不能孤立地進(jìn)行測試，應(yīng)當(dāng)作為路徑注意：不能孤立地進(jìn)行測試，應(yīng)當(dāng)作為路徑4、5、6測試的一測試的一 部分來測試。部分來測試。 path2：輸入數(shù)據(jù)：輸入數(shù)據(jù)：value1=999 預(yù)期結(jié)果：平均值預(yù)期結(jié)果：平均值=999，總計(jì)數(shù)取初始值。，總計(jì)數(shù)取初始值。 path3：輸入數(shù)據(jù)：試圖處理：輸入數(shù)據(jù)：試圖處理101個(gè)或更多的值，而前個(gè)或更多的值，而前100個(gè)應(yīng)當(dāng)是有個(gè)應(yīng)當(dāng)是有 效的值。效的值。 預(yù)期結(jié)果：與測試用例預(yù)期結(jié)果：與測試用例1相同。相

34、同。 6.3 基本路徑測試 path4：輸入數(shù)據(jù)：輸入數(shù)據(jù)：valuei=有效輸入，且有效輸入，且i100 valuek最小值，當(dāng)最小值，當(dāng)ki時(shí)時(shí) 預(yù)期結(jié)果：預(yù)期結(jié)果：n個(gè)值的正確的平均值，正確的總計(jì)數(shù)個(gè)值的正確的平均值，正確的總計(jì)數(shù) path5：輸入數(shù)據(jù)：輸入數(shù)據(jù)：valuei=有效輸入，且有效輸入，且i最大值，當(dāng)最大值，當(dāng)ki時(shí)時(shí) 預(yù)期結(jié)果：預(yù)期結(jié)果：n個(gè)值的正確的平均值，正確的總計(jì)數(shù)個(gè)值的正確的平均值，正確的總計(jì)數(shù) path6：輸入數(shù)據(jù)：輸入數(shù)據(jù)：valuei=有效輸入，且有效輸入，且i100 預(yù)期結(jié)果：預(yù)期結(jié)果：n個(gè)值的正確的平均值，正確的總計(jì)數(shù)個(gè)值的正確的平均值，正確的總計(jì)數(shù) 每個(gè)

35、測試用例執(zhí)行之后，與預(yù)期結(jié)果進(jìn)行比較。如果所有每個(gè)測試用例執(zhí)行之后，與預(yù)期結(jié)果進(jìn)行比較。如果所有測試用例都執(zhí)行完畢，則可以確信程序中所有的可執(zhí)行語句測試用例都執(zhí)行完畢，則可以確信程序中所有的可執(zhí)行語句至少被執(zhí)行了一次。但是必須注意的是，一些獨(dú)立的路徑至少被執(zhí)行了一次。但是必須注意的是，一些獨(dú)立的路徑（如此例中的路徑（如此例中的路徑1），往往不是完全孤立的，有時(shí)它是程序），往往不是完全孤立的，有時(shí)它是程序正常的控制流的一部分，這時(shí)，這些路徑的測試可以是另一正常的控制流的一部分，這時(shí)，這些路徑的測試可以是另一條路徑測試的一部分。條路徑測試的一部分。 5. 圖形矩陣圖形矩陣 圖形矩陣圖形矩陣是在基本

36、路徑測試中起輔助作用的軟件工具，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)自動地確定一個(gè)基本路徑集。一個(gè)圖形矩利用它可以實(shí)現(xiàn)自動地確定一個(gè)基本路徑集。一個(gè)圖形矩陣是一個(gè)方陣，其行陣是一個(gè)方陣，其行/列數(shù)等于控制流圖中的結(jié)點(diǎn)數(shù)。每行列數(shù)等于控制流圖中的結(jié)點(diǎn)數(shù)。每行和每列依次對應(yīng)到一個(gè)被標(biāo)識的結(jié)點(diǎn)，矩陣元素對應(yīng)到結(jié)和每列依次對應(yīng)到一個(gè)被標(biāo)識的結(jié)點(diǎn)，矩陣元素對應(yīng)到結(jié)點(diǎn)間的連接（即邊）。下圖所示為一個(gè)簡單的控制流圖點(diǎn)間的連接（即邊）。下圖所示為一個(gè)簡單的控制流圖和它所對應(yīng)的圖形矩陣。在此圖中，控制流圖的每一個(gè)結(jié)和它所對應(yīng)的圖形矩陣。在此圖中，控制流圖的每一個(gè)結(jié)點(diǎn)都用數(shù)字加以標(biāo)識，每一條邊都

37、用字母加以標(biāo)識。如果點(diǎn)都用數(shù)字加以標(biāo)識，每一條邊都用字母加以標(biāo)識。如果在控制流圖中第在控制流圖中第i個(gè)結(jié)點(diǎn)到第個(gè)結(jié)點(diǎn)到第j個(gè)結(jié)點(diǎn)有一條名為個(gè)結(jié)點(diǎn)有一條名為x的邊相連的邊相連接，則在對應(yīng)的圖形矩陣中第接，則在對應(yīng)的圖形矩陣中第i行行/第第j列有一個(gè)非空的元素列有一個(gè)非空的元素x。 6.3 基本路徑測試在控制流圖中對每一條邊加上一個(gè)連接權(quán)，圖形矩陣就成為測試過程在控制流圖中對每一條邊加上一個(gè)連接權(quán)，圖形矩陣就成為測試過程中評價(jià)程序控制結(jié)構(gòu)的工具。連接權(quán)提供了關(guān)于控制流的附加信息。中評價(jià)程序控制結(jié)構(gòu)的工具。連接權(quán)提供了關(guān)于控制流的附加信息。最簡單的情形，連接權(quán)為最簡單的情形，連接權(quán)為“1”，表示存在

38、一個(gè)連接，或者為，表示存在一個(gè)連接，或者為“0”，表，表示示不存在一個(gè)連接。但在其他情況，連接權(quán)可以表示如下特性：連接不存在一個(gè)連接。但在其他情況，連接權(quán)可以表示如下特性：連接（邊）執(zhí)行的可能性（概率）、通過一個(gè)連接需花費(fèi)的時(shí)間、在通過（邊）執(zhí)行的可能性（概率）、通過一個(gè)連接需花費(fèi)的時(shí)間、在通過一個(gè)連接時(shí)所需的存儲、在通過一個(gè)連接時(shí)所需的資源一個(gè)連接時(shí)所需的存儲、在通過一個(gè)連接時(shí)所需的資源。6.3 基本路徑測試 為了舉例說明，用最簡單的權(quán)限（為了舉例說明，用最簡單的權(quán)限（0或者或者1）來表明連接。下圖為上）來表明連接。下圖為上圖圖形矩陣改畫后的結(jié)果。每個(gè)字母用圖圖形矩陣改畫后的結(jié)果。每個(gè)字母用

39、“1”取代，表明存在一個(gè)連接。取代，表明存在一個(gè)連接。在圖中，在圖中，“0”未畫出。采用這種表示時(shí)，圖形矩陣稱為連接矩陣。未畫出。采用這種表示時(shí)，圖形矩陣稱為連接矩陣。 圖中，若一行有圖中，若一行有2個(gè)或更多的元素，則這行所代表的結(jié)點(diǎn)一定是判定個(gè)或更多的元素，則這行所代表的結(jié)點(diǎn)一定是判定結(jié)點(diǎn)。因而通過計(jì)算排列在連接矩陣右邊的算式，可以得到確定該圖環(huán)結(jié)點(diǎn)。因而通過計(jì)算排列在連接矩陣右邊的算式，可以得到確定該圖環(huán)路復(fù)雜性的另一種方法。路復(fù)雜性的另一種方法。 6.3 基本路徑測試等價(jià)類劃分是一種典型的黑盒測試方法，也是一種非常實(shí)等價(jià)類劃分是一種典型的黑盒測試方法，也是一種非常實(shí)用的重要測試方法用的重

40、要測試方法,它是用來解決如何選擇適當(dāng)?shù)淖蛹?，使它是用來解決如何選擇適當(dāng)?shù)淖蛹蛊浔M可能多地發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤。使用這一方法設(shè)計(jì)測試用例要經(jīng)其盡可能多地發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤。使用這一方法設(shè)計(jì)測試用例要經(jīng)歷劃分等價(jià)類（列出等價(jià)類表）和選取測試用例兩步。歷劃分等價(jià)類（列出等價(jià)類表）和選取測試用例兩步。1. 劃分等價(jià)類劃分等價(jià)類 所謂所謂等價(jià)類等價(jià)類是指某個(gè)輸入域的子集合。在該子集合中，是指某個(gè)輸入域的子集合。在該子集合中，各個(gè)輸入數(shù)據(jù)對于揭露程序中的錯(cuò)誤都是等效的，并合理各個(gè)輸入數(shù)據(jù)對于揭露程序中的錯(cuò)誤都是等效的，并合理地假定：測試某等價(jià)類的代表值等價(jià)于對這一類其他值的地假定：測試某等價(jià)類的代表值等價(jià)于對這一類其他值的

41、測試。或者說，如果某個(gè)等價(jià)類中的一個(gè)數(shù)據(jù)作為測試數(shù)測試?；蛘哒f，如果某個(gè)等價(jià)類中的一個(gè)數(shù)據(jù)作為測試數(shù)據(jù)進(jìn)行測試查出了錯(cuò)誤，那么使用這一等價(jià)類中的其他數(shù)據(jù)進(jìn)行測試查出了錯(cuò)誤，那么使用這一等價(jià)類中的其他數(shù)6.4 黑盒測試的測試用例設(shè)計(jì) 等價(jià)類劃分等價(jià)類劃分 據(jù)進(jìn)行測試也會查出同樣的錯(cuò)誤；反之，若使用某個(gè)等價(jià)類據(jù)進(jìn)行測試也會查出同樣的錯(cuò)誤；反之，若使用某個(gè)等價(jià)類中的一個(gè)數(shù)據(jù)作為測試數(shù)據(jù)進(jìn)行測試沒有查出錯(cuò)誤，則使中的一個(gè)數(shù)據(jù)作為測試數(shù)據(jù)進(jìn)行測試沒有查出錯(cuò)誤，則使用這個(gè)等價(jià)類中的其他數(shù)據(jù)也同樣查不出錯(cuò)誤。用這個(gè)等價(jià)類中的其他數(shù)據(jù)也同樣查不出錯(cuò)誤。 等價(jià)類的劃分有兩種不同的情況。等價(jià)類的劃分有兩種不同的情

42、況。 （1）有效等價(jià)類：是指對于程序的規(guī)格說明來說，是合理）有效等價(jià)類：是指對于程序的規(guī)格說明來說，是合理 的、有意義的輸入數(shù)據(jù)構(gòu)成的集合。利用它，可以檢的、有意義的輸入數(shù)據(jù)構(gòu)成的集合。利用它，可以檢 驗(yàn)程序是否實(shí)現(xiàn)了規(guī)格說明預(yù)先規(guī)定的功能和性能。驗(yàn)程序是否實(shí)現(xiàn)了規(guī)格說明預(yù)先規(guī)定的功能和性能。 （2）無效等價(jià)類：是指對于程序的規(guī)格說明來說，是不合）無效等價(jià)類：是指對于程序的規(guī)格說明來說，是不合 理的、無意義的輸入數(shù)據(jù)構(gòu)成的集合。程序員主要利理的、無意義的輸入數(shù)據(jù)構(gòu)成的集合。程序員主要利 用這一類測試用例檢查程序中功能和性能的實(shí)現(xiàn)是否用這一類測試用例檢查程序中功能和性能的實(shí)現(xiàn)是否 有不符合規(guī)格說

43、明要求的地方。有不符合規(guī)格說明要求的地方。6.4 黑盒測試的測試用例設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)測試用例時(shí)，要同時(shí)考慮有效等價(jià)類和無效等價(jià)類的在設(shè)計(jì)測試用例時(shí)，要同時(shí)考慮有效等價(jià)類和無效等價(jià)類的設(shè)計(jì)。軟件不能都只接受合理的數(shù)據(jù)，還要經(jīng)受意外的考設(shè)計(jì)。軟件不能都只接受合理的數(shù)據(jù)，還要經(jīng)受意外的考驗(yàn)，檢驗(yàn)出無效的或不合理的數(shù)據(jù)，這樣的軟件測試才是全驗(yàn)，檢驗(yàn)出無效的或不合理的數(shù)據(jù)，這樣的軟件測試才是全面的。面的。以下結(jié)合具體實(shí)例給出幾條劃分等價(jià)類的原則。以下結(jié)合具體實(shí)例給出幾條劃分等價(jià)類的原則。（1）如果輸入數(shù)據(jù)規(guī)定了取值范圍或值的個(gè)數(shù)，則可以確）如果輸入數(shù)據(jù)規(guī)定了取值范圍或值的個(gè)數(shù)，則可以確 定一個(gè)有效等價(jià)類和兩個(gè)

44、無效等價(jià)類。例如，在程序定一個(gè)有效等價(jià)類和兩個(gè)無效等價(jià)類。例如，在程序 的規(guī)格說明中，對輸入數(shù)據(jù)有一句話：的規(guī)格說明中，對輸入數(shù)據(jù)有一句話： “項(xiàng)數(shù)可以從項(xiàng)數(shù)可以從1到到999” 則有效等價(jià)類是則有效等價(jià)類是“1項(xiàng)數(shù)項(xiàng)數(shù)999”，兩個(gè)無效等價(jià)類是，兩個(gè)無效等價(jià)類是 “項(xiàng)數(shù)項(xiàng)數(shù)999”。在數(shù)軸上表示為。在數(shù)軸上表示為6.4 黑盒測試的測試用例設(shè)計(jì) 無效等價(jià)類| 有效等價(jià)類| 無效等價(jià)類 1 999 （2）如果規(guī)格說明規(guī)定了數(shù)據(jù)值的集合，或者是規(guī)定了）如果規(guī)格說明規(guī)定了數(shù)據(jù)值的集合，或者是規(guī)定了 “必須如何必須如何”的條件，這時(shí)可確定一個(gè)有效等價(jià)類和的條件，這時(shí)可確定一個(gè)有效等價(jià)類和一一 個(gè)無效等

45、價(jià)類。例如，在個(gè)無效等價(jià)類。例如，在PASCAL語言中對變量標(biāo)識語言中對變量標(biāo)識 符規(guī)定為符規(guī)定為“以字母打頭的以字母打頭的串串”，那么所有以字母，那么所有以字母打打 頭的串構(gòu)成有效等價(jià)類，而不在此集合內(nèi)（不以字母頭的串構(gòu)成有效等價(jià)類，而不在此集合內(nèi)（不以字母 打打 頭）的串歸于無效等價(jià)類。頭）的串歸于無效等價(jià)類。（3）如果規(guī)格說明中規(guī)定的是一個(gè)條件數(shù)據(jù)，則可確定一）如果規(guī)格說明中規(guī)定的是一個(gè)條件數(shù)據(jù)，則可確定一 個(gè)有效等價(jià)類和一個(gè)無效等價(jià)類。例如：個(gè)有效等價(jià)類和一個(gè)無效等價(jià)類。例如：“成人成人 （年滿（年滿18歲）須歲）須”，則考慮成人為一有效等價(jià)類；，則考慮成人為一有效等價(jià)類； 未滿未滿1

46、8歲者為無效等價(jià)類。歲者為無效等價(jià)類。（4）如果我們確知，已劃分的等價(jià)類中各元素在程序中的）如果我們確知，已劃分的等價(jià)類中各元素在程序中的 處理方式不同，則應(yīng)將此等價(jià)類進(jìn)一步劃分成更小的處理方式不同，則應(yīng)將此等價(jià)類進(jìn)一步劃分成更小的 等價(jià)類。等價(jià)類。 6.4 黑盒測試的測試用例設(shè)計(jì)2. 確定測試用例確定測試用例 在確定了等價(jià)類之后，建立等價(jià)類表，列出所有劃分出的在確定了等價(jià)類之后，建立等價(jià)類表，列出所有劃分出的 等價(jià)類如下：等價(jià)類如下： 6.4 黑盒測試的測試用例設(shè)計(jì)再從劃分出的等價(jià)類中按以下原則選擇測試用例。再從劃分出的等價(jià)類中按以下原則選擇測試用例。（1）為每一個(gè)等價(jià)類規(guī)定一個(gè)唯一的編號。

47、）為每一個(gè)等價(jià)類規(guī)定一個(gè)唯一的編號。（2）設(shè)計(jì)一個(gè)新的測試用例，使其盡可能多地覆蓋尚未被）設(shè)計(jì)一個(gè)新的測試用例，使其盡可能多地覆蓋尚未被 覆蓋的有效等價(jià)類，重復(fù)這一步，直到所有的有效等覆蓋的有效等價(jià)類，重復(fù)這一步，直到所有的有效等 價(jià)類都被覆蓋為止。價(jià)類都被覆蓋為止。（3）設(shè)計(jì)一個(gè)新的測試用例，使其僅覆蓋一個(gè)尚未被覆蓋）設(shè)計(jì)一個(gè)新的測試用例，使其僅覆蓋一個(gè)尚未被覆蓋 的無效等價(jià)類，重復(fù)這一步，直到所有的無效等價(jià)類的無效等價(jià)類，重復(fù)這一步，直到所有的無效等價(jià)類 都被覆蓋為止。都被覆蓋為止。上述原則中，（上述原則中，（2）完全是為了把測試工作量減到最小，）完全是為了把測試工作量減到最小，（3）則可

48、把多個(gè)錯(cuò)誤分開。例如，學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)分為校長、副）則可把多個(gè)錯(cuò)誤分開。例如，學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)分為校長、副校長、書記、副書記，年齡（校長、書記、副書記，年齡（AGE）在）在25AGE75。若。若給出一個(gè)無效等價(jià)類的測試用例為（婦聯(lián)主任，給出一個(gè)無效等價(jià)類的測試用例為（婦聯(lián)主任，5歲），它歲），它覆蓋了兩個(gè)錯(cuò)誤的輸入條件（職務(wù)，年齡），但當(dāng)程序檢覆蓋了兩個(gè)錯(cuò)誤的輸入條件（職務(wù)，年齡），但當(dāng)程序檢查到職務(wù)時(shí)發(fā)現(xiàn)了錯(cuò)誤，就可能不再去檢查年齡錯(cuò)誤，因查到職務(wù)時(shí)發(fā)現(xiàn)了錯(cuò)誤，就可能不再去檢查年齡錯(cuò)誤，因此必須針對每一個(gè)無效等價(jià)類，分別設(shè)計(jì)測試用例。此必須針對每一個(gè)無效等價(jià)類，分別設(shè)計(jì)測試用例。 6.4 黑盒測試的測試用例

49、設(shè)計(jì)6.4 黑盒測試的測試用例設(shè)計(jì)3. 用等價(jià)類劃分法設(shè)計(jì)測試用例的實(shí)例用等價(jià)類劃分法設(shè)計(jì)測試用例的實(shí)例 在某一在某一PASCAL語言版本中規(guī)定：語言版本中規(guī)定：“標(biāo)識符是由字母開頭、后跟字母標(biāo)識符是由字母開頭、后跟字母或數(shù)字的任意組合構(gòu)成。有效字符數(shù)為或數(shù)字的任意組合構(gòu)成。有效字符數(shù)為8個(gè)，最大字符數(shù)為個(gè)，最大字符數(shù)為80個(gè)。個(gè)?！辈⒉⑶乙?guī)定：且規(guī)定：“標(biāo)識符必須先說明，再使用。標(biāo)識符必須先說明，再使用?！薄啊薄霸谕徽f明語句中，標(biāo)識在同一說明語句中，標(biāo)識符至少必須有一個(gè)。符至少必須有一個(gè)?！?為用等價(jià)類劃分的方法得到上述規(guī)格說明所規(guī)定的要求，本著前述的為用等價(jià)類劃分的方法得到上述規(guī)格說明所

50、規(guī)定的要求，本著前述的劃分原則，建立輸入等價(jià)類表，如下表所示（表中括號中的數(shù)字為等價(jià)劃分原則，建立輸入等價(jià)類表，如下表所示（表中括號中的數(shù)字為等價(jià)類編號）。類編號）。 下面選取了下面選取了8個(gè)測試用例，它們覆蓋了所有的等價(jià)類。個(gè)測試用例，它們覆蓋了所有的等價(jià)類。 VAR x，T1234567：REAL； （1）（）（2）（）（4）（）（7）（）（8）（）（11） （13） BEGIN x：=3.414；T1234567：=2.732； VAR ：REAL； （3） VAR x，：，：REAL； （5） VAR T12345：REAL； （6）多于）多于80個(gè)字符個(gè)字符 VAR T $：CHAR

51、； （9） VAR GOTO：INTEGER； （10） VAR 2T：REAL； （12） VAR PAR：REAL； （14） BEGIN PAP：=SIN（3.14*0.8）/6； 6.4 黑盒測試的測試用例設(shè)計(jì)6.4 黑盒測試的測試用例設(shè)計(jì) 邊界值分析邊界值分析 1. 邊界值分析方法的考慮邊界值分析方法的考慮 邊界值分析邊界值分析也是一種黑盒測試方法，是對等價(jià)類劃分方法也是一種黑盒測試方法，是對等價(jià)類劃分方法的補(bǔ)充。人們從長期的測試工作經(jīng)驗(yàn)中得知，大量的錯(cuò)誤是的補(bǔ)充。人們從長期的測試工作經(jīng)驗(yàn)中得知，大量的錯(cuò)誤是發(fā)生在輸入或輸出范圍的邊界上，而不是在輸入范圍的內(nèi)部，發(fā)生在輸入或輸出范圍的

52、邊界上，而不是在輸入范圍的內(nèi)部，因此，針對各種邊界情況設(shè)計(jì)測試用例，可以查出許多容易因此，針對各種邊界情況設(shè)計(jì)測試用例，可以查出許多容易發(fā)生的錯(cuò)誤。這里所說的邊界是指，相當(dāng)于輸入等價(jià)類和輸發(fā)生的錯(cuò)誤。這里所說的邊界是指，相當(dāng)于輸入等價(jià)類和輸出等價(jià)類而言，稍高于其邊界值及稍低于其邊界值的一些特出等價(jià)類而言，稍高于其邊界值及稍低于其邊界值的一些特定情況。定情況。 使用邊界值分析方法設(shè)計(jì)測試用例，首先應(yīng)分析邊界情況。使用邊界值分析方法設(shè)計(jì)測試用例，首先應(yīng)分析邊界情況。通常輸入等價(jià)類與輸出等價(jià)類的邊界是需要認(rèn)真考慮的。應(yīng)通常輸入等價(jià)類與輸出等價(jià)類的邊界是需要認(rèn)真考慮的。應(yīng)當(dāng)選取正好等于、剛剛大于或剛剛

53、小于邊界的值作為測試數(shù)當(dāng)選取正好等于、剛剛大于或剛剛小于邊界的值作為測試數(shù)據(jù)，而不是選取等價(jià)類中的典型值或任意值作為測試數(shù)據(jù)。據(jù)，而不是選取等價(jià)類中的典型值或任意值作為測試數(shù)據(jù)。6.4 黑盒測試的測試用例設(shè)計(jì)2. 選擇測試用例的原則選擇測試用例的原則 （1）如果輸入數(shù)據(jù)規(guī)定了值的范圍，則應(yīng)取剛達(dá)到這個(gè)范圍的邊界）如果輸入數(shù)據(jù)規(guī)定了值的范圍，則應(yīng)取剛達(dá)到這個(gè)范圍的邊界 的值，以及剛剛超越這個(gè)范圍邊界的值作為測試輸入數(shù)據(jù)。例如，的值，以及剛剛超越這個(gè)范圍邊界的值作為測試輸入數(shù)據(jù)。例如， 若輸入值的范圍是若輸入值的范圍是“1.01.0”，則可選取，則可選取“1.0”，“1.0”， “1.001”，“

54、1.001”作為測試輸入數(shù)據(jù)。作為測試輸入數(shù)據(jù)。 （2）如果輸入數(shù)據(jù)規(guī)定了值的個(gè)數(shù)，則用最大個(gè)數(shù)、最小個(gè)數(shù)、比）如果輸入數(shù)據(jù)規(guī)定了值的個(gè)數(shù)，則用最大個(gè)數(shù)、最小個(gè)數(shù)、比 最大個(gè)數(shù)多最大個(gè)數(shù)多1、比最小個(gè)數(shù)少、比最小個(gè)數(shù)少1的數(shù)作為測試數(shù)據(jù)。例如，一個(gè)輸入的數(shù)作為測試數(shù)據(jù)。例如，一個(gè)輸入 文件有文件有1255個(gè)記錄，設(shè)計(jì)測試用例時(shí)則可以分別設(shè)計(jì)有個(gè)記錄，設(shè)計(jì)測試用例時(shí)則可以分別設(shè)計(jì)有1個(gè)記個(gè)記 錄、錄、255個(gè)記錄以及個(gè)記錄以及0個(gè)記錄和個(gè)記錄和256個(gè)記錄的輸入文件。個(gè)記錄的輸入文件。 （3）根據(jù)規(guī)格說明的每個(gè)輸出數(shù)據(jù)，使用前面的原則（）根據(jù)規(guī)格說明的每個(gè)輸出數(shù)據(jù)，使用前面的原則（1）。例）。例

55、 如，某程序的功能是計(jì)算折扣量，最低折扣量是如，某程序的功能是計(jì)算折扣量，最低折扣量是0元，最高折扣量元，最高折扣量 是是1 050元，則設(shè)計(jì)一些測試用例，使它們恰好產(chǎn)生元，則設(shè)計(jì)一些測試用例，使它們恰好產(chǎn)生0元和元和1 050元元 的結(jié)果。此外，還可考慮設(shè)計(jì)結(jié)果為負(fù)值或大于的結(jié)果。此外，還可考慮設(shè)計(jì)結(jié)果為負(fù)值或大于1 050元的測試用元的測試用 例。由于輸入值的邊界不與輸出值的邊界相對應(yīng)，所以要檢查輸出例。由于輸入值的邊界不與輸出值的邊界相對應(yīng)，所以要檢查輸出 值的邊界不一定可能，要產(chǎn)生超出輸出值值域之外的結(jié)果也不一定值的邊界不一定可能，要產(chǎn)生超出輸出值值域之外的結(jié)果也不一定辦得到。盡管如此

56、，必要時(shí)還需一試。辦得到。盡管如此，必要時(shí)還需一試。（4）根據(jù)規(guī)格說明的每個(gè)輸出數(shù)據(jù)，使用前面的原則（）根據(jù)規(guī)格說明的每個(gè)輸出數(shù)據(jù)，使用前面的原則（2）。例如，一）。例如，一個(gè)信息檢索系統(tǒng)根據(jù)用戶打入的命令，顯示有關(guān)文獻(xiàn)的摘要，但最多個(gè)信息檢索系統(tǒng)根據(jù)用戶打入的命令，顯示有關(guān)文獻(xiàn)的摘要，但最多只顯示只顯示4篇摘要。這時(shí)可設(shè)計(jì)一些測試用例，使得程序分別顯示篇摘要。這時(shí)可設(shè)計(jì)一些測試用例，使得程序分別顯示1篇、篇、4篇、篇、0篇摘要，并設(shè)計(jì)一個(gè)有可能使程序錯(cuò)誤地顯示篇摘要，并設(shè)計(jì)一個(gè)有可能使程序錯(cuò)誤地顯示5篇摘要的測試篇摘要的測試用例。用例。（5）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（

57、如有序）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（如有序表，順序文件等），則應(yīng)選取集合的第一個(gè)元素和最后一個(gè)元素作為表，順序文件等），則應(yīng)選取集合的第一個(gè)元素和最后一個(gè)元素作為測試用例。測試用例。（6）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)選擇這個(gè)內(nèi)部數(shù)據(jù)）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)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試用例。例如，如果程序中定義了一個(gè)數(shù)組，結(jié)構(gòu)的邊界上的值作為測試用例。例如，如果程序中定義了一個(gè)數(shù)組，其元素下標(biāo)的下界是其元素下標(biāo)的下界是0，上界是，上界是100，那么應(yīng)選擇達(dá)到這個(gè)數(shù)組下標(biāo)，那么應(yīng)選擇達(dá)到這個(gè)數(shù)組下標(biāo)邊界的值，如邊界的值，如0與與100

58、，作為測試用例。，作為測試用例。（7）分析規(guī)格說明，找出其他可能的邊界條件。）分析規(guī)格說明，找出其他可能的邊界條件。 6.4 黑盒測試的測試用例設(shè)計(jì)6.4 黑盒測試的測試用例設(shè)計(jì)3. 應(yīng)用邊界值分析方法設(shè)計(jì)測試用例的實(shí)例應(yīng)用邊界值分析方法設(shè)計(jì)測試用例的實(shí)例 假如一個(gè)為學(xué)生標(biāo)準(zhǔn)化假如一個(gè)為學(xué)生標(biāo)準(zhǔn)化考試批閱試卷、產(chǎn)生成績考試批閱試卷、產(chǎn)生成績報(bào)告的程序，程序的輸入報(bào)告的程序，程序的輸入文件由一些有文件由一些有80個(gè)字符的個(gè)字符的記錄（卡片）組成。輸入記錄（卡片）組成。輸入數(shù)據(jù)記錄格式如右圖所數(shù)據(jù)記錄格式如右圖所示。示。 把以上所有記錄分為把以上所有記錄分為3組組:（1）標(biāo)題。標(biāo)題。這一組只有一個(gè)

59、記錄，其內(nèi)容是成績報(bào)告的名字。這一組只有一個(gè)記錄，其內(nèi)容是成績報(bào)告的名字。（2）各題的標(biāo)準(zhǔn)答案。各題的標(biāo)準(zhǔn)答案。每個(gè)記錄均在第每個(gè)記錄均在第80個(gè)字符處標(biāo)以數(shù)字個(gè)字符處標(biāo)以數(shù)字“2”。該。該組組 的第的第1個(gè)記錄的第個(gè)記錄的第13個(gè)字符為試題數(shù)（取值為個(gè)字符為試題數(shù)（取值為1999）。第）。第 1059個(gè)字符給出第個(gè)字符給出第150題的標(biāo)準(zhǔn)答案（每個(gè)合法字符表示一個(gè)題的標(biāo)準(zhǔn)答案（每個(gè)合法字符表示一個(gè) 答案）。該組的第答案）。該組的第2、第、第3個(gè)記錄相應(yīng)為第個(gè)記錄相應(yīng)為第51100題、第題、第 101150題題題的標(biāo)準(zhǔn)答案。題的標(biāo)準(zhǔn)答案。（3）學(xué)生的答卷。學(xué)生的答卷。每個(gè)記錄均在第每個(gè)記錄均在

60、第80個(gè)字符處標(biāo)以數(shù)字個(gè)字符處標(biāo)以數(shù)字“3”，每個(gè)學(xué)，每個(gè)學(xué)生生 的答卷在若干個(gè)記錄中給出。例如，某甲的首記錄第的答卷在若干個(gè)記錄中給出。例如，某甲的首記錄第19個(gè)字符個(gè)字符 給出學(xué)生的學(xué)號，第給出學(xué)生的學(xué)號，第1059個(gè)字符列出的是某甲所作的第個(gè)字符列出的是某甲所作的第150題題 的解答。若試題數(shù)超過的解答。若試題數(shù)超過50，則其第，則其第2、第、第3個(gè)記錄分別給出的個(gè)記錄分別給出的 第第51100題、第題、第101150題的解答。然后是某乙的答卷記題的解答。然后是某乙的答卷記 錄。學(xué)生人數(shù)不超過錄。學(xué)生人數(shù)不超過200人，試題個(gè)數(shù)不超過人，試題個(gè)數(shù)不超過999。程序的輸出有。程序的輸出有4