第02章-邊界值分析法

黑盒測(cè)試技術(shù)

—邊界值分析法一個(gè)軟件無(wú)論實(shí)現(xiàn)怎樣各種各樣豐富的功能，其內(nèi)部實(shí)現(xiàn)都不可避免的對(duì)各種各樣的數(shù)據(jù)范圍進(jìn)行界定與判斷，從而針對(duì)不同的數(shù)據(jù)范圍進(jìn)行所需的處理，從而實(shí)現(xiàn)軟件的需求。而由于需求界定不準(zhǔn)確、設(shè)計(jì)不嚴(yán)密、程序書寫手誤等等原因，對(duì)于這些數(shù)據(jù)范圍邊界的判斷是軟件極容易出錯(cuò)的地方，使軟件做出錯(cuò)誤的處理，從而無(wú)法滿足軟件需求。

針對(duì)于這種情況，軟件測(cè)試中有一個(gè)測(cè)試方法叫做邊界值法，這個(gè)方法也是經(jīng)常被測(cè)試人員提到。引入引入用戶名（ID）：1000~9999有效等價(jià)類無(wú)效等價(jià)類等價(jià)類？10009999有效等價(jià)類無(wú)效等價(jià)類無(wú)效等價(jià)類

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)生在輸入輸出范圍的內(nèi)部。程序員只處理了1000~9999的情況，忘記對(duì)9999邊界情況進(jìn)行處理。程序員把≤誤寫成了<，計(jì)數(shù)器發(fā)生少計(jì)數(shù)一次。為什么會(huì)有邊界值分析法？學(xué)習(xí)目標(biāo)邊界值與邊界值分析法邊界值分析選取測(cè)試數(shù)據(jù)★常見的邊界值類型邊界條件設(shè)計(jì)測(cè)試用例的步驟邊界條件測(cè)試用例設(shè)計(jì)法★邊界值分析法邊界值分析法：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。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(lái)自等價(jià)類的邊界。邊界點(diǎn)邊界是指相對(duì)于輸入等價(jià)類和輸出等價(jià)類而言，

稍高于、稍低于其邊界值的一些特定情況。邊界點(diǎn)分為上點(diǎn)、內(nèi)點(diǎn)和離點(diǎn)。邊界值分析法

上點(diǎn)：就是邊界上的點(diǎn)，不管它是開區(qū)間還是閉區(qū)間，

就是說(shuō)，如果該點(diǎn)是封閉的，那上點(diǎn)就在域范圍內(nèi)，

如果該點(diǎn)是開放的，那上點(diǎn)就在域范圍外；

內(nèi)點(diǎn)：就是在域范圍內(nèi)的任意一個(gè)點(diǎn)；

離點(diǎn)：就是離上點(diǎn)最近的一個(gè)點(diǎn)，如果邊界是封閉的，

那離點(diǎn)就是域范圍外離上點(diǎn)最近的點(diǎn)，如果邊界是開放

的，那離點(diǎn)就是域范圍內(nèi)離上點(diǎn)最近的點(diǎn)。

只要測(cè)到了這些點(diǎn)，就可以測(cè)出一些常見的錯(cuò)誤。

邊界值分析法&等價(jià)類劃分法邊界值分析使用與等價(jià)類劃分法相同的劃分，只是邊界值分析假定錯(cuò)誤更多地存在于劃分的邊界上，因此在等價(jià)類的邊界上以及兩側(cè)的情況設(shè)計(jì)測(cè)試用例。

等價(jià)類劃分法邊界值分析法聯(lián)系邊界值分析法是針對(duì)輸入或輸出等價(jià)類的邊界進(jìn)行分析區(qū)別從某個(gè)等價(jià)類中任選一個(gè)作為測(cè)試數(shù)據(jù)在每個(gè)邊界上有針對(duì)性的選擇測(cè)試數(shù)據(jù)邊界條件設(shè)計(jì)測(cè)試用例1.確定邊界情況通常輸入或輸出等價(jià)類的邊界就是應(yīng)該著重測(cè)試的邊界情況。2.選取測(cè)試數(shù)據(jù)選取正好等于、剛剛大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。3.導(dǎo)出測(cè)試用例

根據(jù)選取的每一個(gè)測(cè)試數(shù)據(jù)，依次導(dǎo)出測(cè)試用例。如何選取測(cè)試數(shù)據(jù)？1）如果輸入條件規(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(cè)試輸入數(shù)據(jù)。例如，程序的規(guī)格說(shuō)明中規(guī)定：“重量在10公斤至50公斤范圍內(nèi)的郵件，其郵費(fèi)計(jì)算公式為……”。測(cè)試數(shù)據(jù)應(yīng)取10及50，還應(yīng)取10.01,49.99,9.99及50.01等。2)如果輸入條件規(guī)定了值的個(gè)數(shù)

則用最大個(gè)數(shù),最小個(gè)數(shù)，比最小個(gè)數(shù)少一，比最大個(gè)數(shù)多一的數(shù)作為測(cè)試數(shù)據(jù)。例如，一個(gè)輸入文件應(yīng)包括1~255個(gè)記錄。測(cè)試數(shù)據(jù)可取1和255，還應(yīng)取0及256等。如何選取測(cè)試數(shù)據(jù)？如何選取測(cè)試數(shù)據(jù)？3)根據(jù)規(guī)格中每個(gè)輸出條件，使用原則1）如果輸出條件規(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(cè)試輸入數(shù)據(jù)。程序的規(guī)格說(shuō)明要求計(jì)算出“每月績(jī)效獎(jiǎng)金為0至1165.25元”。測(cè)試用例可取0.00及1165.24、還可取一0.01及1165．26等。如何選取測(cè)試數(shù)據(jù)？4)根據(jù)規(guī)格中每個(gè)輸出條件，使用原則2）如果輸出條件規(guī)定了值的個(gè)數(shù)，則用最大個(gè)數(shù),最小個(gè)數(shù)，比最小個(gè)數(shù)少一，比最大個(gè)數(shù)多一的數(shù)作為測(cè)試數(shù)據(jù)。情報(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。如何選取測(cè)試數(shù)據(jù)？5)分析規(guī)格說(shuō)明，找出其他可能的邊界條件例如，特殊邊界值：默認(rèn)值、空值、空格、零、無(wú)效數(shù)據(jù)等。場(chǎng)景選取原則例如原則1輸入條件規(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(cè)試輸入數(shù)據(jù)。規(guī)定：“重量在10公斤至50公斤范圍內(nèi)的郵件，其郵費(fèi)計(jì)算公式為……”。作為測(cè)試數(shù)據(jù)，我們應(yīng)取10及50，還應(yīng)取10.01,49.99,9.99及50.01等。原則2輸入條件規(guī)定了值的個(gè)數(shù)則用最大個(gè)數(shù),最小個(gè)數(shù),比最小個(gè)數(shù)少一,比最大個(gè)數(shù)多一的數(shù)作為測(cè)試數(shù)據(jù)。一個(gè)輸入文件應(yīng)包括1~255個(gè)記錄，則測(cè)試數(shù)據(jù)可取1和255，還應(yīng)取0及256等。原則3輸出條件規(guī)定了值的范圍同原則1）某程序的規(guī)格說(shuō)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1165．26等。原則4輸出條件規(guī)定了值的個(gè)數(shù)同原則2）情報(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。原則5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(cè)試用例。

原則6分析程序規(guī)格說(shuō)明，找出其它可能的邊界條件

特殊邊界值：默認(rèn)值、空值、空格、零、無(wú)效數(shù)據(jù)等。邊界值設(shè)計(jì)選取測(cè)試數(shù)據(jù)的原則邊界值檢驗(yàn)的主要類型邊界類型輸入數(shù)字最大/最小字符第一個(gè)/最后一個(gè)位置首位/末位大小最大/最小速度最快/最慢方位最高/最低尺寸最長(zhǎng)/最短空間空/滿……舉例—利用邊界值作為測(cè)試數(shù)據(jù)對(duì)16-bit的整數(shù)而言32767和-32768是邊界屏幕上光標(biāo)在最左上、最右下位置報(bào)表的第一行和最后一行數(shù)組元素的第一個(gè)和最后一個(gè)循環(huán)的第0次、第1次和倒數(shù)第2次、最后一次在多數(shù)情況下，邊界值條件是基于應(yīng)用程序的功能設(shè)計(jì)而需要考慮的因素，可以從軟件的需求規(guī)格或常識(shí)中得到，也是最終用戶可以很容易發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的。

還有沒(méi)有從軟件規(guī)格說(shuō)明中看不到的邊界值呢？小結(jié)1什么是邊界值分析法？與等價(jià)類劃分法的關(guān)系？選取測(cè)試數(shù)據(jù)的原則有哪些？★有哪些常見的邊界值類型？★關(guān)于內(nèi)邊界值邊界條件設(shè)計(jì)測(cè)試用例1.確定邊界情況通常輸入或輸出等價(jià)類的邊界就是應(yīng)該著重測(cè)試的邊界情況。2.選取測(cè)試數(shù)據(jù)選取正好等于、剛剛大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。3.導(dǎo)出測(cè)試用例

根據(jù)選取的每一個(gè)測(cè)試數(shù)據(jù)，依次導(dǎo)出測(cè)試用例。邊界條件設(shè)計(jì)測(cè)試用例程序的規(guī)格說(shuō)明中規(guī)定：“重量在10公斤至50公斤范圍內(nèi)的郵件，其郵費(fèi)計(jì)算公式為……”。測(cè)試數(shù)據(jù)應(yīng)取10及50，還應(yīng)取10.01,49.99,9.99及50.01等。測(cè)試用例X輸入數(shù)據(jù)預(yù)期輸出T1Xmin-9.99F1T2Xmin10F2T3Xmin+10.01F3T4Xnom25F4T5Xmax-49.99F5T6Xmax50F6T7Xmax+50.01F7邊界條件測(cè)試用例設(shè)計(jì)法基于邊界的方法是根據(jù)定義域來(lái)實(shí)現(xiàn)的，最終演變成一般邊界值條件測(cè)試、健壯性測(cè)試、最壞情況測(cè)試和健壯最壞情況測(cè)試四種技術(shù)。一般邊界條件測(cè)試用例設(shè)計(jì)法健壯性邊界條件測(cè)試用例設(shè)計(jì)法最壞邊界條件測(cè)試用例設(shè)計(jì)法健壯最壞邊界條件測(cè)試用例設(shè)計(jì)法案例1對(duì)于函數(shù)F（X1,X2）,其輸入變量X1和X2的取值邊界定義如下：

a≤X1≤b；c≤X2≤d邊界條件坐標(biāo)圖如下,試用前述幾種邊界條件測(cè)試用例設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)測(cè)試用例adcbx2x11.一般邊界條件測(cè)試用例設(shè)計(jì)法每次保留程序中一個(gè)變量，讓其余的變量取正常值，

被保留的變量依次取min、min+、nom、max-和max。(2)對(duì)程序中的每個(gè)變量重復(fù)(1)測(cè)試用例X1X2預(yù)期輸出T1X1nomX2minF1T2X1nomX2min+F2T3X1nomX2nomF3T4X1nomX2max-F4T5X1nomX2maxF5T6X1minX2nomF6T7X1min+X2nomF7T8X1max-X2nomF8T9X1maxX2nomF9X1取正常值X2依次取各種邊界值X2取正常值X1依次取各種邊界值1.一般邊界條件測(cè)試用例設(shè)計(jì)法對(duì)于一個(gè)n變量函數(shù)，該方法生成的測(cè)試用例數(shù)為4n+1個(gè)adcbx2x1用坐標(biāo)圖表示如下：2.健壯性邊界條件測(cè)試用例設(shè)計(jì)法(1)每次保留程序中一個(gè)變量，讓其余的變量取正常值，被保留的變量依次取min-1、min、min+、nom、max-、max和max+1。(2)對(duì)程序中的每個(gè)變量重復(fù)(1)adcbx2x1對(duì)于一個(gè)n變量函數(shù)，該方法生成的測(cè)試用例數(shù)為6n+1個(gè)3.最壞邊界條件測(cè)試用例設(shè)計(jì)法所有變量均可取min、min+、nom、max-和max這五個(gè)邊界值中的任何一個(gè)。測(cè)試用例為五個(gè)集合的笛卡兒乘積。adcbx2x1對(duì)于一個(gè)n變量函數(shù)，該方法生成的測(cè)試用例數(shù)為5^n個(gè)。4.健壯最壞邊界條件測(cè)試用例設(shè)計(jì)法(1)所有變量均可取min-1、min、min+、nom、max-、

max和max+1這七個(gè)邊界值中的任何一個(gè)。(2)測(cè)試用例為七個(gè)集合的笛卡兒乘積。adcbx2x1對(duì)于一個(gè)n變量函數(shù)，該方法生成的測(cè)試用例數(shù)為7^n個(gè)。假設(shè)三角形問(wèn)題a、b、c，必須滿足以下條件：

1<=a，b，c<=200試用前述幾種邊界條件測(cè)試用例設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)測(cè)試用例。案例3三角形問(wèn)題1.一般邊界條件測(cè)試用例設(shè)計(jì)法用例abc預(yù)期輸出11001001等腰三角形21001002等腰三角形!3100100100等邊三角形4100100199非三角形5100100200等腰三角形61001100等腰三角形71002100等腰三角形8100199100等腰三角形9100200100非三角形101100100等腰三角形112100100等腰三角形12199100100等腰三角三角形2.健壯性邊界條件測(cè)試用例設(shè)計(jì)法用例abc預(yù)期輸出11001000c超過(guò)取值范圍21001001等腰三角形31001002等腰三角形4100100100等邊三角形5100100199非三角形6100100200等腰三角形7100100201c超過(guò)取值范圍81000100b超過(guò)取值范圍91001100等腰三角形101002100等腰三角形11100199100等腰三角形12100200100非三角超過(guò)取值范圍

注：a取邊界值的測(cè)試用例未列入。課堂練習(xí)1.某程序要求輸入三個(gè)整數(shù)x、y、z，分別作為長(zhǎng)方體的長(zhǎng)、

寬、高，x、y、z的取值范圍在2～20之間，計(jì)算長(zhǎng)方體的

體積。試用健壯性邊界條件法設(shè)計(jì)測(cè)試用例。2.找零錢最佳組合問(wèn)題：

假設(shè)商店貨品價(jià)格(R)都不大于100元（且為整數(shù)），

若顧客付款(P)在100元內(nèi)，現(xiàn)有一個(gè)程序能在每位顧

客付款后給出找零錢的最佳組合（找給顧客貨幣張數(shù)

最少）。假定此商店的貨幣面值只包括：50元(N50)、10元(N10)、5元(N5)、1元(N1)四種。請(qǐng)結(jié)合等價(jià)類劃分法和邊界值分析法為上述程序設(shè)計(jì)出相應(yīng)的測(cè)試用例。第1題參考答案測(cè)試用例xyz預(yù)期輸出TC111010x值超出范圍TC221010200TC331010300TC41010101000TC51910101900TC62010102000TC7211010x值超出范圍TC810110y值超出范圍TC910210200TC1010310300TC111019101900TC121020102000TC13102110y值超出范圍TC1410101z值超出范圍TC1510102200TC1610103300TC171010191900TC181010202000TC19101021z值超出范圍第2題參考答案劃分等價(jià)類:（1）先根據(jù)輸入限制條件粗分等價(jià)類輸入變量有效等價(jià)類無(wú)效等價(jià)類<P,R>0<P<=100且0<R<=100且P>=RP<=0P>100R<=0R>100P<R第2題參考答案劃分等價(jià)類:（2）根據(jù)程序輸出細(xì)分等價(jià)類，得到輸出等價(jià)類輸入變量有效等價(jià)類無(wú)效等價(jià)類<P,R>0<P<=100且0<R<=100且P>=R50元的張數(shù)有1張沒(méi)有P<=0P>100R<=0R>100P<R10元的張數(shù)有1張到4張沒(méi)有5元的張數(shù)有1張沒(méi)有1元的張數(shù)有1張到4張沒(méi)有分析得到邊界值：P={-1,0,100,101};R={-1,0,100,101};{P=R,P=R+1,P=R-1}50元?jiǎng)偤糜?張，50元?jiǎng)偤脹](méi)有；10元?jiǎng)偤糜?張，10元?jiǎng)偤糜?張，10元?jiǎng)偤脹](méi)有；5元?jiǎng)偤糜?張，5元?jiǎng)偤脹](méi)有；1元?jiǎng)偤糜?張，1元?jiǎng)偤糜?張，1元?jiǎng)偤脹](méi)有；根據(jù)張數(shù)的計(jì)算方法，可以去掉

測(cè)試用例測(cè)試用例PR余額預(yù)期輸出T1-150超出范圍T2050超出范圍T310050501T410150超出范圍T550-1超出范圍T6500超出范圍T750100不可能T850101超出范圍T95051不可能T10505000T1150491