《軟件測(cè)試》課件第2章

項(xiàng)目二NextDate()函數(shù)的測(cè)試2.1問(wèn)題情境2.2問(wèn)題分析2.3任務(wù)設(shè)計(jì)與實(shí)施2.4知識(shí)總結(jié)2.5應(yīng)用實(shí)踐

NextDate()函數(shù)是有三個(gè)變量month、day和year的函數(shù)，輸出的是輸入日期后一天的日期。例如，輸入2010年4月1日，則該函數(shù)的輸出為2010年4月2日。對(duì)該函數(shù)的正確性、健壯性予以測(cè)試。2.1問(wèn)題情境

NextDate()函數(shù)：輸入三個(gè)參數(shù)year、month和day組合成一個(gè)日期，要求輸入變量month、day和year均為整數(shù)值，并滿足下列條件：

條件1：1≤month≤12；

條件2：1≤day≤31；

條件3：1912≤year≤2050。2.2問(wèn)題分析

用邊界值分析法對(duì)NextDate()函數(shù)進(jìn)行正確性和健壯性測(cè)試。

步驟1：分析NextDate()函數(shù)的輸入?yún)?shù)與輸出參數(shù)(具體分析見(jiàn)2.2節(jié))。

步驟2：設(shè)計(jì)該程序的測(cè)試用例。

通過(guò)邊界值分析法，測(cè)試函數(shù)的健壯性，設(shè)計(jì)的測(cè)試用例如表2-1所示。2.3任務(wù)設(shè)計(jì)與實(shí)施表2-1測(cè)試用例的設(shè)計(jì)

續(xù)表步驟3測(cè)試程序并書寫測(cè)試結(jié)果報(bào)告。

用測(cè)試用例完成對(duì)程序的測(cè)試并書寫測(cè)試報(bào)告，測(cè)試結(jié)果如表2-2所示。表2-2測(cè)試結(jié)果

2.4.1黑盒測(cè)試方法——邊界值分析法

1．邊界值分析法的概念

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。通常，邊界值分析法可作為對(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。在測(cè)試用例設(shè)計(jì)中，需要對(duì)輸入的條件進(jìn)行分析并且找出其中的邊界值條件，通過(guò)對(duì)這些邊界值的測(cè)試查找出更多的錯(cuò)誤。提出邊界值條件時(shí)，一定要測(cè)試臨近邊界的有效數(shù)據(jù)，同時(shí)測(cè)試剛超過(guò)邊界的無(wú)效數(shù)據(jù)。2.4知識(shí)總結(jié)

2．邊界值分析法的基本思想

邊界值分析法的基本思想是：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作為測(cè)試數(shù)據(jù)。邊界值分析法是最有效的黑盒測(cè)試法，但在邊界情況復(fù)雜的情況下，要找出適當(dāng)?shù)倪吔鐪y(cè)試用例，還需要針對(duì)問(wèn)題的輸入域、輸出域邊界，耐心細(xì)致地逐個(gè)進(jìn)行考察。

3．邊界值分析法與等價(jià)類劃分法的區(qū)別

(1)邊界值分析法不是從某等價(jià)類中隨便挑一個(gè)作為代表，而是要求這個(gè)等價(jià)類的每個(gè)邊界都要作為測(cè)試條件。

(2)邊界值分析法不僅要考慮輸入條件，還要考慮輸出結(jié)果的測(cè)試情況。

邊界值分析法使用與等價(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，因此利用等價(jià)類的邊界以及兩側(cè)的情況設(shè)計(jì)測(cè)試用例。例1測(cè)試計(jì)算平方根的函數(shù)。

輸入：實(shí)數(shù)。

輸出：實(shí)數(shù)。

規(guī)格說(shuō)明：當(dāng)輸入一個(gè)0或比0大的數(shù)時(shí)，返回其正平方根；當(dāng)輸入一個(gè)小于0的數(shù)時(shí)，顯示錯(cuò)誤信息“平方根非法—輸入值小于0”并返回0。

用等價(jià)類劃分法進(jìn)行輸入的等價(jià)類劃分：

(1)可以考慮作出如下劃分：

輸入：(a)小于0；(b)大于等于0。

輸出：(c)

Error；(d)大于等于0。

(2)根據(jù)(1)的等價(jià)類劃分可以設(shè)計(jì)兩個(gè)測(cè)試用例：

·輸入4，輸出2。對(duì)應(yīng)于(b)和(d)。

·輸入

-10，輸出0和錯(cuò)誤提示。對(duì)應(yīng)于(a)和(c)。

用邊界值分析法設(shè)計(jì)測(cè)試用例：

劃分(b)的邊界為0和最大正實(shí)數(shù)；劃分(a)的邊界為最小負(fù)實(shí)數(shù)和0。由此得到以下測(cè)試用例：

·輸入{最小負(fù)實(shí)數(shù)}；

·輸入{絕對(duì)值很小的負(fù)數(shù)}；

·輸入0；

·輸入{絕對(duì)值很小的正數(shù)}；

·輸入{最大正實(shí)數(shù)}。

4．常見(jiàn)的邊界值及內(nèi)部邊界值條件

1)常見(jiàn)的邊界值

對(duì)16bit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。

通常情況下，軟件測(cè)試所包含的邊界檢驗(yàn)有幾種類型：數(shù)字、字符、位置、質(zhì)量、大小、速度、方位、尺寸、空間等。相應(yīng)地，以上類型的邊界值應(yīng)該是在最大/最小、首位/末位、上/下、最快/最慢、最高/最低、最短/最長(zhǎng)、空/滿等情況下的值，如表2-3所示。表2-3利用邊界值作為測(cè)試數(shù)據(jù)

2)內(nèi)部邊界值條件

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，可以從軟件的規(guī)格說(shuō)明或常識(shí)中得到，也是最終用戶可以很容易就發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的條件。然而，在測(cè)試用例設(shè)計(jì)過(guò)程中，某些邊界值條件是不需要呈現(xiàn)給用戶的，或者說(shuō)用戶是很難注意到的，但它又確實(shí)屬于檢驗(yàn)范疇內(nèi)的邊界值條件，這樣的邊界值條件稱為內(nèi)部邊界值條件或子邊界值條件。內(nèi)部邊界值條件主要有下面幾種：

數(shù)值的邊界值檢驗(yàn)；

字符的邊界值檢驗(yàn)；

其他邊界值檢驗(yàn)。

在實(shí)際的測(cè)試用例設(shè)計(jì)中，需要將基本的軟件設(shè)計(jì)要求和程序定義的要求結(jié)合起來(lái)，即結(jié)合基本邊界值條件和內(nèi)部邊界值條件來(lái)設(shè)計(jì)有效的測(cè)試用例。

(1)數(shù)值的邊界值檢驗(yàn)。計(jì)算機(jī)是基于二進(jìn)制進(jìn)行工作的，因此軟件的任何數(shù)值運(yùn)算都有一定的范圍限制，如表2-4所示。例如對(duì)字節(jié)進(jìn)行檢驗(yàn)，邊界值條件可以設(shè)為254、255、256。表2-4計(jì)算機(jī)數(shù)值運(yùn)算的范圍

(2)字符的邊界值檢驗(yàn)。在計(jì)算機(jī)軟件中，字符也是很重要的表示元素，其中ASCII碼和Unicode碼是常見(jiàn)的編碼方式。表2-5中列出了一些常用字符對(duì)應(yīng)的ASCII碼值。表2-5常見(jiàn)字符的ASCII碼值在文本輸入或者文本轉(zhuǎn)換的測(cè)試過(guò)程中，需要非常清晰地了解ASCII碼的一些基本對(duì)應(yīng)關(guān)系，例如小寫字母z和大寫字母Z在表中的對(duì)應(yīng)是不同的，同時(shí)還必須考慮數(shù)據(jù)區(qū)域的劃分，從而定義有效等價(jià)類來(lái)設(shè)計(jì)測(cè)試用例。

(3)其他邊界值檢驗(yàn)，包括默認(rèn)值、空值、空格、未輸入值、零、無(wú)效數(shù)據(jù)、不正確數(shù)據(jù)和干擾數(shù)據(jù)等。

5．基于邊界值分析方法選擇測(cè)試用例的原則

(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2如果程序的規(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……”。作為測(cè)試用例，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3一個(gè)輸入文件應(yīng)包括1～255個(gè)記錄，則測(cè)試用例除可取1和255外，還應(yīng)取0及256等。

(3)將規(guī)則(1)和規(guī)則(2)應(yīng)用于輸出條件，即設(shè)計(jì)測(cè)試用例使輸出值達(dá)到邊界值及其左右的值。

例4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1165.25，還可取

-0.01及1165.26等。

例5一個(gè)數(shù)據(jù)檢索系統(tǒng)的程序，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。

(4)如果程序的規(guī)格說(shuō)明給出的輸入域或輸出域是有序集合，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(cè)試用例。

(5)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)邊界上的值作為測(cè)試用例。

(6)分析規(guī)格說(shuō)明，找出其他可能的邊界條件。2.4.2健壯性測(cè)試

健壯性測(cè)試(RobustnessTesting)又稱為容錯(cuò)性測(cè)試(FaultToleranceTesting)或魯棒性測(cè)試，用于測(cè)試系統(tǒng)在出現(xiàn)故障時(shí)，是否能夠自動(dòng)恢復(fù)或者忽略故障繼續(xù)運(yùn)行。為了使系統(tǒng)具有良好的健壯性，要求設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)必須周密細(xì)致，尤其要注意妥善地進(jìn)行系統(tǒng)異常的處理。

實(shí)際上，很多開(kāi)發(fā)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)過(guò)程中很容易忽略系統(tǒng)關(guān)于容錯(cuò)方面的功能，這些多半是受到開(kāi)發(fā)時(shí)間、人力、物力的限制。因此，系統(tǒng)容錯(cuò)性差也成為目前軟件危機(jī)中的一個(gè)主要原因。不具備容錯(cuò)性能的系統(tǒng)不是一個(gè)優(yōu)秀的系統(tǒng)，在市場(chǎng)上也很難被用戶所接納。一個(gè)好的軟件系統(tǒng)必須經(jīng)過(guò)健壯性測(cè)試之后才能最終交付給用戶。

健壯性測(cè)試是作為邊界值分析法的一個(gè)簡(jiǎn)單的擴(kuò)充，它除了對(duì)變量的邊界值分析取值外，還需要增加一個(gè)略大于最大值(max+)以及略小于最小值(min-)的取值，檢查超過(guò)極限值時(shí)系統(tǒng)的情況。因此，對(duì)于有n個(gè)變量的函數(shù)，進(jìn)行健壯性測(cè)試時(shí)需要6n

+

1個(gè)測(cè)試用例。

說(shuō)明：如果程序規(guī)格說(shuō)明中沒(méi)有顯式地給出邊界值，則可以在設(shè)計(jì)測(cè)試用例前先設(shè)定取值的下限值和上限值。

1．對(duì)判斷三角形類型的程序進(jìn)行邊界值分析法測(cè)試(程序由讀者自行完成)。

(1)分析判斷三角形類型的程序的輸入?yún)?shù)與輸出參數(shù)。

三個(gè)輸入?yún)?shù)a、b和c分別作為三角形的三條邊，要求a、b和c必須滿足以下條件：

條件11≤a≤100

條件21≤b≤1002.5應(yīng)用實(shí)踐條件31≤c≤100

條件4a<b

+

c

條件5b<a

+

c

條件6c<a

+

b

程序輸出的是由這三條邊構(gòu)成的三角形類型：等邊三角形、等腰三角形、一般三角形或非三角形(不能構(gòu)成三角形)。如果輸入值不滿足這些條件中的任何一個(gè)，則程序給出相應(yīng)的提示信息。

(2)設(shè)計(jì)該程序的測(cè)試用例。

通過(guò)等價(jià)類劃分法設(shè)計(jì)測(cè)試用例，如表2-6所示。

表2-6測(cè)試預(yù)期輸出

(3)測(cè)試三角形程序并書寫測(cè)試結(jié)果報(bào)告。

用測(cè)試用例完成對(duì)程序的測(cè)試并書寫測(cè)試報(bào)告。將上述測(cè)試用例逐一輸入到程序中，觀察并記錄結(jié)果，最后將其與預(yù)期輸出結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，分析得出結(jié)論。測(cè)試結(jié)果如表2-7所示。通過(guò)等價(jià)類劃分法的測(cè)試可知，該程序無(wú)明顯錯(cuò)誤。表2-7測(cè)試輸出結(jié)果

2．現(xiàn)有一個(gè)學(xué)生標(biāo)準(zhǔn)化考試批閱試卷、產(chǎn)生成績(jī)報(bào)告的程序。其規(guī)格說(shuō)明如下。程序的輸入文件由一些有80個(gè)字符的記錄組成，所有記錄分為三組，如圖2-1所示。圖2-1學(xué)生標(biāo)準(zhǔn)化考試批閱試卷、產(chǎn)生成績(jī)報(bào)告程序的輸入記錄

(1)標(biāo)題：只有一個(gè)記錄，其內(nèi)容為輸出成績(jī)報(bào)告的名字。

(2)試卷各題標(biāo)準(zhǔn)答案記錄：每個(gè)記錄均在第80個(gè)字符處標(biāo)以數(shù)字“2”。該組的第一個(gè)記錄的第1～3個(gè)字符為題目編號(hào)(取值為1～999)，第10～59個(gè)字符給出第1～50題的答案(每個(gè)合法字符表示一個(gè)答案)。該組的第2，第3，…

個(gè)記錄對(duì)應(yīng)第51～100，第101～150，…題的答案。

(3)每個(gè)學(xué)生的答卷描述：每個(gè)記錄的第80個(gè)字符均為數(shù)字“3”。每個(gè)學(xué)生的答卷在若干個(gè)記錄中給出。如學(xué)生甲的首記錄第1～9字符給出學(xué)生姓名及學(xué)號(hào)，第10～59字符列出的是學(xué)生甲所做的第1至第50題的答案。若試題數(shù)超過(guò)50，則第2，第3，…記錄分別給出他的第51～100，第101～150，…題的解答。然后是學(xué)生乙的答卷記錄。