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  • 白盒测试方法

    千次阅读 2019-08-12 19:27:47
    白盒测试法检查程序内部逻辑结构,对所有逻辑路径进行测试,是一种穷举路径的测试方法。但即使每条路径都测试过了,仍然可能存在错误。因为: 穷举路径测试无法检查出程序本身是否违反了设计规范,即程序是否是一个...

    一、概述:

    白盒测试也称结构测试或逻辑驱动测试,是针对被测单元内部是如何进行工作的测试。它根据程序的控制结构设计测试用例,主要用于软件或程序验证。

    白盒测试法检查程序内部逻辑结构,对所有逻辑路径进行测试,是一种穷举路径的测试方法。但即使每条路径都测试过了,仍然可能存在错误。因为:

    穷举路径测试无法检查出程序本身是否违反了设计规范,即程序是否是一个错误的程序。

    穷举路径测试不可能查出程序因为遗漏路径而出错。

    穷举路径测试发现不了一些与数据相关的错误。

    二、方法

    白盒测试主要是检查程序的内部结构、逻辑、循环和路径。常用测试用例设计方法有:

    逻辑覆盖:以程序的内部逻辑结构为基础,分为语句覆盖、判定覆盖、条件覆盖、判定-条件覆盖、条件组合覆盖等。

    基本路径测试:在程序控制流程的基础上,分析控制构造的环路复杂性,导出基本可执行路径集合,从而设计测试用例。

     逻辑覆盖 vs. 路径覆盖:

    逻辑覆盖:以程序或系统的内部逻辑结构为基础,分为语句覆盖、判定覆盖、判定-条件覆盖、条件组合覆盖等。

    基本路径测试:在程序或业务控制流程的基础上,分析控制构造的环路复杂性,导出基本可执行路径集合,从而设计测试用例。

    2.1 语句覆盖:

    语句覆盖法的基本思想是设计若干测试用例,运行被测程序,使程序中的每个可执行语句至少被执行一次

    如果是顺序结构,就是让测试从头执行到尾

    如果有分支、条件和循环,需要利用下面的方法,执行足够的测试覆盖全部语句

    只需设计一个测试用例:    a=2,b=1,c=6; 即达到了语句覆盖。

    【优点】 :可以很直观地从源代码得到测试用例,无须细分每条判定表达式。

    【缺点】 :由于这种测试方法仅仅针对程序逻辑中显式存在的语句,但对于隐藏的条件是无法测试的。如在多分支的逻辑运算中无法全面的考虑。语句覆盖是最弱的逻辑覆盖。

    2.2 判定覆盖

    设计若干用例,运行被测程序,使得程序中每个判断的取真分支和取假分支至少经历一次,即判断真假值均曾被满足。 一个判定往往代表着程序的一个分支,所以判定覆盖也被称为分支覆盖。

    a=2,b=1 ,c=6可覆盖判断M的Y分支和判断N的Y分支;

    a=-2,b=-1 ,c=-3可覆盖判断M的N分支和判断N的N分支 。   这两组测试用例可覆盖所有判定的真假分支。

    a=1,b=1 ,c=-3  可覆盖判断M的Y分支和判断N的N分支 ;

    a=1,b=-2 ,c=3可覆盖判断M的N分支和判断N的Y分支 ;   同样的这两组测试用例也可覆盖所有判定的真假分支。

    【优点】:判定覆盖具有比语句覆盖更强的测试能力。同样判定覆盖也具有和语句覆盖一样的简单性,无须细分每个判定就可以得到测试用例。

    【缺点】:往往大部分的判定语句是由多个逻辑条件组合而成,若仅仅判断其整个最终结果,而忽略每个条件的取值情况,必然会遗漏部分测试路径。判定覆盖仍是的逻辑覆盖。

    2.3 条件覆盖

    设计若干测试用例,执行被测程序以后,要使每个判断中每个条件的可能取值至少满足一次

    判断M表达式: 设条件 a>0 取真 记为 T1           取假 记为  F1  

    条件 b>0 取真 记为  T2            取假 记为  F2

    判断N表达式: 设条件 a>1 取真 记为 T3             取假 记为 F3  

    条件 c>1 取真 记为  T4             取假 记为 F4

    它覆盖了判定M的N分支和判断N的Y分支。 

    测试用例

    覆盖条件

    具体取值条件

     

    a=2,b=-1,c=-2

     

    T1, F2, T3, F4

    a>0,b<=0,

    a>1,c<=1

     

    a=-1,b=2,c=3

    F1, T2, F3, T4

    a<=0,b>0,

    a<=1,c>1

    我们用条件覆盖设计的思想就是让测试用例能覆盖 T1、T2、T3、T4、F1、F2、F3、F4 

    【优点】:增加了对条件判定情况的测试,增加了测试路径。

    【缺点】:条件覆盖不一定包含判定覆盖。例如,我们刚才设计的用例就没有覆盖判断M的Y分支和判断N的N分支。条件覆盖只能保证每个条件至少有一次为真,而不考虑所有的判定结果。

    2.4 判定条件覆盖

    判定-条件覆盖是判定和条件覆盖设计方法的交集,即设计足够的测试用例,使得判断条件中的所有条件可能取值至少执行一次,同时,所有判断的可能结果至少执行一次

    测试用例

    取值条件

    具体取值条件

    判定条件

    通过路径

    输入:a=2,b=1,c=6

    输出:a=2,b=1,c=5

    T1,T2,T3,T4

    a>0,b>0, a>1,c>1

    M=.T.

    N=.T.

    P1(1-2-4)

    输入:a=-1,b=-2,c=-3

    输出:a=-1,b=-2,c=-5

    F1,F2,F3,F4

    a<=0, b<=0, a<=1, c<=1

    M=.F.

    N=.F.

    P4(1-3-5)

    按照判定-条件覆盖的要求,我们设计的测试用例要满足如下条件:

    1.所有条件可能至少执行一次取值;

    2.所有判断的可能结果至少执行一次。 

    测试用例

    覆盖条件

    覆盖判断

    a=2,b=1,c=6

    T1, T2,

    T3, T4

    M的Y分支和N的Y分支

    a=-1,b=-2,c=-3

     

    F1, F2, 

    F3, F4

    M的N分支和N的N分支

     要满足T1、T2、 T3 、T4 F1、 F2 、F3、F4

    【优点】 :能同时满足判定、条件两种覆盖标准。

    【缺点】 :判定/条件覆盖准则的缺点是未考虑条件的组合情况。

    2.5 条件组合覆盖

    设计足够的测试用例,使得程序中每个判断的所有可能的条件取值组合都至少出现一次

    它与条件覆盖的差别是它不是简单地要求每个条件都出现“真”与“假”两种结果,而是要求让这些结果的所有可能组合都至少出现一次

    按照条件组合覆盖的基本思想,对于前面的例子,我们把每个判断中的所有条件进行组合,设计组合条件如表所示,而我们设计的测试用例就要包括所有的组合条件

    组合编号

    覆盖条件取值

    判定条件取值

    判定-条件组合

    1

    T1T2

    M=.T.

    a>0b>0M取真

    2

    T1F2

    M=.F.

    a>0b<=0M取假

    3

    F1T2

    M=.F.

    a<=0b>0M取假

    4

    F1F2

    M=.F.

    a<=0b<=0M取假

    5

    T3T4

    N=.T.

    a>1c>1N取真

    6

    T3F4

    N=.T.

    a>1c<=1N取真

    7

    F3T4

    N=.T.

    a<=1c>1N取真

    8

    F3F4

    N=.F.

    a<=1c<=1N取假

    测试用例

    覆盖条件

    覆盖判断

    覆盖组合

    a=2,b=1,c=6

    T1, T2,

    T3, T4

    M取Y分支,Q取Y分支

    1,5

    a=2,b= -1,c= -2

    T1, F2, 

    T3, F4

    M取N分支,Q取Y分支

    2,6

    a=-1,b=2,c=3

     

    F1, T2, 

    F3, T4

    M取N分支,Q取Y分支

    3,7

    a= -1,b= -2,c= -3

     

    F1, F2, 

    F3, F4

    M取N分支,Q取N分支

    4,8

    要满足1、2、3、4、5、6、7、8条件组合

    测试用例

    覆盖条件

    覆盖路径

    覆盖组合

    输入:a=2,b=1,c=6

    输出:a=2,b=1,c=5

    T1,T2,T3,T4

    P1(1-2-4)

    1,5

    输入:a=2,b=-1,c=-2

    输出:a=2,b=-1,c=-2

    T1,F2,T3,F4

    P3(1-3-4)

    2,6

    输入:a=-1,b=2,c=3 

    输出:a=-1,b=2,c=6

    F1,T2,F3,T4

    P3(1-3-4)

    3,7

    输入:a=-1,b=-2,c=-3

    输出:a=-1,b=-2,c=-5

    F1,F2,F3,F4

    P4(1-3-5)

    4,8

    覆盖了所有组合,但覆盖路径有限,1-2-5 没被覆盖 

    【优点】:条件组合覆盖准则满足判定覆盖、条件覆盖和判定/条件覆盖准则。

    【缺点】:线性地增加了测试用例的数量。

    2.6 路径覆盖

    设计所有的测试用例,来覆盖程序中的所有可能的执行路径

    测试用例

    覆盖路径

    覆盖条件

    覆盖组合

    输入:a=2,b=1,c=6

    输出:a=2,b=1,c=5

    P1(1-2-4)

    T1,T2,T3,T4

    1,5

    输入:a=1,b=1,c=-3

    输出:a=1,b=1,c=-2

    P2(1-2-5)

    T1,T2,F3,F4

    1,8

    输入:a=2,b=-1,c=-2

    输出:a=2,b=-1,c=-2

    P3(1-3-4)

    T1,F2,T3,F4

    2,6

    输入:a=-1,b=2,c=3 

    输出:a=-1,b=2,c=6

    P3(1-3-4)

    F1,T2,F3,T4

    3,7

    输入:a=-1,b=-2,c=-3

    输出:a=-1,b=-2,c=-5

    P4(1-3-5)

    F1,F2,F3,F4

    4,8

    测试用例

    覆盖组合

    覆盖路径

    a=2,b=1,c=6

    1,5

    1-2-4

    a=1,b=1,c=-3

    1,8

    1-2-5

    a=-1,b=2,c=3

    4,7

    1-3-4

    a=-1,b=-2,c=-3

    4,8

    1-3-5

    【优点】 :这种测试方法可以对程序进行彻底的测试,比前面五种的覆盖面都广。

    【缺点】 :需要设计大量、复杂的测试用例,使得工作量呈指数级增长,不见得把所有的条件组合都覆盖。 

     2.7、逻辑覆盖总结

    根据覆盖目标的不同,逻辑覆盖又可分为语句覆盖、判定覆盖、条件覆盖、判定/条件覆盖、组合覆盖和路径覆盖

    语句覆盖:选择足够多的测试用例,使得程序中的每个可执行语句至少执行一次。

    判定覆盖:通过执行足够的测试用例,使得程序中的每个判定至少都获得一次“真”值和“假”值, 也就是使程序中的每个取“真”分支和取“假”分支至少均经历一次,也称为“分支覆盖”。

    条件覆盖:设计足够多的测试用例,使得程序中每个判定包含的每个条件的可能取值(真/假)都至少满足一次。

    判定/条件覆盖:设计足够多的测试用例,使得程序中每个判定包含的每个条件的所有情况(真/假)至少出现一次,并且每个判定本身的判定结果(真/假)也至少出现一次。    

    ——满足判定/条件覆盖的测试用例一定同时满足判定覆盖和条件覆盖。

    组合覆盖:通过执行足够的测试用例,使得程序中每个判定的所有可能的条件取值组合都至少出现一次。    

    ——满足组合覆盖的测试用例一定满足判定覆盖、条件覆盖和判定/条件覆盖。

    路径覆盖:设计足够多的测试用例,要求覆盖程序中所有可能的路径。

    3.基本路径测试

    3.1流程

    1.依据代码绘制流程图

    2.确定流程图的圈复杂度(cyclomatic complexity )

    3.确定线性独立路径的基本集合( basis set )

    4.设计测试用例覆盖每条基本路径

    3.2 示例:

    Path1: 1-2-3-6-7-9-10-1-11

    Path2: 1-2-3-6-8-9-10-1-11

    Path3: 1-2-3-4-5-10-1-11

    Path4: 1-11P

    基本路径测试并不是测试所有路径的组合,仅仅保证每条基本路径被执行一次

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  • 等价类: 无效等价类和有效等价类, 适用于无法穷举的情况. QQ登录数据输入 边界值: 结合等价类, 涉及到的边界值测试 第二个: 因果图和判定表法: 有制约关系考虑用因果图法制定判定表法: 列如下拉菜单,售水机 第三个: ...

    第一个方法: 
    等价类: 无效等价类和有效等价类, 适用于无法穷举的情况. QQ登录数据输入
    边界值: 结合等价类, 涉及到的边界值测试

    第二个:
    因果图和判定表法: 有制约关系考虑用因果图法制定判定表法: 列如下拉菜单,售水机

    第三个:
    场景法:  在冒烟测试的时候,系统测试的时候会用到,一个流程图就是一个场景,ATM机
                  当基本流和备选流都跑通了以后,还需要考虑用等价类法进行细节的测试
    第四个:
    错误推断法: 根据直觉\经验找出软件的常见错误,使用此法的前提是经验要多
                        前端页面容易出现的问题总结

    第五个: 
    正交表:当测试用例的排列的组合数据特别庞大的时候,考虑使用正交表法
                均匀的选择使得测试用例更加合理

    注意:
           当实际测试项目的时候,需要综合使用这些科学的测试方法来有效提高测试效率和测试覆盖度
    ,而不是单一的用某一个方法进行测试,综合应用应该根据实际场景来划分适用哪些综合的方法

     

    测试用例的力度:
                     测试用例可以写的很简单,也可以写的很复杂。

    最简单的测试用例是 测试的纲要,仅仅指出 要测试的 内容。
    测试用例写的过于简单,则可能失去了测试用例的意义。过于简单的测试用例设计其实并没有进行“设计”,只是需要把测试的功能模块记录下来而已,它的作用仅仅是在测试过程中作为一个简单的测试计划,提醒测试人员测试的主要功能包括哪些而已。
    测试过了仅能说明冒烟测试没有问题

    最复杂的测试用例则会指定输入的每项数据,期待的结果即检验方法,具体到界面元素的操作步骤,指定测试的方法和工具等。测试用例写得过于复杂或详细,会带来两个问题:一个是效率问题,另一个是维护成本问题。
    另外,测试用例设计的过于详细,留给测试执行人员的思考空间就比较少,容易限制测试人员的思维。

    一般测试团队选择编写的测试力度介于最简单和最复杂之间。


    测试用例的设计本质:
    测试用例的设计本质应该是在设计的过程中理解需求,检验需求,并把对软件系统的测试方法的思路记录下来,以便指导将来的测试。

    基于需求的测试用例设计
    基于需求的用例场景来设计测试用例是最直接有效的方法,因为它直接覆盖了需求,而需求是软件的根本,验证对需求的覆盖是软件测试的根本目的。

    要把测试用例当成活的文档,因为需求是活的,善变的。因此在设计测试用例方面应该要把敏捷方法的“及时响应变更比遵循计划更有价值”这一原则体现出来。

    测试用例设计不是一个阶段,测试用例的设计也需要迭代,在软件开发的不同阶段都要回来重新评审和完善测试用例


     

     

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  • 工作中常用到的测试用例方法大概有以下几...把无法穷举的输入数据按类别分子集、从每一个子集里挑选几个具有代表性数据进行测试 使用: 先分析输入需求 列出所有满足需求的条件、就是有效等价类 列出所有不满足需求...

    工作中常用到的测试用例方法大概有以下几种:
    等价类划分
    边界值
    正交法
    错误推测
    一、等价类划分法
    应用场景:
    应用中存在输入的地方、在进行输入测试时、可以输入的数据是无限的、测试中不可能对输入实现穷举、这时候就可以使用等价类了
    定义:
    把无法穷举的输入数据按类别分子集、从每一个子集里挑选几个具有代表性数据进行测试
    使用:
    先分析输入需求
    列出所有满足需求的条件、就是有效等价类
    列出所有不满足需求的条件、就是无效等价类
    二、边界值法
    应用场景:
    在测试的时候遇到存在输入或输出边界的情况下、考虑使用边界值法
    定义:
    边界值就是对输入输出的边界值进行测试的测试方法
    使用:
    1、输入
    在测试的时候先确定边界、
    取小于边界、等于边界、大于边界的值分别测试
    2、输出
    查看边界的现实内容是不是正确
    三、正交法
    应用场景:
    测试过程中遇到多个参数进行组合测试的情况、并且组合数量极大、可以用正交排列法减少测试用例、用最少的用例实现最大的覆盖率
    定义:
    正交排列法是一种有多个参数并且每个参数有多重取值的测试用例设计法
    使用:
    正交法是通过查表实现、推荐使用allpairs工具直接生成用例
    四、错误推测法
    应用场景:
    项目紧急时间不够、可以根据以前项目经验、推测出可能出错的地方来重点测试、
    测试结束后可以用错误推测法补充测试
    定义:
    错误推测是利用直觉和经验猜测出出错的可能类型、列举出程序中所有可能的错误和容易发生的错误、(测试经验丰富的测试人员常用)
    使用:
    列举出可能范的错误、或者错误容易发生的地方
    根据这些易出错的地方写用例

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    无法穷举的数据分类书写 (1)按照需求写出有效等价类 (2)根据需求取反,写出一部分无效等价类 (3)找到特殊情况的无效等价类(中文,英文,空格,空,符号,小叔,)根据需求选择 等价类划分法总结 1,长度 2...

    等价类划分法

    把无法穷举的数据分类书写
    (1)按照需求写出有效等价类
    (2)根据需求取反,写出一部分无效等价类
    (3)找到特殊情况的无效等价类(中文,英文,空格,空,符号,小叔,)根据需求选择

    等价类划分法总结

    1,长度
    2,组合
    3,类型
    4,是否为空
    5,是否区分大小写
    6,空格问题(程序中文字的最前和最后部分的空格,程序猿都喜欢清除,文字中间的空格会保留)

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    2016-06-05 20:41:00
    白盒测试法检查程序内部逻辑结构,对所有逻辑路径进行测试,是一种穷举路径的测试方法。但即使每条路径都测试过了,仍然可能存在错误。因为:1.穷举路径测试无法检查出程序本身是否违反了设计规范,即程序是否是一.....
  • 作者在与自动驾驶同行们讨论时,发现目前大家普遍都...早在二千多年前庄子就发表了"以有涯随无涯,殆已"哲学观点,目前自动驾驶面临问题就是极端场景非常多,短时间无法穷举,不管是基于规则的方法还是基于模型..
  • 2020-12-16

    2020-12-16 19:53:52
    等价类是建立在这种思想之上——即我们不可能进行穷举测试,那么我们就 必须对输入进行分类,而这种分类是建立在我们知道计算机程序设计原理和 计算机处理单元工作原理基础之上,程序是通过数据结构和算法来实现...
  • 单元小结四

    2018-06-25 17:26:00
    一、测试与正确性论证 ...一般而言,采用测试的方法可以发现程序中存在错误,但却不能证明程序中没有错误,除非进行穷举测试,但在实际中是无法知晓是否做到了全面测试。程序测试实质上只是一种抽样...

空空如也

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无法穷举的测试方法