白盒測試
白盒測試又稱結構測試、透明盒測試、邏輯驅動測試或基于代碼的測試。白盒測試是一種測試用例設計方法,盒子指的是被測試的軟件,白盒指的是盒子是可視的,你清楚盒子內部的東西以及里面是如何運作的。"白盒"法全面了解程序內部邏輯結構、對所有邏輯路徑進行測試。"白盒"法是窮舉路徑測試。在使用這一方案時,測試者必須檢查程序的內部結構,從檢查程序的邏輯著手,得出測試數據。
白盒測試的測試方法
有代碼檢查法、靜態結構分析法、靜態質量度量法、邏輯覆蓋法、基本路徑測試法、域測試、符號測試、路徑覆蓋和程序變異。
白盒測試法的覆蓋標準
有邏輯覆蓋、循環覆蓋和基本路徑測試。其中邏輯覆蓋包括語句覆蓋、判定覆蓋、條件覆蓋、判定/條件覆蓋、條件組合覆蓋和路徑覆蓋。六種覆蓋標準發現錯誤的能力呈由弱到強的變化:
1.語句覆蓋每條語句至少執行一次。
2.判定覆蓋每個判定的每個分支至少執行一次。
3.條件覆蓋每個判定的每個條件應取到各種可能的值。
4.判定/條件覆蓋同時滿足判定覆蓋條件覆蓋。
5.條件組合覆蓋每個判定中各條件的每一種組合至少出現一次。
6.路徑覆蓋使程序中每一條可能的路徑至少執行一次。
進行白盒測試時必須滿足的要求:
1.保證一個模塊中的所有獨立路徑至少被使用一次。
2.對所有邏輯值均需測試 true 和 false。
3.在上下邊界及可操作范圍內運行所有循環。
4.檢查內部數據結構以確保其有效性。
目的
通過檢查軟件內部的邏輯結構,對軟件中的邏輯路徑進行覆蓋測試;在程序不同地方設立檢查點,檢查程序的狀態,以確定實際運行狀態與預期狀態是否一致。
實施步驟
1.測試計劃階段:根據需求說明書,制定測試進度。
2.測試設計階段:依據程序設計說明書,按照一定規范化的方法進行軟件結構劃分和設計測試用例。
3.測試執行階段:輸入測試用例,得到測試結果。
4.測試總結階段:對比測試的結果和代碼的預期結果,分析錯誤原因,找到并解決錯誤。
基本路徑測試法的步驟:
第一步:畫出控制流圖
流程圖用來描述程序控制結構。可將流程圖映射到一個相應的流圖(假設流程圖的菱形決定框中不包含復合條件)。在流圖中,每一個圓,稱為流圖的結點,代表一個或多個語句。一個處理方框序列和一個菱形決測框可被映射為一個結點,流圖中的箭頭,稱為邊或連接,代表控制流,類似于流程圖中的箭頭。一條邊必須終止于一個結點,即使該結點并不代表任何語句(例如:if-else-then結構)。由邊和結點限定的范圍稱為區域。計算區域時應包括圖外部的范圍。
第二步:計算圈復雜度
圈復雜度是一種為程序邏輯復雜性提供定量測度的軟件度量,將該度量用于計算程序的基本的獨立路徑數目,為確保所有語句至少執行一次的測試數量的上界。獨立路徑必須包含一條在定義之前不曾用到的邊。
有以下三種方法計算圈復雜度:
流圖中區域的數量對應于環型的復雜性;
給定流圖G的圈復雜度V(G),定義為V(G)=E-N+2,E是流圖中邊的數量,N是流圖中結點的數量;
給定流圖G的圈復雜度V(G),定義為V(G)=P+1,P是流圖G中判定結點的數量。
第三步:導出測試用例根據上面的計算方法,可得出四個獨立的路徑。(一條獨立路徑是指,和其他的獨立路徑相比,至少引入一個新處理語句或一個新判斷的程序通路。V(G)值正好等于該程序的獨立路徑的條數。)
路徑1:4-14
路徑2:4-6-7-14
路徑3:4-6-8-10-13-4-14
路徑4:4-6-8-11-13-4-14
根據上面的獨立路徑,去設計輸入數據,使程序分別執行到上面四條路徑。
黑盒測試也稱功能測試,它是通過測試來檢測每個功能是否都能正常使用。在測試中,把程序看作一個不能打開的黑盒子,在完全不考慮程序內部結構和內部特性的情況下,在程序接口進行測試,它只檢查程序功能是否按照需求規格說明書的規定正常使用,程序是否能適當地接收輸入數據而產生正確的輸出信息。黑盒測試著眼于程序外部結構,不考慮內部邏輯結構,主要針對軟件界面和軟件功能進行測試。黑盒測試是以用戶的角度,從輸入數據與輸出數據的對應關系出發進行測試的。
黑盒測試法注重于測試軟件的功能需求,主要試圖發現下列幾類錯誤。
功能不正確或遺漏;界面錯誤;輸入和輸出錯誤;數據庫訪問錯誤;性能錯誤;初始化和終止錯誤等。
從理論上講,黑盒測試只有采用窮舉輸入測試,把所有可能的輸入都作為測試情況考慮,才能查出程序中所有的錯誤。實際上測試情況有無窮多個,人們不僅要測試所有合法的輸入,而且還要對那些不合法但可能的輸入進行測試。這樣看來,完全測試是不可能的,所以我們要進行有針對性的測試,通過制定測試案例指導測試的實施,保證軟件測試有組織、按步驟,以及有計劃地進行。具體的黑盒測試用例設計方法包括等價類劃分法、邊界值分析法、錯誤推測法、因果圖法、判定表驅動法、正交試驗設計法、功能圖法、場景法等。
等價類劃分的辦法是把程序的輸入域劃分成若干部分(子集),然后從每個部分中選取少數代表性數據作為測試用例。每一類的代表性數據在測試中的作用等價于這一類中的其他值。
劃分等價類
等價類是指某個輸入域的子集合。在該子集合中,各個輸入數據對于揭露程序中的錯誤都是等效的,并合理地假定:測試某等價類的代表值就等于對這一類其它值的測試.因此,可以把全部輸入數據合理劃分為若干等價類基本路徑測試法題目,在每一個等價類中取一個數據作為測試的輸入條件,就可以用少量代表性的測試數據.取得較好的測試結果.等價類劃分可有兩種不同的情況:有效等價類和無效等價類。
有效等價類:是指對于程序的規格說明來說是合理的,有意義的輸入數據構成的集合.利用有效等價類可檢驗程序是否實現了規格說明中所規定的功能和性能。
無效等價類:與有效等價類的定義恰巧相反。
設計測試用例時,要同時考慮這兩種等價類.因為,軟件不僅要能接收合理的數據,也要能經受意外的考驗.這樣的測試才能確保軟件具有更高的可靠性。
劃分等價類的方法
①在輸入條件規定了取值范圍或值的個數的情況下,則可以確立一個有效等價類和兩個無效等價類。
②在輸入條件規定了輸入值的集合或者規定了“必須如何”的條件的情況下,可確立一個有效等價類和一個無效等價類.
③在輸入條件是一個布爾量的情況下,可確定一個有效等價類和一個無效等價類。
④在規定了輸入數據的一組值(假定n個),并且程序要對每一個輸入值分別處理的情況下,可確立n個有效等價類和一個無效等價類。
⑤在規定了輸入數據必須遵守的規則的情況下,可確立一個有效等價類(符合規則)和若干個無效等價類(從不同角度違反規則)。
⑥在確知已劃分的等價類中各元素在程序處理中的方式不同的情況下,則應再將該等價類進一步的劃分為更小的等價類。
設計測試用例
從劃分出的等價類中按以下三個原則設計測試用例:
①為每一個等價類規定一個唯一的編號。
②設計一個新的測試用例,使其盡可能多地覆蓋尚未被覆蓋地有效等價類,重復這一步.直到所有的有效等價類都被覆蓋為止。
③設計一個新的測試用例,使其僅覆蓋一個尚未被覆蓋的無效等價類,重復這一步.直到所有的無效等價類都被覆蓋為止。
基于邊界值分析方法選擇測試用例的原則:
1)如果輸入條件規定了值的范圍,則應取剛達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據。
2)如果輸入條件規定了值的個數,則用最大個數,最小個數,比最小個數少一,比最大個數多一的數作為測試數據。
3)根據規格說明的每個輸出條件,使用前面的原則1)。
4)根據規格說明的每個輸出條件,應用前面的原則2)。
5)如果程序的規格說明給出的輸入域或輸出域是有序集合,則應選取集合的第一個元素和最后一個元素作為測試用例。
6)如果程序中使用了一個內部數據結構,則應當選擇這個內部數據結構的邊界上的值作為測試用例。
7)分析規格說明,找出其它可能的邊界條件。
流程
1)測試計劃
首先,根據用戶需求報告中關于功能要求和性能指標的規格說明書,定義相應的測試需求報告,即制訂黑盒測試的最高標準基本路徑測試法題目,以后所有的測試工作都將圍繞著測試需求來進行,符合測試需求的應用程序即是合格的,反之即是不合格的;同時,還要適當選擇測試內容,合理安排測試人員、測試時間及測試資源等。
2)測試設計
將測試計劃階段制訂的測試需求分解、細化為若干個可執行的測試過程,并為每個測試過程選擇適當的測試用例(測試用例選擇的好壞將直接影響到測試結果的有效性)。
3)測試開發
建立可重復使用的自動測試過程。
4)測試執行
執行測試開發階段建立的自動測試過程,并對所發現的缺陷進行跟蹤管理。測試執行一般由單元測試、組合測試、集成測試、系統聯調及回歸測試等步驟組成,測試人員應本著科學負責的態度,一步一個腳印地進行測試。
5)測試評估
結合量化的測試覆蓋域及缺陷跟蹤報告,對于應用軟件的質量和開發團隊的工作進度及工作效率進行綜合評價