《軟件質(zhì)量保證與測(cè)試》03 邊界值分析

邊界值分析邊界值分析法為什么使用邊界值分析？什么是邊界值？怎樣使用邊界值分析設(shè)計(jì)測(cè)試用例？小結(jié)為什么使用邊界值分析輸入輸出域的非光滑輸入到輸出的非連續(xù)人的因素一般性的有規(guī)律可循；非一般性的沒(méi)有規(guī)律可循；實(shí)際經(jīng)驗(yàn)表明什么是邊界輸入域的邊界輸出域的邊界輸入域的邊界值輸入規(guī)定了取值的個(gè)數(shù)：最大數(shù)、最小數(shù)、最小數(shù)-1，最大數(shù)+1輸入規(guī)定的值的范圍：比范圍小一點(diǎn)、比范圍大一點(diǎn)輸入是有序集合：第一個(gè)元素和最后一個(gè)元素輸出域的邊界值輸出是離散的：導(dǎo)致”突變”的多組輸入數(shù)據(jù)輸出是連續(xù)范圍的:導(dǎo)致到達(dá)邊界的多組輸入數(shù)據(jù)輸出是有序集合：第一個(gè)元素和最后一個(gè)元素例：根據(jù)給定的輸入整數(shù)N（2<N<100),輸出小于N的最大素?cái)?shù)(質(zhì)數(shù))。分析：輸入：3,4,5,…,98,99輸出：2,3,5,7,11,…,97例續(xù)輸入邊界值看做一段連續(xù)整數(shù)：比范圍小一點(diǎn)、比范圍大一點(diǎn)

2,4,98,100看做一有序集合：第一個(gè)元素和最后一個(gè)元素

3,99針對(duì)輸入域的邊界值分析用例集（例）：輸入2，無(wú)效輸出輸入3，輸出2輸入4，輸出3輸入98，輸出97輸入99，輸出97輸入100，無(wú)效輸出例續(xù)輸出邊界值看做離散的25個(gè)值：導(dǎo)致每個(gè)值“突變”的多組輸入

如輸出5，二組輸入(不一定是唯一的)

1.輸入5，輸出3

2.輸入6，輸出5看做有序集合:達(dá)到第一個(gè)和最后一個(gè)的多組輸入

輸入3，輸出最小元素2;

輸入98,輸出最大元素97針對(duì)輸出域的邊界值分析用例集(如)：使輸出為2的一組輸入數(shù)據(jù)使輸出為97的一組輸入數(shù)據(jù)導(dǎo)致輸出從2到3的多組輸入數(shù)據(jù)導(dǎo)致輸出從89到97的多組輸入數(shù)據(jù)邊界值分析法一般邊界值分析法最壞情況邊界值分析法健壯性邊界分析法健壯性最壞情況邊界值分析法一般邊界值分析法過(guò)程選定問(wèn)題域中的一個(gè)變化因子，讓其余的變化因子取正常值，被選定的變化因子依次取min，min+，norm，max-和max；對(duì)問(wèn)題域中的每個(gè)變化因子重復(fù)①。特點(diǎn)檢查有效域中的邊界和一般情況檢查有效域中單因素的邊界值影響一般邊界值分析法-示意圖最壞情況邊界值分析法過(guò)程對(duì)每一個(gè)變化因素分別選取min，min+，nom，max-和max，構(gòu)成該因素的邊界值集合，然后計(jì)算各因素邊界值集合的笛卡爾積，得到測(cè)試用例/測(cè)試數(shù)據(jù)集。特點(diǎn)檢查有效域中的邊界和一般情況檢查有效域中多因素的邊界值組合影響最壞情況邊界值分析法-示意圖健壯性邊界值分析法過(guò)程選定問(wèn)題域中的一個(gè)變化因子，讓其余的變化因子取正常值，被選定的變化因子依次取min-

，min，min+，norm，max-，max和max+；對(duì)問(wèn)題域中的每個(gè)變化因子重復(fù)①。特點(diǎn)檢查有效域和無(wú)效域中的邊界和一般情況檢查有效域和無(wú)效域中單因素的邊界值情況是對(duì)一般邊界值分析法的一個(gè)擴(kuò)充健壯性邊界值分析法-示意圖健壯性最壞情況邊界值分析法過(guò)程對(duì)每一個(gè)變化因素分別選取min-，min，min+，nom，max-，max和max+，構(gòu)成該因素的邊界值集合，然后計(jì)算各因素邊界值集合的笛卡爾積，得到測(cè)試用例/測(cè)試數(shù)據(jù)集。特點(diǎn)檢查有效域和無(wú)效域中的邊界和一般情況檢查有效域和無(wú)效域中多因素的邊界值組合情況是對(duì)最壞情況邊界值分析法的一個(gè)擴(kuò)充健壯性最壞情況邊界值分析法-示意圖例1：加法計(jì)算器實(shí)現(xiàn)兩位整數(shù)加法計(jì)算器的功能：為x1、x2做加法運(yùn)算，要求x1、x2的范圍只能輸入1（含）到100（含）之間的整數(shù)。

分析輸入：兩個(gè)因素，每個(gè)因素是1到100間的任意整數(shù)輸出：一個(gè)因素，2到200間的整數(shù)例1續(xù)輸入域（以x1為例）：連續(xù)范圍：min-=0，min=1，min+=2，norm=25，max-=99，max=100，max+=101有序集合：first=1，last=100輸出域199個(gè)離散點(diǎn):導(dǎo)致每個(gè)點(diǎn)“突變”的多組數(shù)據(jù)連續(xù)范圍(2-200)：達(dá)到邊界的多組數(shù)據(jù)有序集合(2-200)：達(dá)到第一和最后的多組數(shù)據(jù)例1續(xù)針對(duì)輸入域的邊界值分析用例集一般邊界值分析法：

用例數(shù)：5+5=10最壞情況邊界值分析法：

用例數(shù)：5*5=25健壯性邊界分析法

用例數(shù)：7+7=14健壯性最壞情況邊界值分析法

用例數(shù)：7*7=49例1續(xù)針對(duì)輸出域的邊界值分析用例集199個(gè)離散點(diǎn)

窮舉有效輸出，離散點(diǎn)較多，更應(yīng)看成連續(xù)整數(shù)，

所以本例舍棄連續(xù)范圍(2-200)：達(dá)到邊界的多組數(shù)據(jù)

兩個(gè)用例：

1.輸出為2

2.輸出為200有序集合(2-200)：達(dá)到第一和最后的多組數(shù)據(jù)

兩個(gè)用例：

1.輸出為2

2.輸出為200例1續(xù)整合輸入和輸出邊界值分析法的用例集：一般邊界值分析法：

用例數(shù)：(5+5)+2=12最壞情況邊界值分析法：

用例數(shù)：5*5=25健壯性邊界分析法

用例數(shù)：(7+7)+2=16健壯性最壞情況邊界值分析法

用例數(shù)：7*7=49例2：判定三角形函數(shù)CheckTriangle(floata,floatb,floatc)

根據(jù)給出的3個(gè)數(shù)，判定是否能構(gòu)成一個(gè)三角型，若能判定構(gòu)成的是一個(gè)等邊三角形、銳角等腰三角型、直角等腰三角型、鈍角等腰三角形、一般銳角三角形、一般鈍角三角形、還是一般直角三角型。例2續(xù)：輸入域分析有3個(gè)因素構(gòu)成，每個(gè)因素的范圍為(-∞，+∞)即使考慮到計(jì)算機(jī)精度，也難以確定min，max針對(duì)輸入域做邊界值分析，意義不大例2續(xù)：重點(diǎn)分析輸出域輸出可為(共8種不同輸出)：非三角形是三角形銳角三角形(細(xì)分為等邊，等腰，普通)直角三角形(細(xì)分為等腰，普通)鈍角三角形(細(xì)分為等腰，普通)可知：輸出是8個(gè)離散值：導(dǎo)致”突變”的多組輸入數(shù)據(jù)輸出不是連續(xù)范圍，但涵蓋了整個(gè)輸出空間輸出不是有序集合例2續(xù)：“突變”的集合

非三角等邊腰銳普銳腰直普直腰鈍普鈍非三角-√√√√√√√等邊√-√√XXXX腰銳√√-√√√XX普銳√√√-√√XX腰直√X√√-√√√普直√X√√√-√√腰鈍√XXX√√-√普鈍√XXX√√√-例2續(xù)：對(duì)每一個(gè)“突變”構(gòu)造兩組或更多組數(shù)據(jù)。例如：

對(duì)于普通銳角三角形“突變”到普通直角三角形

數(shù)據(jù)組1：

輸入：a=0.3,b=0.4,c=0.4999

期望輸出：普通銳角三角形

數(shù)據(jù)組2：

輸入：a=0.3,b=0.4,c=0.5

期望輸出：普通直角三角型對(duì)于所有√“突變”，理論上至少可構(gòu)造

2*(56-8*2)組測(cè)試數(shù)據(jù)。例2續(xù)說(shuō)明“突變”通常是指盡量小的輸入變化，導(dǎo)致不同輸出若放大變化量，X突變也是可以存在的√突變，理論上存在，但構(gòu)造測(cè)試數(shù)據(jù)時(shí)，可能不易構(gòu)造。

如等腰銳角三角形“突變”到普通直角三角型。覆蓋率計(jì)算理論上，測(cè)試數(shù)據(jù)最好覆蓋100%的用例集；實(shí)際測(cè)試中，很難達(dá)到。如本例中的用例集

理論上的最高覆蓋率：(56-8*2)/56*100=71.4%;

實(shí)際測(cè)試時(shí)，可能更低；小結(jié)-邊界值分析邊界值分析是常用的一種測(cè)試方法邊界值分析是必須采用的，其它方法可補(bǔ)充邊界值分析包括輸入域和輸出域邊界分析：輸入邊界分析可采用四種不同的策略設(shè)計(jì)用例集輸出邊界分析根據(jù)“突變”和有序集邊界設(shè)計(jì)用例集用例數(shù)量過(guò)多可簡(jiǎn)化：例：加法計(jì)算器例：判定三角形簡(jiǎn)化：加法計(jì)算器簡(jiǎn)化方法：若要求X1大于等于X2，那么最壞情況下的用例數(shù)會(huì)大約較少一半可先進(jìn)行x1,x2的對(duì)稱性測(cè)試實(shí)現(xiàn)兩位整數(shù)加法計(jì)算器的功能：為x1、x2做加法運(yùn)算，要求x1、x2的范圍只能輸入1（含）到100（含）之間的整數(shù)。簡(jiǎn)化：判定三角形函數(shù)CheckTriangle(floata,floatb,floatc)

根據(jù)給出的3個(gè)數(shù)，判定是否能構(gòu)成一個(gè)三角型，若能判定構(gòu)成的是一個(gè)等邊三角形、銳角等腰三角型、直角等腰三角型、鈍角等腰三角形、一般銳角三角形、一般鈍角三角形、還是一般直角三角型。簡(jiǎn)化：判定三角形輸出域的“突變”集合元素為56個(gè)簡(jiǎn)化方法：先將輸出減少為非三角形、銳