黑盒測試等價類劃分

軟件測試第五講黑盒測試黑盒測試方法——總覽1.基于需求的測試

2.正面測試和負(fù)面測試

3.等價類劃分

4.邊界值分析

5.因果圖分析法

6.決策表

7.基于圖/狀態(tài)的測試

8.正交數(shù)組測試

……黑盒測試方法——等價類劃分

等價類劃分方法基礎(chǔ)等價類劃分方法的產(chǎn)生背景：

功能測試最主要的手段之一就是借助數(shù)據(jù)的輸入輸出來判斷功能能否正常運(yùn)行;如果需要證明數(shù)據(jù)輸入不會引起功能上的錯誤，或者其輸出結(jié)果在各種輸入條件下都是正確的，就需要將可輸入數(shù)據(jù)域內(nèi)的值完全嘗試通常無法實現(xiàn)——選取少量具有代表性的輸入數(shù)據(jù)，以期用較少的測試代價暴露出較多的軟件缺陷黑盒測試方法——等價類劃分

等價類劃分方法基礎(chǔ)等價類劃分方法的基本思想：試用一組有限的數(shù)據(jù)去代表近似無限的數(shù)據(jù)域選擇適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)子集來代表整個數(shù)據(jù)集，通過降低測試的數(shù)目去實現(xiàn)“合理的”覆蓋（覆蓋更多的可能數(shù)據(jù)），以發(fā)現(xiàn)更多的軟件缺陷，提高測試效率等價類劃分法是一種重要的、常用的黑盒測試方法：把所有可能的輸入數(shù)據(jù)，即程序的輸入域劃分為若干部分（子集），然后從每一個子集中選取少數(shù)具有代表性的數(shù)據(jù)作為測試用例；將不能窮舉的測試過程進(jìn)行合理分類，保證設(shè)計出來的測試用例具有完整性和代表性。優(yōu)點：采用少量測試用例就能實現(xiàn)不錯的覆蓋率，并最大限度降低測試的冗余黑盒測試方法——等價類劃分

等價類劃分方法基礎(chǔ)所謂等價類是指某個輸入域的子集合

在該子集合中，各個輸入數(shù)據(jù)對于揭露程序中的錯誤都是等效的，它們具有等價性，即每一類的代表性數(shù)據(jù)在測試中的作用都等價于這一類中的其它數(shù)據(jù)。因此，對于表征該類的數(shù)據(jù)輸入將能代表整個子集合的輸入。進(jìn)而，可以合理的假定：

——測試某等價類的代表值等效于這一類其它值的測試黑盒測試方法——等價類劃分

等價類劃分方法基礎(chǔ)等價類是輸入域的某個子集合，而所有等價類的并集就是整個輸入域。等價類對于測試有兩個重要的特征：完備性——并集為整個輸入域無冗余性——等價類互不相交黑盒測試方法——等價類劃分

等價類劃分方法基礎(chǔ)（1）有效等價類

——是指對軟件規(guī)格說明而言，有意義的、合理的輸入數(shù)據(jù)所組成的集合。利用有效等價類，能夠檢驗被測系統(tǒng)是否實現(xiàn)了規(guī)格說明中預(yù)先規(guī)定的功能和性能。（2）無效等價類

——是指對軟件規(guī)格說明而言，無意義的、不合理的輸入數(shù)據(jù)所構(gòu)成的集合。利用無效等價類，可以鑒別被測系統(tǒng)的容錯性，如：異常輸入處理的情況等。黑盒測試方法——等價類劃分

等價類劃分（1）有效等價類（2）無效等價類

黑盒測試方法——等價類劃分

等價類劃分設(shè)計測試用例時，要同時考慮這兩種等價類。因為軟件不僅要能接收合理的數(shù)據(jù)，也要能經(jīng)受意外的考驗。經(jīng)過正反的測試才能確保軟件具有更高的可靠性。allinputsi1i4i2i3如何劃分？

——先從程序的規(guī)格說明書中找出各個輸入條件，再為每個輸入條件劃分兩個或多個等價類，形成若干的互不相交的子集。

（1）選擇等價類劃分準(zhǔn)則（2）確定等價類，列出等價類表黑盒測試方法——等價類劃分

等價類劃分方法基礎(chǔ)（1）按照區(qū)間劃分在輸入條件規(guī)定了取值范圍或值的個數(shù)的情況下，可以確定一個有效等價類和兩個無效等價類。黑盒測試方法——等價類劃分

劃分準(zhǔn)則inrangegreaterthanrangelessthanrangevaluegreaterthanvaluelessthanvalue例：程序輸入條件為小于100大于10的整數(shù)x則有效等價類為10＜x＜100，兩個無效等價類為x≤10和x≥100。例：程序輸入x取值于一個固定的枚舉類型{1,3,7,15}，且程序中對這4個數(shù)值分別進(jìn)行了處理，則有效等價類為x=1、x=3、x=7、x=15，

無效等價類為x≠1,3,7,15的值的集合。（2）按照數(shù)值劃分在規(guī)定了一組輸入數(shù)據(jù)（假設(shè)包括n個輸入值），并且程序要對每一個輸入值分別進(jìn)行處理的情況下，可確定n個有效等價類（每個值確定一個有效等價類）和一個無效等價類（所有不允許的輸入值的集合）。黑盒測試方法——等價類劃分

劃分準(zhǔn)則（3）按照數(shù)值集合劃分在輸入條件規(guī)定了輸入值的集合或規(guī)定了“必須如何”的條件下，可以確定一個有效等價類和一個無效等價類（該集合有效值之外）。例：程序輸入條件為取值為奇數(shù)的整數(shù)x，則有效等價類為x的值為奇數(shù)的整數(shù)，無效等價類為x的值不為奇數(shù)的整數(shù)。黑盒測試方法——等價類劃分

劃分準(zhǔn)則notmemberofsetmemberofset（3）按照數(shù)值集合劃分在輸入條件是一個布爾量的情況下，可確定一個有效等價類和一個無效等價類黑盒測試方法——等價類劃分

劃分準(zhǔn)則BooleanNon-Boolean例：程序輸入條件為以字符‘a(chǎn)’開頭、長度為8的字符串，并且字符串不包含‘a(chǎn)’~‘z’之外的其它字符，則有效等價類為滿足了上述所有條件的字符串，

無效等價類為：不以‘a(chǎn)’開頭的字符串、長度不為8的字符串和包含了‘a(chǎn)’~‘z’之外其它字符的字符串。（4）按照限制條件或規(guī)則劃分在規(guī)定了輸入數(shù)據(jù)必須遵守的規(guī)則或限制條件的情況下，可確定一個有效等價類（符合規(guī)則）和若干個無效等價類（從不同角度違反規(guī)則）。黑盒測試方法——等價類劃分

劃分準(zhǔn)則（5）細(xì)分等價類在確知已劃分的等價類中各元素在程序中的處理方式不同的情況下，則應(yīng)再將該等價類進(jìn)一步劃分為更小的等價類，并建立等價類表。

黑盒測試方法——等價類劃分

劃分準(zhǔn)則黑盒測試方法——等價類劃分

根據(jù)等價類創(chuàng)建測試用例的具體步驟1、建立等價類表，列出所有等價類：2、為每個等價類規(guī)定一個唯一的編號；3、設(shè)計一個新的測試用例，使其盡可能多地覆蓋尚未覆蓋的有效等價類；4、重復(fù)3，使得所有有效等價類均被測試用例覆蓋；5、設(shè)計一個新的測試用例，使其只覆蓋一個無效等價類；7、重復(fù)5，使所有無效等價類均被覆蓋輸入條件有效等價類無效等價類………………黑盒測試方法——等價類劃分

實例1年齡段額外保險費35歲以下1.6535-592.8760歲以上6.00人壽保險費率（基本保險費0.50）黑盒測試方法——等價類劃分

實例1（粗略）序號等價類輸入類型測試數(shù)據(jù)預(yù)期結(jié)果1低于35歲有效26，12月保險費=2.15235-59歲有效37月保險費=3.37360-99歲有效65，90月保險費=6.504負(fù)年歲無效-23警告信息50歲無效0警告信息人壽保險費率對應(yīng)等價類699歲以上無效158警告信息

保險公司的人壽保險費率依點數(shù)不同而有別，10點及10點以上保險費為0.6%，10點以下保險費率為0.1%；而點數(shù)又是由投保人的年齡、性別、婚姻狀況和撫養(yǎng)人數(shù)來決定，具體規(guī)則如下：年齡

性別婚姻撫養(yǎng)人數(shù)

20~39

40~59

其它

M

F

已婚

未婚

1人扣0.5點最多扣3點（四舍五入取整）

6點

4點

2點

5點

3點

3點5點黑盒測試方法——等價類劃分

實例2人壽保險費率（1）分析程序規(guī)格說明中給出和隱含的對輸入條件的要求年齡：一位或兩位非零整數(shù)，值的有效范圍為1~99性別：一位英文字符，只能取值‘M’或’F’婚姻：字符，只能取值‘已婚’或‘未婚’撫養(yǎng)人數(shù)：空白或一位非零整數(shù)（1~9）點數(shù)：一位或兩位非零整數(shù)，值的范圍為1~99黑盒測試方法——等價類劃分

實例2人壽保險費率年齡

性別婚姻撫養(yǎng)人數(shù)

20~39

40~59

其它

M

F

已婚

未婚

1人扣0.5點最多扣3點（四舍五入取整）

6點

4點

2點

5點

3點

3點5點輸入條件有效等價類編號無效等價類編號年齡20~39歲140~59歲21~19歲60~99歲3小于111大于9912性別非單個字符13非英文字符14‘M’4除‘M’和‘F’之外的其它單個字符15‘F’5婚姻已婚6除’已婚’和’未婚’之外的其它字符16未婚7撫養(yǎng)人數(shù)空白8除空白和數(shù)字之外的其它字符171~6人9小于1187~9人10大于919（2）等價類表測試用例編號輸入數(shù)據(jù)預(yù)期輸出年齡性別婚姻撫養(yǎng)人數(shù)保險費率127F未婚空白0.6%250M已婚20.6%370F已婚70.1%40M未婚空白無法推算5100F已婚3無法推算699男已婚4無法推算71Child未婚空白無法推算845N已婚5無法推算938F離婚1無法推算1062M已婚沒有無法推算1118F未婚0無法推算1240M未婚10無法推算（3）依照等價類表設(shè)計能覆蓋所有等價類的測試用例在某網(wǎng)站申請免費信箱時，要求用戶必須輸入用戶名、密碼及確認(rèn)密碼，對每一項輸入條件的要求如下：

用戶名

要求為4位以上，16位以下，使用英文字母、數(shù)字、“-”、“_”，并且首字符必須為字母或數(shù)字；

密碼

要求為6～16位之間，只能使用英文字母、數(shù)字以及“-”、“_”，并且區(qū)分大小寫。黑盒測試方法——等價類劃分

實例3免費信箱申請輸入條件有效等價類編號無效等價類編號用戶名4～16位1少于4位10多于16位11首字符為字母2首字符為除字母、數(shù)字之外的其他字符12首字符為數(shù)字3英文字母、數(shù)字、“-”、“_”組合4組合中含有除英文字母、數(shù)字、“-”、“_”之外的其他特殊字符13密碼6～16位5少于6位14多于16位15英文字母、數(shù)字、“-”、“_”組合6組合中含有除英文字母、數(shù)字、“-”、“_”之外的其他特殊字符16確認(rèn)密碼內(nèi)容同密碼相同7內(nèi)容與密碼不相同17測試用例用戶名密碼確認(rèn)密碼預(yù)期輸出1abc_2000abc_123abc_123注冊成功22000-abc123-abc123-abc注冊成功3abc1234567812345678提示用戶名錯誤4abcdefghijk1234561234567812345678提示用戶名錯誤5_abc1231234567812345678提示用戶名錯誤6abc&1231234567812345678提示用戶名錯誤7abc_1231234512345提示密碼錯誤8abc_123abcdefghijk123456abcdefghijk123456提示密碼錯誤9a