邊界值測試及黑盒白盒的測試方法

邊界值測試及黑盒白盒的測試方法1第1頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四黑盒測試黑盒軟件測試方法邊界值測試等價(jià)類測試基于決策表的測試因果圖2第2頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四黑盒測試（Black-boxTesting）軟件輸入輸出又叫功能測試，數(shù)據(jù)驅(qū)動測試或基于規(guī)格說明的測試。它是在已知產(chǎn)品所應(yīng)具有的功能，通過測試來檢測每個功能是否都能正常使用。在測試時(shí)，把程序看作一個不能打開的黑盆子，在完全不考慮程序內(nèi)部結(jié)構(gòu)和內(nèi)部特性的情況下，測試者在程序接口進(jìn)行測試，它只檢查程序功能是否按照需求規(guī)格說明書的規(guī)定正常使用，程序是否能適當(dāng)?shù)亟邮蛰斎霐?shù)鋸而產(chǎn)生正確的輸出信息，并且保持外部信息（如數(shù)據(jù)庫或文件）的完整性，如圖所示。黑盒測試不深入代碼細(xì)節(jié)3第3頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四黑盒測試過程需求說明產(chǎn)生被測程序測試結(jié)果輸出4第4頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四黑盒測試的目標(biāo)黒盒測試試圖發(fā)現(xiàn)以下類型的錯誤：功能錯誤或遺漏；界面錯誤，不美觀；外部信息訪問錯誤；性能錯誤；初始化和終止錯誤在接口上，能否正確地接受輸入數(shù)據(jù)，能否產(chǎn)生正確地輸出信息；5第5頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四黑盒測試有兩種基本類型，即通過測試和失敗測試。在進(jìn)行通過測試時(shí)，實(shí)際上是確認(rèn)軟件能做什么，而不會去考驗(yàn)其能力如何。軟件測試員只運(yùn)用最簡單，最直觀的測試案例。在設(shè)計(jì)和執(zhí)行測試案例時(shí)，總是先要進(jìn)行通過測試。在進(jìn)行破壞性試驗(yàn)之前，看一看軟件基本功能是否能夠?qū)崿F(xiàn)。這一點(diǎn)很重要，否則在正常使用軟件時(shí)就會奇怪地發(fā)現(xiàn)，為什么會有那么多的軟件缺陷出現(xiàn)？在確信了軟件正確運(yùn)行之后，就可以采取各種手段通過搞“垮”軟件來找出缺陷。純粹為了破壞軟件而設(shè)計(jì)和執(zhí)行的測試案例，被稱為失敗測試或迫使出錯測試。黑盒測試的類型6第6頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四徹底的黑盒測試?yán)?輸入三角形的三條邊長黑盒測試可采用的測試用例數(shù)(設(shè)字長16位)例：測試計(jì)算器的功能7第7頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四黑盒測試的難點(diǎn)黒盒測試的難點(diǎn)在于如何構(gòu)造有效的輸入。由于輸入空間通常是無限的，窮舉測試顯然行不通。尋找最小最重要的用例集合以精簡測試復(fù)雜性。黑盒測試的優(yōu)點(diǎn)有：1）比較簡單，不需要了解程序內(nèi)部的代碼及實(shí)現(xiàn)；2）與軟件的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)無關(guān)；3）從用戶角度出發(fā)，能很容易的知道用戶會用到哪些功能，會遇到哪些問題；4）基于軟件開發(fā)文檔，所以也能知道軟件實(shí)現(xiàn)了文檔中的哪些功能；5）在做軟件自動化測試時(shí)較為方便。黑盒測試的缺點(diǎn)有：1）不可能覆蓋所有的代碼，覆蓋率較低，大概只能達(dá)到總代碼量的30%；2）自動化測試的復(fù)用性較低。8第8頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四黑盒測試方法黑盒測試的測試用例設(shè)計(jì)方法邊界值分析等價(jià)類劃分因果圖錯誤推測基于決策表的測試功能圖分析方法9第9頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四邊界值測試邊界值分析健壯性測試最壞情況測試特殊值測試隨機(jī)測試

10第10頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四1.邊界值分析邊界值分析的原理邊界值分析的思想邊界值分析測試用例設(shè)計(jì)方法11第11頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四(1)邊界值分析的基本原理邊界值分析(BoundaryValueAnalysis)基本原理錯誤更可能出現(xiàn)在輸入變量的極值附近。邊界值分析關(guān)注輸入空間的邊界，并從中標(biāo)識測試用例。12第12頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四常見的邊界值舉例對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)組元素的第一個和最后一個C++語言中，intA[10]:A[0]…A[9]

循環(huán)的第

0次、第

1次和倒數(shù)第

2次、最后一次13第13頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四邊界值分析的基本思想在最小值、略高于最小值、正常值、略低于最大值和最大值處取輸入變量值表示方法min、min+、nom、max-、和max例如：涉及兩個變量的函數(shù)x1,x2X1的取值x1min,x1min+,x1nom,x1max-,x1maxX2的取值x2min,x2min+,x2nom,x2max-,x2max14第14頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四邊界值分析的取值15第15頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四“單缺陷”假設(shè)“單缺陷”假設(shè)失效極少是由兩個或多個缺陷的同時(shí)發(fā)生引起的“單缺陷”假設(shè)是邊界值分析的關(guān)鍵假設(shè)16第16頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四(3)邊界值分析測試用例邊界值分析獲得測試用例的方法：使所有變量取正常值，只使一個變量取極值；對于一個n變量函數(shù)，邊界值分析會產(chǎn)生4n+1個測試用例。

17第17頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四X1取值：x1min,x1min+,x1nom,x1max-,x1maxX2取值：x2min,x2min+,x2nom,x2max-,x2max兩個變量函數(shù)的邊界值分析測試用例

{<x1nom,x2min>,<x1nom,x2min+>,<x1nom,x2nom>,<x1nom,x2max->,<x1nom,x2max>,<x1min,x2nom>,<x1min+,x2nom>,<x1max-,x2nom>,<x1max,x2nom>}

兩個變量函數(shù)邊界值分析測試用例18第18頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四X2兩個變量函數(shù)邊界值分析測試用例19第19頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四舉例：三角形問題三角形問題描述三條邊a,b,c取整數(shù)值，且各邊的取值范圍是：[1，200]邊界值分析設(shè)計(jì)測試用例每條邊的取值：1,2,100,199,200測試用例數(shù)目：4n+1三角形問題(n=3)：用例數(shù)為1320第20頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四練習(xí)：NextDate函數(shù)輸入條件1≤月份≤121≤日期≤311812≤年≤2012請用邊界值分析設(shè)計(jì)測試用例21第21頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四(4)邊界值分析優(yōu)缺點(diǎn)邊界值測試分析采用了可靠性理論的單缺陷假設(shè)。優(yōu)點(diǎn)：簡便易行；生成測試數(shù)據(jù)的成本很低；局限性：測試用例不充分；不能發(fā)現(xiàn)測試變量之間的依賴關(guān)系；不考慮含義和性質(zhì);結(jié)論：只能作為初步測試用例使用22第22頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四2.健壯性測試健壯性是指在異常情況下，軟件還能正常運(yùn)行的能力。健壯性有兩層含義：容錯能力

恢復(fù)能力

23第23頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四健壯性測試的基本思想健壯性測試是邊界值分析的一種簡單擴(kuò)展，除了使用五個邊界值分析取值，還要過采用:一個略超過最大值(max+)的取值一個略小于最小值(min-)的取值

24第24頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四X2兩個變量函數(shù)的健壯性測試用例25第25頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四健壯性測試的討論健壯性測試最有意思的部分不是輸入而是預(yù)期的輸出健壯性測試的主要價(jià)值是觀察異常情況的處理軟件質(zhì)量要素的衡量標(biāo)準(zhǔn)：軟件的容錯性軟件容錯性的度量:從非法輸入中恢復(fù)

26第26頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四健壯性測試的測試用例個數(shù)

一個變量個數(shù)為n的函數(shù)的健壯性測試會產(chǎn)生多少個測試用例？?思考：27第27頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四3.最壞情況測試最壞情況測試的基本思想邊界值測試分析采用了可靠性理論的單缺陷假設(shè)最壞情況測試拒絕這種假設(shè)，關(guān)心當(dāng)多個變量取極值時(shí)會出現(xiàn)什么情況？28第28頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四最壞情況測試用例設(shè)計(jì)方法對每一個變量首先進(jìn)行包含最小值、略高于最小值、正常值、略低于最大值、最大值五個元素集合的測試，然后對這些集合進(jìn)行笛卡爾積計(jì)算，以生成測試用例。一個變量個數(shù)為n的函數(shù)的最壞情況測試會產(chǎn)生5n個測試用例。

29第29頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四兩變量函數(shù)的最壞情況測試用例X230第30頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四最壞情況與邊界值分析的比較基本邊界值分析測試用例是最壞情況測試用例的真子集。最壞情況測試顯然更徹底最壞情況測試工作量大得多n變量函數(shù)的最壞情況測試會產(chǎn)生5的n次方個測試用例，邊界值分析只產(chǎn)生4n+1個測試用例31第31頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四最壞情況測試舉例(1)三角形問題三條邊a,b,c取整數(shù)值，且各邊的取值范圍是：[1，200]最壞情況測試用例每條邊的取值：1,2,100,199,200測試用例數(shù)目：5n三角形問題(n=3)：用例數(shù)為125測試用例：見教材76頁32第32頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四NextDate的測試用例輸入條件1≤月份≤121≤日期≤311812≤年≤2012最壞情況測試用例設(shè)計(jì)月份取值：1,2,6,11,12日期取值：1,2,15,30,31年取值：1812,1813,1912,2011,2012最壞情況測試舉例(2)33第33頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四NextDate的測試用例測試用例數(shù)目

n=3，5n=125測試用例見教材79-82頁錯誤的測試用例第41號：1812年2月30日遺漏重要的測試用例日期取28或29閏年：2000年最壞情況測試舉例(2)34第34頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四健壯最壞情況測試對每一個變量，首先進(jìn)行包含最小值、略高于最小值、正常值、略低于最大值、最大值五個元素集合的測試，還要采用一個略超過最大值的取值，以及一個略小于最小值的取值。然后對這些集合進(jìn)行笛卡爾積計(jì)算以生成測試用例。35第35頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四兩變量函數(shù)的健壯最壞情況測試用例36第36頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四4.特殊值測試邊界值分析假定n個變量是相互獨(dú)立的，沒有考慮這些變量之間的相互依賴關(guān)系；特殊值測試使用領(lǐng)域知識、使用類似程序的經(jīng)驗(yàn)開發(fā)測試用例的特殊值。37第37頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四特殊值測試特點(diǎn)：最直觀、最不一致、具有高度主觀性。特殊值測試特別依賴測試人員的能力雖然特殊值測試是高度主觀性的，但是能更有效地發(fā)現(xiàn)缺陷38第38頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四5.隨機(jī)測試隨機(jī)測試的基本思想不是永遠(yuǎn)選取有界變量的最小值、略高于最小值、正常值、略低于最大值和最大值，而是使用隨機(jī)數(shù)生成器選出測試用例值。39第39頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四隨機(jī)測試的一種實(shí)現(xiàn)方法有界變量a≤x≤b值的一個VisualBasic應(yīng)用程序生成的x,滿足下式:

x=Int(b-a+1)*Rnd+a函數(shù)Int返回浮點(diǎn)數(shù)的整數(shù)部分函數(shù)Rnd生成區(qū)間[0,1]內(nèi)的隨機(jī)數(shù)

40第40頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四選擇測試用例原則

1)如果輸入條件規(guī)定了值的范圍,則應(yīng)取剛達(dá)到這個范圍的邊界的值,以及剛剛超越這個范圍邊界的值作為測試輸入數(shù)據(jù)。例如，如果程序的規(guī)格說明中規(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……"。作為測試用例，我們應(yīng)取10及50，還應(yīng)取10.01,49.99,9.99及50.01等。41第41頁，共44頁，