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  • 边界值测试

    千次阅读 2019-07-16 16:55:19
    问题描述——找零钱最佳组合...试采用边界值测试法分别从定义域及值域两个角度对该问题设计测试用例,并给出分析过程。 根据题目分析,由边界值处理技巧一:如果输入条件规定了值的范围,则取刚刚达到这个范围的边...

    问题描述——找零钱最佳组合:

    假设商店货品价格(R)皆不大于100元(且为整数),若顾客付款在100元内(P),求找给顾客之最少货币个(张)数?(货币面值50元(N50),10元(N10),5元(N5),1元(N1)四种)

    试采用边界值测试法分别从定义域及值域两个角度对该问题设计测试用例,并给出分析过程。

    根据题目分析,由边界值处理技巧一:如果输入条件规定了值的范围,则取刚刚达到这个范围的边界值或临近值,以及刚刚超过这个范围边界的值。

     

    根据健壮性分析法和题目:

    一、1、输入条件(定义域):商品价格R的取值0<=R<=100 、R刚大于100、R刚小于0、

                                                 付款金额P的取值 R<=P<=100、 P刚小于R、P刚大于100。

     

         2、系统可能输出条件(输出域):0<=N50<=1、0<=N10<=4、0<=N5<=1、0<=N1<=4。且N1、N50、N10、N5都取整数

     

     

    二、设找零的总金额为K=P-R,

     

    又根据边界值分析法中的健壯性分析法结合输出域,得:K有以下取值:

     

    0(N50=0、N10=0、N5=0、N1=0),1(N50=1、N10=0、N5=0、N1=1),4(N50=0、N10=0、N5=0、N1=4),5(N50=0、N10=0、N5=1、N1=0),

    9(N50=0、N10=0、N5=1、N1=4),10(N50=0、N10=1、N5=0、N1=0),49(N50=0、N10=4、N5=1、N1=4),

    50(N50=1、N10=0、N5=0、N1=0),99(N50=1、N10=4、N5=1、N1=4)

     

    输入输出条件组合的情况为:

     

    1、R>100                        不合法

     

    2、R<=0   不合法

     

    3、0<=R<=100, P>100             不合法

                                  

    4、0<=R<=100, P<R               不合法

     

    5、0<=R<=100, R<=p<=100, K=99   输出为10张

     

    6、0<=R<=100, R<=p<=100, K=50   输出一张

     

    7、0<=R<=100, R<=p<=100, K=49   输出9张

     

    8、0<=R<=100, R<=p<=100, K=10   输出一张

     

    9、0<=R<=100, R<=p<=100, K=9    输出5张

     

    10、0<=R<=100, R<=p<=100, K=5   输出1张

     

    11、0<=R<=100, R<=p<=100, K=4   输出4张

     

    12、0<=R<=100, R<=p<=100, K=1   输出1张

     

    13、0<=R<=100, R<=p<=100, K=0   输出0张

    三、测试用例如下:

    测试用例 商品价格 付款金额 预期结果(N50,N10,N5,N1)

    1           101 -                          不合法

    2 -         1 -                             不合法

    3           100            101          不合法

    4           100             99           不合法

    5           1                100         (1,4,1,4)

    6           50              100         (1,0,0,0)

    7           51              100         (0,4,1,1)

    8           90              100         (0,1,0,0)

    9           91              100         (0,0,1,4)

    10         95              100          (0,0,1,0)

    11         96              100           (0,0,0,4)

    12         99              100           (0,0,0,1)

    13        100              100          (0,0,0,0)

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  • 边界值测试用例 健壮边界值测试  

    边界值测试用例

    健壮边界值测试

     

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  • 边界值测试,即使用输入空间的边界值来标识测试用例。基本原理是错误很可能出现在输入变量的极值附近。基本思想就是使用变量的最小值、略高于最小值、正常值、略低于最大值、最大值来测试程序的正确反应。  边界值...
  • 边界值测试 边界值测试倾向于选择系统边界或边界附近的数据来设计测试用例 边界值 每个输入条件都有边界值。例如: x的取值范围是[100,200],y的取值范围是[1,3] 即x的边界值有:100,200;y的边界值有:1,3 如何...

    边界值测试

    边界值测试倾向于选择系统边界或边界附近的数据来设计测试用例

    边界值

    每个输入条件都有边界值。例如:
    x的取值范围是[100,200],y的取值范围是[1,3]
    即x的边界值有:100,200;y的边界值有:1,3

    如何设置测试用例

    • 穷尽测试

    在边界以及边界附近的邻域内选择所有的测试数据,构成测试用例

    穷尽测试法

    • 确定有几个输入条件;(个数由需求确定,不变)
    • 确定每个输入条件的边界点
    • 划定边界邻域(数据量随边界邻域取值变大而变大)
    • 穷尽法选择测试数据
    • 组合测试数据设计测试用例
      该方案可以满足测试覆盖度高和方法复杂度低的要求,但他在冗余度、缺陷定位能力以及复杂度这三个方面远远达不到理想的效果。
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  • 边界值测试: 边界值分析 健壮性测试 最坏情况测试 特殊值测试

    边界值分析

    边界值分析法是对等价类分析方法的补充,其理论基础是假定大多数的错误是发生在各种输入条件的边界上,如果边界附近的取值不会导致程序出错,那么其他的取值导致程序出错的可能性很小。
    边界值分析法的使用条件:

    • 输入条件规定了一个值的取值范围或规定了值的个数。
    • 输入条件规定了一个有序集合。

    边界的定义

    边界是指,相当于输入等价类和输出等价类而言,稍高于其边界值及稍低于其边界值的特定情况,如图一个例子:
    在这里插入图片描述
    如:两个变量x1和x2的函数F,若F为实现一个程序,要输入x1和x2就可能存在边界:
    比如,在做三角形计算时,要输入三角形的三个边长:A、B和C。 我们应注意到这三个数值应当满足: A>0、B>0、C>0、 A+B>C、A+C>B、B+C>A,才能构成三角形。但如果把六个不等式中的任何一个大于号“>”错写成大于等于号“≥”,那就不能构成三角形。问题常出现在容易被疏忽的边界附近。
    边界值的例子:

    • 对16-bit 的整数而言32767 和-32768是边界
    • 屏幕上光标在最左上、最右下位置
    • 报表的第一和最后一行
    • 数组元素的第一个和最后一个
    • 循环的第0次、第1次和倒数第2次、最后1次

    边界点的定义

    上点:边界上的点。若边界是封闭的,上点就在域内。若边界是开放的,上点就在域外。
    离点:离上点最近的一个点。若边界是封闭的,离点就在域外。若边界是开放的,离点就在域内。(上点和离点总有一个在域内,一个在域外)。
    内点:域内的任意一个点。
    在这里插入图片描述
    对于这个图来说,上点和内点都是测试内点,离点是测试外点。

    边界值分析

    边界值分析的操作:

    1. 边界值分析的基本思想是:使用在最小值略高于最小值正常值略低于最大值最大值处取输入变量值
    2. 边界值分析的假设:“单缺陷”假设,即失效极少是由两个(或多个)缺陷的同时发生引起的
    3. 边界值分析测试用例的获得:只使一个变量取极值,其余变量取正常值
    4. 对于一个n变量的函数,边界值分析会产生4n+1个测试用例
    5. 边界值分析也是一种黑盒测试

    边界值分析是考虑边界条件而选取的一种功能测试的方法,边界值分析的关注点在于输入空间的边界,以标识测试用例,因为软件错误更可能出现在输入变量的极值附近。
    人们长期的测试工作经验得知,大量的错误是发生在输入或输出范围的边界上,而不是在输入范围内部。
    因此针对各种边界情况设计测试用例,可以查出更多的错误。

    推导:边界值分析的假设:“单缺陷”假设
    方法:如一个n变量函数,使除一个以外的所有变量取正常值,使剩余的那个变量分别取最小值、略高于最小值、正常值、略低于最大值和最大值,对于每个变量都重复进行。

    1. 一个变量取边界值,其他变量取正常值 即:{a1边界集合} X {a2一个正常值} X {a3一个正常值} X {a4一个正常值}…….共n 个集合。
    2. | {边界集合} |=4 ,| {一个正常值} |=1, |{a1边界集合} X {a2一个正常值} X {a3一个正常值} X {a4一个正常值}…….|=4 ,共4*n个输入值。
    3. 最后补上一正常值,所有变量都取正常值 。
    4. 所以共计4*n+1。

    如下图:

    • 使用边界值分析方法设计测试用例,首先应确定边界情况。
    • 根据边界值集合完成迪卡尔积( “单缺陷”假设)。
      强调:边界值分析的假设:“单缺陷”假设。
      如两个变量函数F的边界分析测试用例是:
      { <x1nom,x2min>, <x1nom,x2min+>, <x1nom,x2max->, <x1nom,x2max>, <x1min,x2nom>,
      <x1min+,x2nom>, <x1max-,x2nom>, <x1max,x2nom>,<x1nom,x2nom> }
      在这里插入图片描述
      注意:
      (1) 每个边界都要作为测试条件,边界值分析不是从某等价类中随便挑一个作为代表,而是使这个等价类的每个边界都要作为测试条件。
      (2)边界值分析不仅考虑输入条件,还要考虑输出空间产生的测试情况,即从输出空间产生边界值的测试情况来考虑条件。

    测试边界线

    边界确定的方法:测试临近边界的合法数据,以及刚超过边界的非法数据。
    越界测试
    (对于最大值)通常简单地加1或很小的数
    (对于最小值)通常简单地减1或很小的数

    边界值分析的局限性

    • 测试用例不充分
    • 不能发现测试变量之间的依赖关系
    • 不考虑含义和性质,没有利用理解和想象
    • 只能作为初步测试用例使用
    • 边界值测试分析采用了可靠性理论的单缺陷假设,如果被测试程序是多个独立变量的函数,这些变量受物理量的限制。

    健壮性测试

    1. 健壮性是指在异常情况下,软件还能正常运行的能力。
    2. 健壮性有两层含义:
      • 容错能力
        • 输入错误的数据类型。
        • 输入定义域之外的数值。
      • 恢复能力
        • 系统能否重新运行;
        • 有无重要的数据丢失;
        • 是否毁坏了其它相关的软件硬件。
    3. 对于一个n变量的函数,健壮性分析会产生6n+1个测试用例。

    容错性测试通常构造一些不合理的输入来引诱软件出错,例如:
    (1)输入错误的数据类型。
    (2)输入定义域之外的数值。

    恢复测试重点考察一下几项:
    (1)系统能否重新运行;
    (2)有无重要的数据丢失;
    (3)是否毁坏了其它相关的软件硬件。

    除了变量的5个边界分析取值还要考虑略超过最大值(max)和略小于最小值(min)时的情况,以两个函数变量为例,如图:
    在这里插入图片描述
    健壮性测试是边界值分析的一种简单扩展。
    方法:如一个n变量函数,使除一个以外的所有变量取正常值,使剩余的那个变量取最小值、略高于最小值、正常值、略低于最大值和最大值,超过最大值,略小于最小值,对于每个变量都重复进行。
    {min-,min,min+ ,nom,max-,max,max+}

    • 健壮性考虑的主要部分是预期输出,而不是输入;
    • 健壮性测试的主要价值是观察例外情况的处理;
    • 如果采用例外处理选择,则必须进行健壮性测试;

    最坏情况测试

    • 边界值分析测试用例是最坏情况测试用例的真子集
      • n变量函数的最坏情况测试会产生5的n次方个测试用例
        以两个变量函数为例,如图:
        在这里插入图片描述
        最坏情况测试将意味着更大工作量
        推导:
    • 定义域的边界 |{边界集合}|=5 { min,min+ ,nom,max-,max }
    • 所有变量取边界值集合的迪卡尔积
    • | {边界集合} |=5 ,故产生5^n个测试用例
    • 而边界值分析只产生4n+1个测试用例

    健壮最坏情况测试用例

    n变量函数的最坏情况测试会产生7的n次方个测试用例
    在这里插入图片描述
    健壮最坏情况测试将意味着更大工作量
    推导:

    • 定义域的边界 |{边界集合}|=7 {min-,min,min+ ,nom,max-,max,max+}
    • 所有变量取边界值集合的迪卡尔积
    • | {边界集合} |=7 ,7^n

    最坏情况测试的局限性

    最坏情况测试用例的归纳模式与边界分析的归纳模式一样,有相同的局限性:

    • 测试用例不充分
    • 不能发现测试变量之间的依赖关系
    • 不考虑含义和性质,没有利用理解和想象
    • 只能作为初步测试用例使用

    特殊值测试

    特点:

    • 最直观、最不一致、具有高度主观性
    • 特殊值测试特别依赖测试人员的能力
    • 特殊值测试大概是运用最广泛的一种功能测试,虽然特殊值测试是高度主观性的,但是能更有效地发现缺陷

    随机测试

    • 随机测试的基本思想:
      • 使用随机数生成器选出测试用例值
        在这里插入图片描述

    边界值测试使用技巧

    这类测试方法都有一种假设:输入变量的真正独立性(必须保证)

    以上介绍的测试方法的区别:

    • 正常值与健壮值
    • 单缺陷与多缺陷设计

    运用好这些差别就能产生较好的测试。

    选择测试用例的原则

    在这里插入图片描述

    1. 如果输入条件规定了值的范围,则应该取刚达到这个范围的边界值,以及刚刚超过这个范围边界的值作为测试输入数据;
    2. 如果输入条件规定了值的个数,则用最大个数、最小个数、比最大个数多1、比最小个数少1的数做为测试数据;
    3. 如果程序的规格说明给出的输入域或输出域是有序集合(如有序表、顺序文件等),则应选取集合的第一个和最后一个元素作为测试用例;
    4. 如果程序用了一个内部结构,应该选取这个内部数据结构的边界值作为测试用例;
    5. 分析规格说明,找出其他可能的边界条件。
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