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1、2018/9/1,1,软件测试的目标,软件测试是为了发现程序中的错误。 软件测试的过程亦是程序运行的过程。 程序运行需要数据,为测试设计的数据称测试用例。 设计测试用例的原则自然是尽可能暴露错误。 软件测试是一个找错过程。 测试只能找出程序中的错误,而不能证明程序无错。,第八章 软件测试,由安博测试空间技术中心http:/ 测试人员根据上述输入信息测试程序并评价测试结果,当测试结果与期望结果存在差异时,往往程序有错。此时可采用排错技术定位错误并改正之。 通过对测试结果的收集和评价,软件质量和软件可靠性的一些定性指标即能逐步确定下来。,2018/9/1,4,测试用例和场景的设计,任何工程化的产品
2、都有两种测试方法: 一种方法是已知产品应该具有的功能,通过测试检验每个功能是否都能正常使用; 另一种方法是已知产品内部工作过程,通过测试检验产品内部动作是否按照产品规格说明的规定正常进行。 前者称为黑盒测试,后者称为白盒测试。 测试用例和测试场景将根据这两种测试方法的特性制定。,2018/9/1,5,黑盒测试,黑盒测试完全不考虑程序的内部结构和处理过程。测试仅在程序界面上进行。 设计测试用例旨在说明: 软件的功能是否可操作; 程序能否适当地接收输入数据并产生正确的输出结果或在可能的场景中事件驱动的效果是否尽如人意; 能否保持外部信息(如数据文件)的完整性。,2018/9/1,6,白盒测试,白盒
3、测试法密切关注处理细节,针对程序的每一条逻辑路径都要分别设计测试用例,检查分枝和循环的情况。 穷举测试不可取,一般选用少量“最有效”,即最有可能暴露错误的路径进行测试。 测试的目的是为了找出错误,所以无论采用黑盒法还是白盒法,设计测试用例时总是期望用尽可能少的时间和代价发现尽可能多的错误。,2018/9/1,7,例：,最多有1014个逻辑路径,假设每运行一个测试用例平均花费1毫秒,总共需3170年才能穷尽所有测试。,2018/9/1,8,软件测试的步骤,软件工程的开发过程和测试过程应该是对应的。第一章图1.3采用V型图表示开发测试的对应关系，也可以采用图14.3所示的螺旋型图表示。 每旋转一圈
4、,测试的范围加大一次: 螺旋中心对应单元测试,它测试源程序的每一模块; 下一步是综合测试,它测试软件总体结构; 再下一步是确认(验收)测试,测试软件是否满足需求; 最后一步是系统测试,检查软件与系统中其他元素是否协调。,2018/9/1,9,软件测试技术,本节主要讨论当用白盒或黑盒测试法测试软件时,如何设计测试用例才能达到测试的目的。 此外,对自动测试工具也作一些简单介绍。,2018/9/1,10,白盒测试,白盒测试应该根据程序的控制结构设计测试用例,原则是: 保证模块中每一独立的路径至少执行一次; 保证所有判断的每一分枝至少执行一次; 保证每一循环都在边界条件和一般条件下至少各执行一次; 验
5、证所有内部数据结构的有效性。,2018/9/1,11,1.基本路径测试,基本路径测试的主要思想是，根据软件过程性描述(详细设计或代码)中的控制流程确定复杂性度量,然后用此度量定义基本路径集合,由此导出一组测试用例，它们能保证每个语句至少执行一次。 为了使用图论的知识和术语,引入流图(亦称程序图)的概念,流图即把流程图中结构化构件改用一般有向图的表示形式。 代表条件判断的结点称为谓词结点。,2018/9/1,12,结构化构件在流图中的表示,2018/9/1,13,例：流程图,2018/9/1,14,例：对应的流图,2018/9/1,15,条件处理,若判断中含复合条件,则需增加谓词结点。如OR运算
6、的处理。,2018/9/1,16,基本路径测试的思想,基本路径 至少引入一个新语句或者新判断的程序执行通道 测试用例的设计方法 流程图 = 流图 = 基本路径 = 测试用例,2018/9/1,17,Step1 根据程序的逻辑结构画出流程图,void Func(int nPosX, int nPosY) while (nPosX 0) int nSum = nPosX + nPosY;if (nSum 1) nPosX-;nPosY-;else if (nSum -1) nPosX -= 2; else nPosX -= 4; / end of while ,2018/9/1,18,Step1
7、根据程序的逻辑结构画出流程图,2018/9/1,19,Step2 根据流程图画出流图,2018/9/1,20,Step3 确定基本路径的集合,基本路径 流图的Cyclomatic复杂度正好是基本路径的数目 V(G) = E N + 2 V(G) = 11 - 9 + 2 = 4,2018/9/1,21,Step3 确定基本路径的集合,1 - 11 1 - 2, 3 - 4, 5 - 10 - 1 - 11 1 - 2, 3 - 6 - 7 - 9 - 10 - 1 - 11 1 - 2, 3 - 6 - 8 - 9 - 10 - 1 - 11,2018/9/1,22,Step4 对每条基本路径
8、设计测试用例,对于路径1 11 nPosX 取-1, nPosY取任意值 1 - 2, 3 - 4, 5 - 10 - 1 - 11 nPosX 取1, nPosY取1 对于路径1 - 2, 3 - 6 - 7 - 9 - 10 - 1 11 nPosX 取1, nPosY取-1 1 - 2, 3 - 6 - 8 - 9 - 10 - 1 - 11 nPosX 取1, nPosY取-3,2018/9/1,23,2. 控制结构测试,基本路径测试是控制结构测试技术的一种,下面介绍其他形式的控制结构测试,它们比基本路径测试法覆盖程度更大,进一步提高了白盒测试的质量。,2018/9/1,24,条件测试
9、法,条件测试主要考虑程序中的条件判断,以期发现条件判断内部的错误和程序中其他一些错误。 程序中“条件”分为简单条件和复合条件。简单条件为一个布尔变量或一个关系表达式(可能前缀逻辑非),复合条件由简单条件通过逻辑运算符(OR、AND、NOT)和括号连接而成。 因此条件中可能出现的错误类型包括:布尔运算符错、布尔变量错、括号错、关系运算符错和算术表达式错。 最简单的条件测试是分支测试。,2018/9/1,25,分支和关系运算测试法BRO,能用少于2n次测试发现条件中大多数错误,采用该方法的前提是条件中每个布尔变量和关系运算符至多出现一次并无公共变量。 BRO方法引入条件约束的概念,含n个简单条件的
10、复合条件C之约束D表示为(D1,D2,Dn),Di(0in)一般为某种符号,它指明简单条件Ci在C中出现的约束。C的一次执行覆盖约束条件D指，C中出现的每个简单条件Ci在这次执行中都满足D中对应的约束Di。对于一个布尔表达式,出现约束或为真(t)或为假(f);对于一个关系表达式,出现约束用符号、或表示。,2018/9/1,26,数据流测试法,数据流测试法是根据程序中变量定义和引用的位置选择测试路径。 为说明数据流测试法,假设程序中每个语句都被赋与一个唯一的标号,并且每个函数都不修改其参数和全局变量,对以S为标号的语句定义下面两个集合: DEF(S)=X|语句S中含X的定义 USE(S)=X|语
11、句S中含对X的引用 当S为分支或循环语句时,DEF集合为空,USE集合由S所含条件确定。如果从语句S到语句S存在一条路径并且在S中不存在X的再定义,则称在S中定义的X在S处活跃。,2018/9/1,27,数据流测试法（续）,定义变量X的定义引用链(DU链)为X,S,S,其中S,S为标号,XDEF(S)USE(S)且S中定义的X在S处活跃。 一种简单的数据流测试策略即对每条DU链至少覆盖一次,称为DU测试策略,它对于测试含嵌套IF语句和多重循环语句的程序特别有效。,2018/9/1,28,循环测试,循环是大多数算法的基础,循环测试的目的是检查循环结构的有效性。 循环分为简单循环、并列循环、嵌套循
12、环和非结构循环四类：,2018/9/1,29,2018/9/1,30,循环测试（续）,对于最多为n次的简单循环,应作下列测试: 1)完全跳过循环; 2)仅循环一次; 3)循环两次; 4)循环m次,mn; 5)分别循环(n-1)次,n次,n+1次。,2018/9/1,31,循环测试（续）,对于嵌套循环若生搬硬套简单循环的测试策略。可能使测试次数成几何级数增长,减少测试次数的具体措施包括: 1)从最内层循环开始测试,此时所有外层循环都取最小值,内层循环按简单循环的测试策略测试; 2)由里向外,回退到上一层循环测试,这层循环的所有外层循环仍取最小值,由该层循环嵌套的那些循环取一些典型值。 3)继续向
13、外扩展,直至所有循环测试完毕。 对于并置循环分两种情况,若两个循环完全独立,采用简单循环的测试策略,反之,若第一循环的计数器用作第二循环的初值,即两循环不独立,需用嵌套循环测试策略测试。 非结构化的循环需按结构化程序设计的思想首先将程序结构化然后再进行测试。,2018/9/1,32,黑盒测试,黑盒测试旨在测试软件是否满足功能要求,它主要诊断下列几类错误: (1)不正确或遗漏的功能; (2)界面错误; (3)数据结构或外部数据库访问错误; (4)性能错误; (5)初始化和终止条件错误。 值得指出的是,黑盒测试法与白盒测试法不能互相替代,相反两者应互为补充,在测试的不同阶段为发现不同类型的错误而灵
14、活选用。,2018/9/1,33,1. 等价分类法,等价分类法的主要思想是把程序的输入数据集合按输入条件划分为若干个等价类,每一等价类相对于输入条件表示为一组有效或无效的输入,然后为每一等价类设计一个测试用例,这样即可大大减小测试的次数又不丢失发现错误的机会。 因此等价分类法的关键是根据输入数据的类型和程序的功能说明划分等价类。,2018/9/1,34,等价分类法,常用的一些规则: (1) 如果能为输入条件指定一个范围,则可划分出一个有效的等价类(输入值落在此范围内)和两个无效的等价类(大于最大值的输入和小于最小值的输入); (2) 如果能为输入条件指定一个特定值,则可类似地划分出一个有效等价
15、类和两个无效等价类; (3) 如果能为输入条件指定一个集合,则可划分出一个有效等价类(此集合)和一个无效等价类(此集合的补集); (4) 如果能为输入条件指定一个布尔量,则可划分出一个有效等价类(此布尔量)和一个无效布尔量(此布尔量之非)。,2018/9/1,35,2. 边界值分析法,经验表明,大多数错误都发生在输入的边界值上。为此,专门引入边界值分析(Boundary Value Analysis)技术,旨在选择测试用例,强迫程序在边界值上执行。 BVA技术是对等价分类技术的补充,即在一个等价类中不是任选一个元素作为此等价类的代表进行测试,而是选择此等价类边界上的值。 此外,采用BVA技术导出测试用例时,不仅要考虑输入条件,还要考虑输出的状态。,2018/9/1,36,边界值分析法,采用BVA技术设计测试用例与等价分类法有许多相似之处: 1) 如果输入条件指定了由值a,b括起来的一个范围,那么值a、值b和紧挨a、b左右的值应分别作为测试用例; 2) 如果输入条件指定为一组数,那么这组数中最大者、最小者和次大、次小者应作为测试用例; 3) 应用规则1)、2)于输出条件。例如,假设某程序输出为一张温度压力对照表,此时应设计测试用例正好产生表项所允许的最大和最小值。 4) 如果内部数据结构是有界的(例如,某数组有100个元素),那么应设计测试数据，使之能检查该数据结构的边界。,
