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1、软件件质量保量保证与与测试第第10章章黑盒测试黑盒测试 内容提要内容提要p10.1黑盒测试的根本概念黑盒测试的根本概念p10.2等价类划分等价类划分p10.2.1划分等价类划分等价类p10.2.2划分等价类的方法划分等价类的方法p10.2.3设计测试用例设计测试用例:p10.3边境值分析法边境值分析法p10.3.1 边境条件边境条件p10.3.2次边境条件次边境条件p10.3.3其他一些边境条件其他一些边境条件p10.3.4边境值的选择方法边境值的选择方法内容提要内容提要p10.4因果图法因果图法p10.4.1因果图设计方法因果图设计方法p10.4.2因果图测试用例因果图测试用例p10.5功能
2、图法功能图法p10.5.1功能图设计方法功能图设计方法p10.5.2功能图法生成测试用例功能图法生成测试用例p10.6黑盒测试方法的比较与选择黑盒测试方法的比较与选择p10.7黑盒测试工具引见黑盒测试工具引见p10.7.1WinRunner引见引见p10.7.2 LoadRunner的运用的运用p10.7.3.QuickTest Pro的运用的运用p10.9小结小结10.1黑盒测试的根本概念黑盒测试的根本概念 p黑盒测试试图发现以下类型的错误：黑盒测试试图发现以下类型的错误：p功能错误或脱漏；功能错误或脱漏；p界面错误；界面错误；p数据构造或外部数据库访问错误；数据构造或外部数据库访问错误；p
3、性能错误；性能错误；p初始化和终止错误。初始化和终止错误。10.2等价类划分等价类划分p等价类划分法是一种黒盒等价类划分法是一种黒盒测试的技术，不思索程序测试的技术，不思索程序的内部构造，是把一切能的内部构造，是把一切能够的输入数据，即程序的够的输入数据，即程序的输入域划分成假设干部分输入域划分成假设干部分子集，然后从每一个子集，然后从每一个子集中选取少数具有代表子集中选取少数具有代表性的数据作为测试用例。性的数据作为测试用例。p该方法是一种重要的，常该方法是一种重要的，常用的黑盒测试用例设计方用的黑盒测试用例设计方法。法。用例用例编号号乘数乘数1 1乘数乘数2 2乘乘积11112122313
4、3414510.2.1划分等价类划分等价类p等价类划分可有两种不同的情况等价类划分可有两种不同的情况:有效等有效等价类和无效等价类。价类和无效等价类。p有效等价类有效等价类:是指对于程序的规格阐明来是指对于程序的规格阐明来说是合理的，有意义的输入数据构成的集说是合理的，有意义的输入数据构成的集合。合。p利用有效等价类可检验程序能否实现了规利用有效等价类可检验程序能否实现了规格阐明中所规定的功能和性能。格阐明中所规定的功能和性能。p无效等价类无效等价类:与有效等价类的定义恰巧相与有效等价类的定义恰巧相反，不符合需求规格阐明书。反，不符合需求规格阐明书。10.2.2划分等价类的方法划分等价类的方法
5、p下面下面给出六条确定等价出六条确定等价类的原那么。的原那么。p在在输入条件入条件规定了取定了取值范范围或或值的个数的情况下，那么可的个数的情况下，那么可以确立一个有效等价以确立一个有效等价类和两个无效等价和两个无效等价类。p在在输入条件入条件规定了定了输入入值的集合或者的集合或者规定了定了“必需如何必需如何的条件的情况下，可确立一个有效等价的条件的情况下，可确立一个有效等价类和一个无效等价和一个无效等价类。p在在输入条件是一个布入条件是一个布尔量的情况下，可确定一个有效等价量的情况下，可确定一个有效等价类和一个无效等价和一个无效等价类。p在在规定了定了输入数据的一入数据的一组值假定假定n个，
6、并且程序要个，并且程序要对每一个每一个输入入值分分别处置的情况下，可确立置的情况下，可确立n个有效等价个有效等价类和一个无效等价和一个无效等价类。p在在规定了定了输入数据必需遵守的入数据必需遵守的规那么的情况下，可确立一那么的情况下，可确立一个有效等价个有效等价类符合符合规那么和假那么和假设干个无效等价干个无效等价类从从不同角度不同角度违反反规那么。那么。p在确知已划分的等价在确知已划分的等价类中各元素在程序中各元素在程序处置中的方式不同置中的方式不同的情况下，那么的情况下，那么应再将再将该等价等价类进一步的划分一步的划分为更小的等更小的等价价类。等价类表例如等价类表例如 输入条入条件件有效等
7、有效等价价类无效等无效等价价类输入条入条件件有效等有效等价价类无效等无效等价价类1001.无效等效类2.有效等效类3.无效等效类10.2.3设计测试用例设计测试用例 p先根据输入条件确定有效等先根据输入条件确定有效等价类和无效等价类，然后从价类和无效等价类，然后从划分出的等价类中按以下三划分出的等价类中按以下三个原那么设计测试用例。个原那么设计测试用例。p每一个等价类规定一个独一每一个等价类规定一个独一的编号。的编号。p设计一个新的测试用例，使设计一个新的测试用例，使其尽能够多地覆盖尚未被覆其尽能够多地覆盖尚未被覆盖地有效等价类，反复这一盖地有效等价类，反复这一步。直到一切的有效等价类步。直到
8、一切的有效等价类都被覆盖为止。都被覆盖为止。p设计一个新的测试用例，使设计一个新的测试用例，使其仅覆盖一个尚未被覆盖的其仅覆盖一个尚未被覆盖的无效等价类，反复这一步，无效等价类，反复这一步，直到一切的无效等价类都被直到一切的无效等价类都被覆盖为止。覆盖为止。用例用例编号号所属等所属等价价类乘乘数数1 1乘乘数数2 2乘乘积123206021-102提示“请输入1100之间的整数332003提示“请输入1100之间的整数三角形等价类划分三角形等价类划分 输入条件入条件有效等价有效等价类无效等价无效等价类能否三角形的3条边A0， 1B0， 2C0， 3A+BC， 4B+CA， 5A+CB 6A0，
9、 7B0， 8C0， 9A+BC， 10B+CA， 11A+CB 12能否等腰三角形A=B， 13B=C， 14C=A， 15ABandBCandCA，16能否等边三角形A=BandB=CandC=A，17AB， 18BC， 19CA， 20三角形测试用例等价类划分三角形测试用例等价类划分 用例用例编号号【A，B，C】覆盖等价覆盖等价类输出出1【3，4，5】1，2，3，4，5，6普通三角形2【0，1，2】7不能构成三角形3【1，0，2】84【1，2，0】95【1，2，3】106【1，3，2】117【3，1，2】128【3，3，4】1，2，3，4，5，6，13等腰三角形9【3，4，4】1，2，3
10、，4，5，6，1410【3，4，3】1，2，3，4，5，6，1511【3，4，5】1，2，3，4，5，6，16非等腰三角形12【3，3，3】1，2，3，4，5，6，17是等边三角形13【3，4，4】1，2，3，4，5，6，14，18非等边三角形14【3，4，3】1，2，3，4，5，6，15，1915【3，3，4】1，2，3，4，5，6，13，2010.3边境值分析法边境值分析法p10.3.1 边境条件边境条件p我们可以想象一下，假设在悬崖峭壁边可我们可以想象一下，假设在悬崖峭壁边可以自信地平安行走，平地就不在话下了。以自信地平安行走，平地就不在话下了。p假设软件在才干到达极限时可以运转，那假设
11、软件在才干到达极限时可以运转，那么在正常情况下普通也就不会有什么问题。么在正常情况下普通也就不会有什么问题。p边境条件是特殊情况，由于编程从根本上边境条件是特殊情况，由于编程从根本上说不疑心边境有问题。说不疑心边境有问题。p奇异的是，程序在处置大量中间数值时都奇异的是，程序在处置大量中间数值时都是对的，但是能够在边境处出现错误。是对的，但是能够在边境处出现错误。10.3.2 次边境条件次边境条件字字符符ASCII值值字字符符ASCII值值字字符符ASCII值值字字符符ASCII值值Null0B66250a97Space32Y89957b98/47Z90:58y1210489164z122149
12、96A6512310.3.3 其他一些边境条件其他一些边境条件p另一种看起来很明显的软件缺陷来源是当软件要求输入时另一种看起来很明显的软件缺陷来源是当软件要求输入时比如在文本框中，不是没有输入正确的信息，而是根比如在文本框中，不是没有输入正确的信息，而是根本没有输入任何内容，只按了本没有输入任何内容，只按了Enter键。键。p这种情况在产品阐明书中经常被忽视，程序员也能够经常这种情况在产品阐明书中经常被忽视，程序员也能够经常遗忘，但是在实践运用中却时有发生。程序员总会习惯性遗忘，但是在实践运用中却时有发生。程序员总会习惯性地以为用户要么输入信息，不论是看起来合法的或非法的地以为用户要么输入信息
13、，不论是看起来合法的或非法的信息，要么就会选择信息，要么就会选择Cancel键放弃输入，假设没有对空键放弃输入，假设没有对空值进展好的处置的话，恐怕程序员本人都不知道程序会引值进展好的处置的话，恐怕程序员本人都不知道程序会引向何方。向何方。p正确的软件通常应该将输入内容默以为合法边境内的最小正确的软件通常应该将输入内容默以为合法边境内的最小值，或者合法区间内的某个合理值，否那么，前往错误提值，或者合法区间内的某个合理值，否那么，前往错误提示信息。示信息。p由于这些值通常在软件中进展特殊处置，所以不要把它们由于这些值通常在软件中进展特殊处置，所以不要把它们与合法情况和非法情况混在一同，而要建立单
14、独的等价区与合法情况和非法情况混在一同，而要建立单独的等价区间。间。10.3.4 边境值的选择方法边境值的选择方法p对边境境值设计测试用例，用例，应遵照以下几条原那么：遵照以下几条原那么：p假假设输入条件入条件规定了定了值的范的范围，那么，那么应取取刚到达到达这个范个范围的的边境的境的值，以及，以及刚刚超越超越这个范个范围边境的境的值作作为测试输入数据。入数据。p假假设输入条件入条件规定了定了值的个数，那么用最大个数、最小个的个数，那么用最大个数、最小个数、比最小个数少数、比最小个数少1、比最大个数多、比最大个数多1的数作的数作为测试数据。数据。p根据根据规格格阐明的每个明的每个输出条件，运用
15、前面的原那么出条件，运用前面的原那么。p根据根据规格格阐明的每个明的每个输出条件，运用前面的原那么出条件，运用前面的原那么。p假假设程序的程序的规格格阐明明给出的出的输入域或入域或输出域是有序集合，出域是有序集合，那么那么应选取集合的第一个元素和最后一个元素作取集合的第一个元素和最后一个元素作为测试用用例。例。p假假设程序中运用了一个内部数据构造，那么程序中运用了一个内部数据构造，那么应中中选择这个个内部数据构造内部数据构造边境上的境上的值作作为测试用例。用例。p分析分析规格格阐明，找出其他能明，找出其他能够的的边境条件。境条件。10.4因果图法因果图法p10.4.1因果因果图设计方法方法p利
16、用因果利用因果图导出出测试用例需求用例需求经过以下几个步以下几个步骤：p分分析析程程序序规格格阐明明的的描描画画中中，哪哪些些是是缘由由，哪哪些些是是结果果。缘由由经常常是是输入入条条件件或或是是输入入条条件件的的等等价价类，而，而结果是果是输出条件。出条件。p分分析析程程序序规格格阐明明的的描描画画中中语义的的内内容容，并并将将其其表示成表示成衔接各个接各个缘由与各个由与各个结果的果的“因果因果图。p标明明约束束条条件件。由由于于语法法或或环境境的的限限制制，有有些些缘由由和和结果果的的组合合情情况况是是不不能能够出出现的的。为阐明明这些些特特定定的的情情况况，在在因因果果图上上运运用用假假
17、设干干个个规范范的的符号符号标明明约束条件。束条件。p把因果把因果图转换成断定表。成断定表。p为断定表中每一列表示的情况断定表中每一列表示的情况设计测试用例。用例。因果图的根本图形符号因果图的根本图形符号 p 恒等：假恒等：假设缘由出由出现，那么，那么结果出果出现；假；假设缘由不出由不出现，那么，那么结果也不出果也不出现。p 非：假非：假设缘由出由出现，那么，那么结果不出果不出现；假假设缘由不出由不出现，那么，那么结果出果出现。p 或或：假：假设几个几个缘由中有由中有1个出个出现，那么，那么结果出果出现；假；假设几个几个缘由都不出由都不出现，那么，那么结果不果不出出现。p 与与：假：假设几个几
18、个缘由都出由都出现，结果才出果才出现。假假设其中有其中有1个个缘由不出由不出现，那么，那么结果不出果不出现。因果图的约束符号因果图的约束符号 pE互斥：表示互斥：表示a、b两个缘由不会同时成立，两个中最多有一两个缘由不会同时成立，两个中最多有一个能够成立。个能够成立。pI包含：表示包含：表示a、b、c这这3个缘由中至少有一个必需成立。个缘由中至少有一个必需成立。pO独一：表示独一：表示a和和b当中必需有一个，且仅有一个成立。当中必需有一个，且仅有一个成立。pR要求：表示当要求：表示当a出现时，出现时，b必需也出现。必需也出现。a出现时不能够出现时不能够b不出现。不出现。pM屏蔽：表示当屏蔽：表
19、示当a是是1时，时，b必需是必需是0。而当。而当a为为0时，时，b的值的值不定。不定。10.4.2 因果图测试用例因果图测试用例缘由c1:投入1元5角硬币；c2:投入2元硬币；c3:按“可乐按钮；c4:按“雪碧按钮；c5:按“红茶按钮中间形状11：已投币12：已按钮结果a1:退还5角硬币；a2:送出“可乐饮料；a3:送出“雪碧饮料；a4:送出“红茶饮料因果图因果图 决策表决策表 1234567891011输入投入1元5角硬币11110000000投入2元硬币00001111000按“可乐按钮10001000100按“雪碧按钮01000100010按“红茶按钮00100010001中间结点已投币
20、11111111000已按钮11101110111输出退还5角硬币00001110000送出“可乐饮料10001000000送出“雪碧饮料01000100000送出“红茶饮料00100010000乘法器测试用例等价类划分 用例用例编号号测试用例用例 预期期输出出 1投入1元5角，按“可乐 送出“可乐饮料 2投入1元5角，按“雪碧 送出“雪碧饮料 3投入1元5角，按“红茶 送出“红茶饮料 4投入2元，按“可乐找5角，送出“可乐 5投入2元，按“雪碧找5角，送出“雪碧 6投入2元，按“红茶找5角，送出“红茶 10.5功能图法功能图法p一个程序的功能阐明通常由动态阐明和静一个程序的功能阐明通常由动态
21、阐明和静态阐明组成。态阐明组成。p动态阐明描画了输入数据的次序或转移的动态阐明描画了输入数据的次序或转移的次序。次序。p静态阐明描画了输入条件与输出条件之间静态阐明描画了输入条件与输出条件之间的对应关系。的对应关系。p对于较复杂的程序，由于存在大量的组合对于较复杂的程序，由于存在大量的组合情况，因此，仅用静态阐明组成的规格阐情况，因此，仅用静态阐明组成的规格阐明对于测试来说往往是不够的，必需用动明对于测试来说往往是不够的，必需用动态阐明来补充功能阐明。态阐明来补充功能阐明。10.5.1 功能图设计方法功能图设计方法p功能图方法是用功能图笼统地表示程序的功能阐功能图方法是用功能图笼统地表示程序的
22、功能阐明，并机械地生胜利能图的测试用例。功能图模明，并机械地生胜利能图的测试用例。功能图模型由形状迁移图和逻辑功能模型构成。型由形状迁移图和逻辑功能模型构成。p形状迁移图用于表示输入数据序列以及相应的输形状迁移图用于表示输入数据序列以及相应的输出数据。在形状迁移图中，由输入数据和当前形出数据。在形状迁移图中，由输入数据和当前形状决议输出数据和后续形状。状决议输出数据和后续形状。p逻辑功能模型用于表示在形状中输入条件和输出逻辑功能模型用于表示在形状中输入条件和输出条件之间的对应关系。逻辑功能模型只适宜于描条件之间的对应关系。逻辑功能模型只适宜于描画静态阐明，输出数据仅由输入数据决议。测试画静态阐
23、明，输出数据仅由输入数据决议。测试用例那么是由测试中经过的一系列形状和在每个用例那么是由测试中经过的一系列形状和在每个形状中必需依托输入形状中必需依托输入/输出数据满足的一对条件输出数据满足的一对条件组成。组成。p功能图方法实践上是一种黑盒、白盒混合用例设功能图方法实践上是一种黑盒、白盒混合用例设计方法。计方法。功能图功能图 断定表断定表 输 入口令记录YNN错输入3次NYN输 出M2M3M4消去卡状 态S1S2S310.5.2 功能图法生成测试用例功能图法生成测试用例p从功能图生成测试用例的过程如下。从功能图生成测试用例的过程如下。p生成部分测试用例：在每个形状中，从因果图生生成部分测试用例
24、：在每个形状中，从因果图生成部分测试用例。部分测试库由缘由值输入数成部分测试用例。部分测试库由缘由值输入数据组合与对应的结果值输出数据或形状构据组合与对应的结果值输出数据或形状构成。成。p测试途径生成：利用上面的规那么生成从初始形测试途径生成：利用上面的规那么生成从初始形状到最后形状的测试途径。状到最后形状的测试途径。p测试用例合成：合成测试途径与功能图中每个形测试用例合成：合成测试途径与功能图中每个形状的部分测试用例。结果是视形状到最后形状的状的部分测试用例。结果是视形状到最后形状的一个形状序列，以及每个形状中输入数据与对应一个形状序列，以及每个形状中输入数据与对应输出数据组合。输出数据组合
25、。p测试用例的合成算法：采用条件构造树。测试用例的合成算法：采用条件构造树。10.6黑盒测试方法的比较与选黑盒测试方法的比较与选择择p以下是各种测试方法选择的综合战略，可供读者在实践运用过程以下是各种测试方法选择的综合战略，可供读者在实践运用过程中参考。中参考。p首先进展等价类划分，包括输入条件和输出条件的等价划分，将首先进展等价类划分，包括输入条件和输出条件的等价划分，将无限测试变成有限测试，这是减少任务量和提高测试效率最有效无限测试变成有限测试，这是减少任务量和提高测试效率最有效的方法。的方法。p在任何情况下都必需运用边境值分析方法。阅历阐明，用这种方在任何情况下都必需运用边境值分析方法。
26、阅历阐明，用这种方法设计出的测试用例发现程序错误的才干最强。法设计出的测试用例发现程序错误的才干最强。p可以用错误推测法追加一些测试用例，这需求依托测试工程师的可以用错误推测法追加一些测试用例，这需求依托测试工程师的智慧和阅历。智慧和阅历。p对照程序逻辑，检查已设计出的测试用例的逻辑覆盖程度。假设对照程序逻辑，检查已设计出的测试用例的逻辑覆盖程度。假设没有到达要求的覆盖规范，该当再补充足够的测试用例。没有到达要求的覆盖规范，该当再补充足够的测试用例。p假设程序的功能阐明中含有输入条件的组合情况，那么一开场就假设程序的功能阐明中含有输入条件的组合情况，那么一开场就可选用因果图法和断定表驱动法。可
27、选用因果图法和断定表驱动法。p对于参数配置类的软件，要用正交实验法选择较少的组合方式到对于参数配置类的软件，要用正交实验法选择较少的组合方式到达最正确效果。达最正确效果。p功能图法也是很好的测试用例设计方法，我们可以经过不同时期功能图法也是很好的测试用例设计方法，我们可以经过不同时期条件的有效性设计不同的测试数据。条件的有效性设计不同的测试数据。p对于业务流明晰的系统，可以利用场景法贯穿整个测试案例过程，对于业务流明晰的系统，可以利用场景法贯穿整个测试案例过程，在案例中综合运用各种测试方法。在案例中综合运用各种测试方法。10.7黑盒测试工具引见黑盒测试工具引见p10.7.1 WinRunner
28、引见引见 WinRunner运用运用 10.7.2 LoadRunner的运用的运用LoadRunner运用简介运用简介 LoadRunner运用简介运用简介 10.7.3. QuickTest Pro的运用的运用10.9小结小结p本章主要讲解了等价类划分法，边境值分本章主要讲解了等价类划分法，边境值分析法，因果图法，功能图分析法，综合的析法，因果图法，功能图分析法，综合的案例分析，同时对黒盒测试的几种方法进案例分析，同时对黒盒测试的几种方法进展的比较，最后引见了常用的几种黒盒测展的比较，最后引见了常用的几种黒盒测试的工具。试的工具。p本章的实际性较强，希望举一反三，将这本章的实际性较强，希望举一反三，将这些测试技术和平常的软件开发和测试任务些测试技术和平常的软件开发和测试任务结合起来。结合起来。
