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1、第 7章 軟 件 測 試 技 術(shù) 第 7章 軟 件 測 試 技 術(shù) 7.1 軟 件 測 試 基 礎(chǔ) 7.2 白 盒 測 試 技 術(shù) 7.3 黑 盒 測 試 技 術(shù) 7.4 軟 件 測 試 計 劃 和 測 試 分 析 報 告 7.5 軟 件 測 試 策 略 7.6 小 結(jié) 第 7章 軟 件 測 試 技 術(shù) 7.1 軟 件 測 試 基 礎(chǔ)7.1.1 軟 件 測 試 的 概 念 、 目 的 和 原 則 1. 軟 件 測 試 的 概 念 軟 件 測 試 是 在 軟 件 投 入 運 行 前 對 軟 件 需 求 分 析 、 軟 件 設(shè) 計 規(guī)格 說 明 和 軟 件 編 碼 進(jìn) 行 查 錯 和 糾 錯 (包

2、 括 代 碼 執(zhí) 行 活 動 與 人 工 活動 )。 找 錯 的 活 動 稱 測 試 ， 糾 錯 的 活 動 稱 調(diào) 試 。 可 以 說 ， 軟 件 測 試是 為 了 發(fā) 現(xiàn) 錯 誤 而 執(zhí) 行 程 序 的 過 程 。 或 者 說 ， 軟 件 測 試 是 根 據(jù) 軟件 開 發(fā) 各 階 段 的 規(guī) 格 說 明 和 程 序 的 內(nèi) 部 結(jié) 構(gòu) 而 精 心 設(shè) 計 一 批 測 試用 例 (即 輸 入 數(shù) 據(jù) 及 其 預(yù) 期 的 輸 出 結(jié) 果 )， 并 利 用 這 些 測 試 用 例 去 運 行 程 序 ， 以 發(fā) 現(xiàn) 程 序 錯 誤 的 過 程 。 第 7章 軟 件 測 試 技 術(shù) 2. 軟 件

3、測 試 的 目 的 Glen Myers在 他 的 軟 件 測 試 著 作 中 就 軟 件 測 試 的 目 的 提 出下 列 觀 點 ： (1) 測 試 是 一 個 為 了 尋 找 錯 誤 而 運 行 程 序 的 過 程 。 (2) 一 個 好 的 測 試 用 例 是 指 很 可 能 找 到 迄 今 為 止 尚 未 發(fā) 現(xiàn)的 錯 誤 的 用 例 。 (3) 一 個 成 功 的 測 試 是 指 揭 示 了 迄 今 為 止 尚 未 發(fā) 現(xiàn) 的 錯 誤的 測 試 。 第 7章 軟 件 測 試 技 術(shù) 正 確 認(rèn) 識 測 試 的 目 的 是 十 分 重 要 的 ， 只 有 這 樣 ， 才 能 設(shè) 計出

4、 最 能 暴 露 錯 誤 的 測 試 方 案 。 測 試 的 目 的 應(yīng) 從 用 戶 角 度 出 發(fā) ，通 過 軟 件 測 試 暴 露 軟 件 中 潛 在 的 錯 誤 和 缺 陷 ， 而 不 是 從 軟 件 開發(fā) 者 的 角 度 出 發(fā) ， 希 望 測 試 成 為 表 明 軟 件 產(chǎn) 品 不 存 在 錯 誤 ， 驗證 軟 件 已 正 確 實 現(xiàn) 用 戶 的 要 求 的 過 程 。 否 則 ， 開 發(fā) 者 測 試 時 會選 擇 不 易 測 試 出 錯 誤 和 缺 陷 的 用 例 ， 這 與 上 述 測 試 目 的 相 違 背 。 一 個 成 功 的 測 試 是 指 揭 示 了 迄 今 為 止 尚

5、 未 發(fā) 現(xiàn) 的 錯 誤 的 測試 。 測 試 的 目 標(biāo) 是 能 夠 以 耗 費 最 少 時 間 與 最 小 工 作 量 找 出 軟 件系 統(tǒng) 中 潛 在 的 各 種 錯 誤 與 缺 陷 。 另 外 ， 我 們 應(yīng) 該 認(rèn) 識 到 ： 測 試只 能 證 明 程 序 中 錯 誤 的 存 在 ， 但 不 能 證 明 程 序 中 沒 有 錯 誤 。 因為 即 使 實 施 了 最 嚴(yán) 格 的 測 試 ， 仍 然 可 能 還 有 尚 未 被 發(fā) 現(xiàn) 的 錯 誤 或 缺 陷 存 在 于 程 序 當(dāng) 中 ， 因 而 測 試 不 能 證 明 程 序 沒 有 錯 誤 ， 但可 能 查 出 程 序 中 的 錯

6、誤 。 第 7章 軟 件 測 試 技 術(shù) 3. 軟 件 測 試 的 基 本 原 則 人 們 為 了 提 高 測 試 的 效 率 ， 在 長 期 測 試 實 驗 中 積 累 了 不 少經(jīng) 驗 ， 下 面 列 出 了 人 們 在 實 踐 中 總 結(jié) 的 主 要 基 本 原 則 ： (1) 盡 早 地 并 不 斷 地 進(jìn) 行 軟 件 測 試 。 實 際 問 題 的 復(fù) 雜 性 、 軟 件 本 身 的 復(fù) 雜 性 與 抽 象 性 以 及 開 發(fā)期 各 層 人 員 工 作 的 配 合 關(guān) 系 等 各 種 錯 綜 復(fù) 雜 的 因 素 使 得 軟 件 開發(fā) 的 各 個 階 段 都 可 能 存 在 錯 誤 及

7、 潛 在 的 缺 陷 。 所 以 ， 軟 件 開 發(fā)的 各 階 段 都 應(yīng) 當(dāng) 進(jìn) 行 測 試 。 錯 誤 發(fā) 現(xiàn) 得 越 早 ， 后 階 段 耗 費 的 人力 、 財 力 就 越 少 ， 軟 件 質(zhì) 量 相 對 就 高 一 些 。 第 7章 軟 件 測 試 技 術(shù) (2) 程 序 員 或 程 序 設(shè) 計 機(jī) 構(gòu) 應(yīng) 避 免 測 試 自 己 設(shè) 計 的 程 序 。 測 試 是 為 了 找 錯 ， 而 程 序 員 大 多 對 自 己 所 編 的 程 序 存 有 偏見 ， 總 認(rèn) 為 自 己 編 的 程 序 問 題 不 大 或 無 錯 誤 存 在 ， 因 此 很 難 查出 錯 誤 。 此 外 ，

8、設(shè) 計 機(jī) 構(gòu) 在 測 試 自 己 程 序 時 ， 由 于 開 發(fā) 周 期 和經(jīng) 費 等 問 題 的 限 制 ， 要 采 用 客 觀 的 態(tài) 度 是 十 分 困 難 的 。 從 工 作效 率 來 講 ， 最 好 由 與 原 程 序 無 關(guān) 的 程 序 員 和 程 序 設(shè) 計 機(jī) 構(gòu) 進(jìn) 行測 試 。 第 7章 軟 件 測 試 技 術(shù) (3) 測 試 用 例 中 不 僅 要 有 輸 入 數(shù) 據(jù) ， 還 要 有 與 之 對 應(yīng) 的 預(yù)期 結(jié) 果 。 測 試 前 應(yīng) 當(dāng) 設(shè) 定 合 理 的 測 試 用 例 。 測 試 用 例 不 僅 要 有 輸 入數(shù) 據(jù) ， 而 且 還 要 有 與 之 對 應(yīng) 的

9、預(yù) 期 結(jié) 果 。 如 果 在 程 序 執(zhí) 行 前 無法 確 定 預(yù) 期 的 測 試 結(jié) 果 ， 由 于 人 們 的 心 理 作 用 ， 可 能 把 實 際 上是 錯 誤 的 結(jié) 果 當(dāng) 成 是 正 確 的 。 第 7章 軟 件 測 試 技 術(shù) (4) 測 試 用 例 的 設(shè) 計 不 僅 要 有 合 法 的 輸 入 數(shù) 據(jù) ， 還 要 有 非法 的 輸 入 數(shù) 據(jù) 。 在 設(shè) 計 測 試 用 例 時 ， 不 僅 要 有 合 法 的 輸 入 測 試 用 例 ， 還 要有 非 法 的 輸 入 測 試 用 例 。 在 測 試 程 序 時 ， 人 們 常 忽 視 不 合 法 的和 預(yù) 想 不 到 的

10、輸 入 條 件 ， 傾 向 于 考 慮 合 法 的 和 預(yù) 期 的 輸 入 條 件 。而 在 軟 件 的 實 際 使 用 過 程 中 ， 由 于 各 種 因 素 的 存 在 ， 用 戶 可 能會 使 用 一 些 非 法 的 輸 入 ， 比 如 常 會 按 錯 鍵 或 使 用 不 合 法 的 命 令 。對 于 一 個 功 能 較 完 善 的 軟 件 來 說 ， 不 僅 當(dāng) 輸 入 是 合 法 的 時 候 能正 確 運 行 ， 而 且 當(dāng) 有 非 法 輸 入 時 ， 也 應(yīng) 當(dāng) 能 對 非 法 的 輸 入 拒 絕 接 受 ， 同 時 給 出 對 應(yīng) 的 提 示 信 息 ， 使 得 軟 件 便 于

11、使 用 。 第 7章 軟 件 測 試 技 術(shù) (5) 在 對 程 序 修 改 之 后 要 進(jìn) 行 回 歸 測 試 。 在 修 改 程 序 的 同 時 時 常 又 會 引 進(jìn) 新 的 錯 誤 ， 因 而 在 對 程 序 修改 完 之 后 ， 還 應(yīng) 用 以 前 的 測 試 用 例 進(jìn) 行 回 歸 測 試 ， 有 助 于 發(fā) 現(xiàn) 因修 改 程 序 而 引 進(jìn) 的 新 的 錯 誤 。 第 7章 軟 件 測 試 技 術(shù) (6) 程 序 中 尚 未 發(fā) 現(xiàn) 的 錯 誤 的 數(shù) 量 通 常 與 該 程 序 中 已 發(fā) 現(xiàn)的 錯 誤 的 數(shù) 量 成 正 比 。 經(jīng) 驗 表 明 ： 一 段 程 序 中 若 發(fā)

12、 現(xiàn) 錯 誤 的 數(shù) 目 越 多 ， 則 此 段 程序 中 殘 存 的 錯 誤 數(shù) 目 也 較 多 。 例 如 ： 在 美 國 的 IBM/370的 一 個 操作 系 統(tǒng) 中 ， 47% 的 錯 誤 (由 用 戶 發(fā) 現(xiàn) 的 錯 誤 )僅 與 該 系 統(tǒng) 的 4%的程 序 模 塊 有 關(guān) 。 據(jù) 此 規(guī) 律 ， 在 實 際 測 驗 時 ， 為 了 提 高 測 試 效 率 ，要 花 較 多 的 時 間 和 代 價 來 測 試 那 些 容 易 出 錯 即 出 錯 多 的 程 序 段 。而 不 要 以 為 找 到 了 幾 個 錯 誤 ， 就 認(rèn) 為 問 題 已 解 決 ， 不 再 需 要 繼 續(xù) 測

13、 試 了 。 第 7章 軟 件 測 試 技 術(shù) (7) 妥 善 保 留 測 試 計 劃 、 全 部 測 試 用 例 、 出 錯 統(tǒng) 計 和 最 終分 析 報 告 ， 并 把 它 們 作 為 軟 件 的 組 成 部 分 之 一 ， 為 維 護(hù) 提 供 方便 。 設(shè) 計 測 試 用 例 要 耗 費 相 當(dāng) 大 的 工 作 量 ， 若 測 試 完 隨 意 丟 棄 ，以 后 一 旦 程 序 改 錯 后 需 重 新 測 試 時 ， 將 重 復(fù) 設(shè) 計 測 試 用 例 ， 這會 造 成 很 大 的 浪 費 ， 因 而 妥 善 保 留 與 測 試 有 關(guān) 的 資 料 ， 能 為 后期 的 維 護(hù) 工 作 帶

14、 來 方 便 。 (8) 應(yīng) 當(dāng) 對 每 一 個 測 試 結(jié) 果 做 全 面 檢 查 。 這 條 重 要 的 原 則 時 常 被 人 們 忽 視 。 不 仔 細(xì) 、 全 面 地 檢 查 測 試 結(jié) 果 ， 就 會 使 得 有 錯 誤 征 兆 的 輸 出 結(jié) 果 被 漏 掉 。 第 7章 軟 件 測 試 技 術(shù) (9) 嚴(yán) 格 執(zhí) 行 測 試 計 劃 ， 排 除 測 試 的 隨 意 性 。 測 試 計 劃 內(nèi) 容 應(yīng) 包 括 ： 所 測 軟 件 的 功 能 、 輸 入 和 輸 出 、 測 試內(nèi) 容 、 各 項 測 試 的 進(jìn) 度 安 排 、 資 源 要 求 、 測 試 資 料 、 測 試 工 具

15、 、測 試 用 例 的 選 擇 、 測 試 的 控 制 方 式 和 過 程 、 系 統(tǒng) 組 裝 方 式 、 跟 蹤規(guī) 程 、 調(diào) 試 規(guī) 程 、 回 歸 測 試 的 規(guī) 定 以 及 評 價 標(biāo) 準(zhǔn) 等 。 第 7章 軟 件 測 試 技 術(shù) 7.1.2 軟 件 測 試 的 過 程 圖 7.1 測 試 的 過 程1測試軟件配置測試配置測試工具 測試結(jié)果 2評價 3調(diào)試錯誤 修正文件結(jié)果預(yù)測 出錯率4構(gòu)造可靠性模型 預(yù)測可靠性正確 第 7章 軟 件 測 試 技 術(shù) 測 試 過 程 有 三 類 輸 入 ： 軟 件 配 置 、 測 試 配 置 和 測 試 工 具 。軟 件 配 置 包 括 軟 件 需 求

16、 說 明 書 、 設(shè) 計 說 明 書 、 源 程 序 清 單 等 文檔 。 測 試 配 置 包 括 測 試 方 案 、 測 試 計 劃 、 測 試 用 例 、 測 試 驅(qū) 動程 序 等 文 檔 。 測 試 工 具 包 括 支 持 測 試 的 軟 件 。 輸 出 信 息 有 修 正軟 件 的 文 件 和 預(yù) 測 可 靠 性 或 得 出 糾 錯 后 可 交 付 使 用 的 正 確 軟 件 。測 試 的 信 息 流 是 不 斷 遞 歸 的 過 程 ， 也 是 相 對 有 限 的 測 試 過 程 ，而 不 是 無 限 的 過 程 。 (1) 軟 件 配 置 ： 指 被 測 試 軟 件 的 文 件 ，

17、如 軟 件 需 求 規(guī) 格 說 明 書 、 軟 件 設(shè) 計 說 明 書 和 源 程 序 清 單 等 文 檔 。 第 7章 軟 件 測 試 技 術(shù) (2) 測 試 配 置 ： 指 測 試 方 案 、 測 試 計 劃 、 測 試 用 例 、 測 試驅(qū) 動 程 序 等 文 檔 。 實 際 上 ， 在 整 個 軟 件 工 程 過 程 中 ， 測 試 配 置只 是 軟 件 配 置 的 一 個 子 集 。 (3) 測 試 工 具 ： 是 為 了 提 高 測 試 效 率 而 設(shè) 計 的 支 持 軟 件 測試 的 軟 件 。 例 如 ， 測 試 數(shù) 據(jù) 自 動 生 成 程 序 、 靜 態(tài) 分 析 程 序 、

18、動態(tài) 分 析 程 序 、 測 試 結(jié) 果 分 析 程 序 以 及 驅(qū) 動 測 試 的 測 試 數(shù) 據(jù) 庫 等 。 (4) 測 試 評 價 ： 由 測 試 出 的 錯 誤 跡 象 ， 分 析 、 找 出 錯 誤 的原 因 和 位 置 ， 以 便 糾 正 和 積 累 軟 件 設(shè) 計 的 經(jīng) 驗 。 第 7章 軟 件 測 試 技 術(shù) (5) 糾 錯 (調(diào) 試 )： 是 指 找 到 出 錯 的 原 因 與 位 置 并 糾 錯 ， 包括 修 正 文 件 直 到 軟 件 正 確 為 止 。 糾 錯 過 程 是 測 試 過 程 中 最 無 法預(yù) 料 的 部 分 。 為 了 診 斷 和 糾 正 一 個 錯 誤

19、 ， 可 能 需 要 一 小 時 、 一天 、 甚 至 幾 個 月 的 時 間 。 正 是 因 為 糾 錯 本 身 所 具 有 的 不 確 定 性 ，常 常 難 以 準(zhǔn) 確 地 安 排 測 試 日 程 表 。 第 7章 軟 件 測 試 技 術(shù) (6) 可 靠 性 模 型 ： 通 過 對 測 試 出 的 軟 件 出 錯 率 的 分 析 ， 建立 模 型 ， 得 出 可 靠 的 數(shù) 據(jù) ， 指 導(dǎo) 軟 件 的 設(shè) 計 與 維 護(hù) 。 對 測 試 結(jié)果 進(jìn) 行 收 集 和 評 價 后 ， 軟 件 可 靠 性 能 夠 達(dá) 到 的 質(zhì) 量 指 標(biāo) 也 就 清楚 了 。 若 出 現(xiàn) 一 些 有 規(guī) 律 的

20、 、 嚴(yán) 重 的 、 要 求 修 改 設(shè) 計 的 錯 誤 ，軟 件 的 質(zhì) 量 和 可 靠 性 值 得 懷 疑 ， 應(yīng) 作 進(jìn) 一 步 測 試 。 另 外 ， 若 軟件 功 能 看 來 完 成 得 很 好 且 遇 到 錯 誤 也 容 易 糾 正 ， 從 而 可 以 得 到兩 種 不 同 的 結(jié) 論 ： 一 種 是 軟 件 質(zhì) 量 和 可 靠 性 是 可 以 接 受 的 ； 另一 種 是 所 進(jìn) 行 的 測 試 尚 不 足 以 發(fā) 現(xiàn) 嚴(yán) 重 的 錯 誤 。 若 沒 有 發(fā) 現(xiàn) 任何 錯 誤 ， 可 能 是 由 于 測 試 配 置 不 夠 周 到 ， 依 然 有 潛 在 的 錯 誤 存在 。 若

21、 將 錯 誤 放 過 ， 在 維 護(hù) 階 段 被 用 戶 發(fā) 現(xiàn) 時 再 糾 正 的 話 ， 所 需 費 用 將 可 能 是 開 發(fā) 階 段 的 40 60倍 。 第 7章 軟 件 測 試 技 術(shù) 7.1.3 軟 件 測 試 的 方 法 軟 件 測 試 的 目 的 是 以 最 少 的 測 試 用 例 集 合 測 試 出 更 多 的 程序 中 潛 在 錯 誤 。 如 何 測 試 的 徹 底 ， 怎 樣 設(shè) 計 測 試 用 例 是 測 試 的關(guān) 鍵 技 術(shù) 。 依 據(jù) 測 試 過 程 是 否 在 實 際 應(yīng) 用 環(huán) 境 中 來 分 ， 軟 件 測試 技 術(shù) 分 為 靜 態(tài) 分 析 技 術(shù) 與 動

22、態(tài) 測 試 技 術(shù) 兩 種 。 測 試 方 法 有 分 析 方 法 (包 括 靜 態(tài) 分 析 法 與 白 盒 法 )與 非 分 析方 法 (稱 黑 盒 法 )之 分 。 有 關(guān) 白 盒 法 與 黑 盒 法 的 內(nèi) 容 將 在 后 兩 節(jié)中 介 紹 ， 在 此 節(jié) 中 僅 介 紹 靜 態(tài) 分 析 技 術(shù) 與 動 態(tài) 測 試 技 術(shù) 。 第 7章 軟 件 測 試 技 術(shù) 1. 靜 態(tài) 分 析 技 術(shù) 靜 態(tài) 分 析 技 術(shù) 不 執(zhí) 行 被 測 試 軟 件 ， 可 對 需 求 分 析 說 明 書 、 軟件 設(shè) 計 說 明 書 、 源 程 序 做 結(jié) 構(gòu) 檢 查 、 流 圖 分 析 、 符 號 執(zhí) 行

23、 等 來 找出 軟 件 錯 誤 。 可 以 人 工 進(jìn) 行 分 析 ， 也 可 以 用 測 試 工 具 靜 態(tài) 分 析 程序 來 進(jìn) 行 ， 被 測 試 程 序 的 正 文 作 為 輸 入 ， 經(jīng) 靜 態(tài) 分 析 程 序 分 析 得出 分 析 結(jié) 果 。 (1) 結(jié) 構(gòu) 檢 查 是 手 工 分 析 技 術(shù) ， 由 一 組 人 員 對 程 序 設(shè) 計 、 需求 分 析 、 編 碼 測 試 工 作 進(jìn) 行 評 議 ， 虛 擬 執(zhí) 行 程 序 ， 并 在 評 議 中 作錯 誤 檢 驗 。 此 方 法 能 找 出 典 型 程 序 30% 70% 有 關(guān) 邏 輯 設(shè) 計 與 編 碼 的 錯 誤 。 第

24、7章 軟 件 測 試 技 術(shù) (2) 流 圖 分 析 是 通 過 分 析 程 序 流 程 圖 的 代 碼 結(jié) 構(gòu) ， 來 檢 查 程序 的 語 法 錯 誤 信 息 、 語 句 中 標(biāo) 識 符 引 用 狀 況 、 子 程 序 和 函 數(shù) 調(diào)用 狀 況 及 無 法 執(zhí) 行 到 的 代 碼 段 。 此 方 法 便 于 分 析 編 碼 實 現(xiàn) 與 測試 結(jié) 果 分 析 。 (3) 符 號 執(zhí) 行 是 一 種 符 號 化 定 義 數(shù) 據(jù) ， 并 為 程 序 每 條 路 徑給 出 符 號 表 達(dá) 式 ， 對 特 定 路 徑 輸 入 符 號 ， 經(jīng) 處 理 輸 出 符 號 ， 從而 判 斷 程 序 行 為

25、是 否 錯 誤 ， 達(dá) 到 分 析 錯 誤 目 的 的 方 法 。 這 種 方法 比 數(shù) 值 計 算 復(fù) 雜 得 多 ， 易 出 錯 ， 又 不 適 于 非 數(shù) 值 計 算 ， 故 使用 較 少 。 第 7章 軟 件 測 試 技 術(shù) 2. 動 態(tài) 測 試 技 術(shù) 動 態(tài) 分 析 是 執(zhí) 行 被 測 程 序 ， 由 執(zhí) 行 結(jié) 果 分 析 程 序 可 能 出 現(xiàn)的 錯 誤 。 可 以 人 工 設(shè) 計 程 序 測 試 用 例 ， 也 可 以 由 測 試 工 具 動 態(tài)分 析 程 序 來 做 檢 查 與 分 析 。 動 態(tài) 測 試 包 括 功 能 測 試 和 結(jié) 構(gòu) 測 試 。它 把 程 序 看 作

26、 為 一 個 函 數(shù) ， 輸 入 的 全 體 稱 為 函 數(shù) 的 定 義 域 ， 輸出 的 全 體 稱 為 函 數(shù) 的 值 域 ， 函 數(shù) 則 描 述 了 輸 入 的 定 義 域 與 輸 出值 域 的 關(guān) 系 。 這 樣 動 態(tài) 測 試 的 算 法 可 歸 納 為 第 7章 軟 件 測 試 技 術(shù) (1) 選 取 定 義 域 中 的 有 效 值 ， 或 定 義 域 外 無 效 值 。(2) 對 已 選 取 值 決 定 預(yù) 期 的 結(jié) 果 。(3) 用 選 取 值 執(zhí) 行 程 序 。(4) 觀 察 程 序 行 為 ， 記 錄 執(zhí) 行 結(jié) 果 。(5) 將 (4)的 結(jié) 果 與 (2)的 結(jié) 果

27、相 比 較 ， 不 吻 合 則 程 序 有 錯 。 動 態(tài) 測 試 既 可 以 采 用 白 盒 法 對 模 塊 進(jìn) 行 邏 輯 結(jié) 構(gòu) 的 測 試 ，又 可 以 用 黑 盒 法 做 功 能 結(jié) 構(gòu) 的 測 試 。 接 口 的 測 試 ， 都 是 以 執(zhí) 行程 序 并 分 析 執(zhí) 行 結(jié) 果 來 查 錯 的 。 第 7章 軟 件 測 試 技 術(shù) 7.2 白 盒 測 試 技 術(shù)7.2.1 白 盒 測 試 概 念 如 果 已 知 產(chǎn) 品 的 內(nèi) 部 活 動 方 式 ， 就 可 以 測 試 它 的 內(nèi) 部 活 動是 否 都 符 合 設(shè) 計 要 求 。 這 種 方 法 稱 白 盒 測 試 (White-

28、box Testing)， 它 是 對 軟 件 的 過 程 性 細(xì) 節(jié) 做 細(xì) 致 的 檢 查 。 白 盒 測 試 又 稱 為 結(jié) 構(gòu) 測 試 或 邏 輯 驅(qū) 動 測 試 ， 此 方 法 是 將 測試 對 象 比 作 一 個 打 開 的 盒 子 ， 它 允 許 測 試 人 員 利 用 程 序 內(nèi) 部 的邏 輯 結(jié) 構(gòu) 和 相 關(guān) 信 息 來 設(shè) 計 或 選 擇 測 試 用 例 ， 對 穿 過 軟 件 的 邏輯 路 徑 進(jìn) 行 測 試 ， 可 以 在 不 同 點 檢 查 程 序 的 狀 態(tài) ， 以 確 定 實 際 狀 態(tài) 與 預(yù) 期 狀 態(tài) 是 否 一 致 。 第 7章 軟 件 測 試 技 術(shù)

29、軟 件 人 員 使 用 白 盒 方 法 測 試 程 序 模 塊 的 檢 查 點 主 要 包 括 ： 對程 序 模 塊 的 所 有 獨 立 的 執(zhí) 行 路 徑 應(yīng) 至 少 測 試 一 次 ； 對 所 有 的 邏 輯判 定 ， 取 “ 真 ” 與 取 “ 假 ” 兩 種 情 況 都 能 至 少 測 試 一 次 ； 在 循 環(huán)的 邊 界 和 運 行 界 限 內(nèi) 執(zhí) 行 循 環(huán) 體 ； 測 試 內(nèi) 部 數(shù) 據(jù) 結(jié) 構(gòu) 的 有 效 性 等 。 表 面 看 來 ， 白 盒 測 試 是 可 以 進(jìn) 行 完 全 的 測 試 的 ， 從 理 論 上 講也 應(yīng) 該 如 此 。 只 要 能 確 定 測 試 模 塊

30、的 所 有 邏 輯 路 徑 ， 并 為 每 一 條邏 輯 路 徑 設(shè) 計 測 試 用 例 ， 并 評 價 所 得 到 的 結(jié) 果 ， 就 可 得 到 100%正確 的 程 序 。 但 實 際 測 試 中 ， 這 種 窮 舉 法 是 無 法 實 現(xiàn) 的 ， 因 為 即 使是 很 小 的 程 序 ， 也 可 能 會 出 現(xiàn) 數(shù) 目 驚 人 的 邏 輯 路 徑 。 如 圖 7-2所 示 是 一 個 小 程 序 的 流 程 圖 。 第 7章 軟 件 測 試 技 術(shù) 圖 中 ， 一 個 圓 圈 代 表 一 行 源 程 序 代 碼 (或 一 個 語 句 塊 )。 其中 有 五 條 通 路 ， 左 邊 曲

31、線 箭 頭 表 示 執(zhí) 行 次 數(shù) 不 超 過 20次 循 環(huán) 。這 樣 的 執(zhí) 行 路 徑 就 有 520個 ， 近 似 為 1014個 可 能 的 路 徑 。 如 果 1 ms完 成 一 個 測 試 ， 由 此 測 試 程 序 需 3170年 。 由 此 看 出 ， 即 使 精 確 地 實 現(xiàn) 了 白 盒 測 試 ， 也 不 能 斷 言 測 試過 的 程 序 全 正 確 ， 因 為 實 行 窮 舉 測 試 ， 由 于 工 作 量 過 大 ， 需 用時 間 過 長 ， 實 施 起 來 是 不 現(xiàn) 實 的 。 這 就 是 程 序 測 試 的 經(jīng) 濟(jì) 學(xué) 問題 。 既 然 在 測 試 階 段 窮

32、 舉 法 測 試 是 不 可 行 的 ， 那 么 為 了 節(jié) 省 時間 和 資 源 ， 提 高 測 試 效 率 ， 就 必 須 精 心 設(shè) 計 測 試 用 例 。 需 從 大量 的 可 用 測 試 用 例 中 精 選 出 少 量 的 測 試 數(shù) 據(jù) ， 使 得 采 用 這 些 測 試 數(shù) 據(jù) 能 夠 達(dá) 到 最 佳 的 測 試 效 果 ， 即 能 高 效 地 、 盡 可 能 多 地 發(fā)現(xiàn) 隱 藏 的 錯 誤 。 測 試 只 能 發(fā) 現(xiàn) 錯 誤 ， 并 不 能 保 證 程 序 沒 有 錯 誤 。 第 7章 軟 件 測 試 技 術(shù) 循環(huán)小于等 于20次 圖 7.2 白 盒 測 試 中 的 窮 舉

33、測 試 第 7章 軟 件 測 試 技 術(shù) 7.2.2 白 盒 測 試 的 測 試 用 例 設(shè) 計 測 試 用 例 設(shè) 計 的 基 本 目 的 是 確 定 一 組 最 有 可 能 發(fā) 現(xiàn) 某 個 錯誤 或 某 類 錯 誤 的 測 試 數(shù) 據(jù) 。 無 論 是 黑 盒 測 試 (下 節(jié) 內(nèi) 容 介 紹 )，還 是 白 盒 測 試 都 不 可 能 進(jìn) 行 窮 舉 測 試 ， 所 以 測 試 用 例 的 設(shè) 計 只能 在 周 期 和 經(jīng) 費 允 許 的 條 件 下 ， 使 用 最 少 數(shù) 目 的 測 試 用 例 ， 發(fā)現(xiàn) 最 大 數(shù) 目 可 能 的 錯 誤 。 實 際 工 作 中 ， 采 用 黑 盒 與

34、 白 盒 相 結(jié) 合 的 技 術(shù) 是 較 為 合 理 的做 法 ， 可 以 選 取 并 測 試 數(shù) 量 有 限 的 重 要 邏 輯 路 徑 ， 對 一 些 重 要數(shù) 據(jù) 結(jié) 構(gòu) 的 正 確 性 進(jìn) 行 完 全 的 檢 查 。 這 樣 不 僅 能 證 實 軟 件 接 口的 正 確 性 ， 同 時 在 某 種 程 度 上 能 保 證 軟 件 內(nèi) 部 工 作 也 是 正 確 的 。 第 7章 軟 件 測 試 技 術(shù) 現(xiàn) 在 已 經(jīng) 提 出 了 許 多 測 試 用 例 的 設(shè) 計 技 術(shù) 。 下 面 只 對 白 盒測 試 的 重 要 測 試 方 法 進(jìn) 行 介 紹 ， 黑 盒 測 試 的 方 法 將

35、在 下 節(jié) 內(nèi) 容中 介 紹 。 邏 輯 覆 蓋 是 以 程 序 內(nèi) 部 邏 輯 為 基 礎(chǔ) 的 測 試 技 術(shù) ， 屬 白 盒 測試 。 這 一 測 試 考 慮 測 試 用 例 對 程 序 內(nèi) 部 邏 輯 覆 蓋 的 程 度 。 當(dāng) 然 ，最 徹 底 的 覆 蓋 是 覆 蓋 程 序 中 的 每 一 條 路 徑 ， 但 是 由 于 程 序 中 可能 會 含 有 循 環(huán) ， 路 徑 的 數(shù) 目 將 極 大 ， 要 執(zhí) 行 每 一 條 路 徑 是 不 可能 的 ， 所 以 只 希 望 覆 蓋 的 程 度 盡 可 能 高 些 。 目 前 常 用 的 一 些 覆 蓋 技 術(shù) 有 以 下 八 種 。 第

36、 7章 軟 件 測 試 技 術(shù) 1. 語 句 覆 蓋 語 句 覆 蓋 的 含 義 是 選 擇 足 夠 多 的 測 試 用 例 ， 使 得 被 測 程 序中 的 每 條 語 句 至 少 執(zhí) 行 一 次 。 圖 7.3是 測 試 的 一 段 程 序 的 流 程 圖對 應(yīng) 的 C源 程 序 (用 C語 言 書 寫 )。float A, B, X; if(A 1 if(A= =2|X1) X=X+1; 第 7章 軟 件 測 試 技 術(shù) 為 了 使 每 條 語 句 都 執(zhí) 行 一 次 ， 程 序 應(yīng) 該 按 sacbed路 徑 執(zhí) 行 ，為 實 現(xiàn) 此 路 徑 而 選 取 下 面 的 一 組 輸 入 數(shù)

37、 據(jù) (實 際 上 X可 以 是 任 意實 數(shù) ): A=2, B=0, X=2 第 7章 軟 件 測 試 技 術(shù) 通 過 上 例 可 以 看 出 ， 這 組 數(shù) 據(jù) 只 測 試 了 條 件 為 真 的 情 況 ， 若實 際 輸 入 的 條 件 為 假 時 有 錯 誤 顯 然 測 試 不 出 來 。 事 實 上 ， 語 句 覆蓋 對 程 序 的 邏 輯 覆 蓋 很 少 ， 語 句 覆 蓋 只 關(guān) 心 判 定 表 達(dá) 式 的 值 ， 而沒 有 分 別 測 試 判 定 表 達(dá) 式 中 每 個 條 件 取 不 同 值 的 情 況 。 在 上 例 中 ，為 了 執(zhí) 行 sacbed路 徑 以 測 試

38、每 個 語 句 ， 只 需 兩 個 判 定 表 達(dá) (A1)AND(B=0)和 (A=2)OR(X 1)都 取 真 值 ， 上 例 中 測 試 數(shù) 據(jù) 足 夠 滿足 要 求 。 但 是 ， 若 程 序 中 第 一 個 判 斷 表 達(dá) 式 中 的 邏 輯 運 算 符“ AND” 錯 寫 成 “ OR” ， 或 把 第 二 個 判 定 表 達(dá) 式 中 的 條 件 “ X 1”誤 寫 成 “ X 1” ， 上 組 測 試 數(shù) 據(jù) 則 不 符 要 求 ， 不 能 查 出 這 些 錯 誤 。與 后 面 所 介 紹 的 其 他 覆 蓋 相 比 ， 語 句 覆 蓋 是 最 弱 的 邏 輯 覆 蓋 準(zhǔn) 則 。

39、 第 7章 軟 件 測 試 技 術(shù) 2. 判 定 覆 蓋 判 定 覆 蓋 就 是 設(shè) 計 若 干 個 測 試 用 例 ， 運 行 所 測 程 序 ， 使 得 程序 中 每 個 判 斷 的 取 真 分 支 和 取 假 分 支 至 少 經(jīng) 歷 一 次 。 判 定 覆 蓋 又稱 為 分 支 覆 蓋 。 判 定 覆 蓋 的 每 個 語 句 至 少 經(jīng) 歷 一 次 。 例 如 對 于 圖 7.3來 說 ， 能 夠 分 別 覆 蓋 路 徑 sacbed和 sabd的 一 組測 試 數(shù) 據(jù) ， 或 者 覆 蓋 路 徑 sacbd和 sabed的 兩 組 測 試 數(shù) 據(jù) 均 可 滿 足判 定 覆 蓋 標(biāo) 準(zhǔn)

40、。 例 如 ， 以 兩 組 測 試 數(shù) 據(jù) 就 可 做 到 判 定 覆 蓋 ： (1) A=4， B=0， X=1(覆 蓋 sacbd)； (2) A=2， B=1， X=3(覆 蓋 sabed)。 判 定 覆 蓋 的 缺 點 仍 然 是 覆 蓋 的 不 全 ， 只 覆 蓋 了 路 徑 的 一 半 ，如 將 X 1誤 寫 成 X 1， 上 組 (1)數(shù) 據(jù) 仍 覆 蓋 sacbd， 可 見 判 定 覆 蓋 仍 然 很 弱 ， 但 比 語 句 覆 蓋 強(qiáng) 。 第 7章 軟 件 測 試 技 術(shù) 入口A1AND B0 XX/A1 2sa A2OR X1b cXX13 e4567FF返回d TT圖 7

41、.3 語 句 覆 蓋 第 7章 軟 件 測 試 技 術(shù) 3. 條 件 覆 蓋 條 件 覆 蓋 就 是 設(shè) 計 若 干 個 測 試 用 例 ， 運 行 所 測 程 序 ， 使 得 程序 中 每 個 判 斷 的 每 個 條 件 的 可 能 取 值 至 少 執(zhí) 行 一 次 。 條 件 覆 蓋 使得 每 個 語 句 至 少 執(zhí) 行 一 次 。 例 如 對 于 圖 7.3來 說 ， 共 有 兩 個 判 定 表 達(dá) 式 ， 每 個 表 達(dá) 式 中有 兩 個 條 件 。 為 滿 足 條 件 覆 蓋 ， 在 a點 有 以 下 幾 種 情 況 出 現(xiàn) ： A1， A 1， B 0， B 0； 在 b點 有 以

42、下 幾 種 情 況 出 現(xiàn) ： A=2， A 2，X 1， X 1。 因 而 ， 只 需 要 使 用 下 面 兩 組 測 試 數(shù) 據(jù) 就 可 達(dá) 到 上 述 覆 蓋 標(biāo) 準(zhǔn) 。 第 7章 軟 件 測 試 技 術(shù) (1) A=2， B=0， X=3(滿 足 A 1， B 0， A=2和 X 1的 條件 ， 執(zhí) 行 路 徑 sacbed)； (2) A=0， B=1， X=0(滿 足 A 1， B 0， A 2和 X 1的 條件 執(zhí) 行 路 徑 sabd)。 第 7章 軟 件 測 試 技 術(shù) 條 件 覆 蓋 一 般 比 判 定 覆 蓋 強(qiáng) ， 因 為 條 件 覆 蓋 使 判 定 表 達(dá) 式 中每

43、個 條 件 都 取 到 了 兩 個 不 同 的 結(jié) 果 ， 判 定 覆 蓋 卻 只 關(guān) 心 整 個 判 定表 達(dá) 式 的 值 。 上 例 兩 組 測 試 數(shù) 據(jù) 也 同 時 滿 足 判 定 覆 蓋 標(biāo) 準(zhǔn) 。 但 是 ，也 可 能 有 相 反 情 況 ： 雖 然 每 個 條 件 都 取 到 了 兩 個 不 同 的 結(jié) 果 ， 判定 表 達(dá) 式 卻 始 終 只 取 一 個 值 。 例 如 ， 若 使 用 以 下 兩 組 測 試 數(shù) 據(jù) ，則 只 滿 足 條 件 覆 蓋 標(biāo) 準(zhǔn) 并 不 滿 足 判 定 覆 蓋 標(biāo) 準(zhǔn) 。 (1) A=2， B=0， X=1(滿 足 A 1， B 0， A=2和 X

44、 1的 條 件 ，執(zhí) 行 路 徑 sacbed)； (2) A=1， B=1， X=2 (滿 足 A 1， B 0， A 2和 X 1的 條 件 ，執(zhí) 行 路 徑 sabed)。 上 述 例 子 的 第 二 個 判 定 表 達(dá) 式 的 值 總 為 真 ， 不 滿 足 判 定 覆 蓋的 要 求 ， 為 解 決 這 一 矛 盾 ， 需 要 對 條 件 和 分 支 兼 顧 。 第 7章 軟 件 測 試 技 術(shù) 4. 判 定 /條 件 覆 蓋 判 定 /條 件 覆 蓋 就 是 設(shè) 計 足 夠 的 測 試 用 例 ， 使 得 判 斷 中 每 個條 件 的 所 有 可 能 取 值 至 少 執(zhí) 行 一 次

45、， 同 時 每 個 判 斷 的 所 有 可 能 判斷 結(jié) 果 至 少 執(zhí) 行 一 次 。 即 要 求 各 個 判 斷 的 所 有 可 能 的 條 件 取 值 組合 至 少 執(zhí) 行 一 次 。 對 于 圖 7.3的 例 子 而 言 ， 下 述 兩 組 測 試 數(shù) 據(jù) 滿 足 判 定 /條 件 覆蓋 標(biāo) 準(zhǔn) 。(1) A=2， B=0， X=4；(2) A=1， B=1， X=1。 第 7章 軟 件 測 試 技 術(shù) 判 定 /條 件 覆 蓋 也 有 缺 陷 。 從 表 面 來 看 ， 它 測 試 了 所 有 條 件的 取 值 。 但 實 際 并 不 是 這 樣 。 因 為 一 些 條 件 往 往

46、掩 蓋 了 另 一 些條 件 。 對 于 條 件 表 達(dá) 式 (A 1)AND(B=0)來 說 ， 只 要 (A 1)的 測試 為 真 ， 才 需 測 試 (B=0)的 值 來 確 定 此 表 達(dá) 式 的 值 ， 但 是 若 (A1)的 測 試 值 為 假 時 ， 不 需 再 測 (B=0)的 值 就 可 確 定 此 表 達(dá) 式 的 值為 假 ， 因 而 B=0沒 有 被 檢 查 。 同 理 ， 對 于 (A=2)OR(X 1)這 個 表達(dá) 式 來 說 ， 只 要 (A=2)測 試 結(jié) 果 為 真 ， 不 必 測 試 (X 1)的 結(jié) 果 就可 確 定 表 達(dá) 式 的 值 為 真 。 所 以

47、對 于 判 定 /條 件 覆 蓋 來 說 ， 邏 輯 表達(dá) 式 中 的 錯 誤 不 一 定 能 夠 查 得 出 來 。 第 7章 軟 件 測 試 技 術(shù) 5. 條 件 組 合 覆 蓋 條 件 組 合 覆 蓋 就 是 設(shè) 計 足 夠 的 測 試 用 例 ， 運 行 所 測 程 序 ，使 得 每 個 判 斷 的 所 有 可 能 的 條 件 取 值 組 合 至 少 執(zhí) 行 一 次 。 對 于 圖 7.3的 例 子 來 說 ， 共 有 以 下 八 種 可 能 的 條 件 組 合 ：(1) A 1， B=0 屬 第 一 個 判 斷 的 取 真 分 支 ；(2) A 1， B 0 屬 第 一 個 判 斷

48、的 取 假 分 支 ；(3) A 1， B=0 屬 第 一 個 判 斷 的 取 假 分 支 ； 第 7章 軟 件 測 試 技 術(shù) (4) A 1， B 0 屬 第 一 個 判 斷 的 取 假 分 支 ；(5) A 2， X 1 屬 第 二 個 判 斷 的 取 真 分 支 ；(6) A 2， X 1 屬 第 二 個 判 斷 的 取 真 分 支 ；(7) A 2， X 1 屬 第 二 個 判 斷 的 取 真 分 支 ；(8) A 2， X 1 屬 第 二 個 判 斷 的 取 假 分 支 。 第 7章 軟 件 測 試 技 術(shù) 對 于 每 個 判 斷 ， 要 求 所 有 可 能 的 條 件 的 取 值

49、 組 合 都 必 須 取到 。 在 圖 7.3中 ， 每 個 判 斷 各 有 兩 個 條 件 ， 所 以 各 有 四 個 條 件 取值 的 組 合 。 下 面 的 四 組 測 試 數(shù) 據(jù) 可 以 使 上 面 列 出 的 八 種 組 合 每種 至 少 出 現(xiàn) 一 次 ： (1) A=2， B=0， X=4 (針 對 (1)， (5)兩 種 組 合 ， 執(zhí) 行 路 徑sacbed)； (2) A=2， B=1， X=1 (針 對 (2)， (6)兩 種 組 合 ， 執(zhí) 行 路 徑sabed)； (3) A=1， B=0， X=2 (針 對 (3)， (7)兩 種 組 合 ， 執(zhí) 行 路 徑sabe

50、d)； (4) A=1， B=1， X=1 (針 對 (4)， (8)兩 種 組 合 ， 執(zhí) 行 路 徑 sabd)。 第 7章 軟 件 測 試 技 術(shù) 必 須 明 確 ： 在 此 例 中 條 件 組 合 覆 蓋 并 未 要 求 第 一 個 判 定 的 四個 組 合 與 第 二 個 判 定 的 四 個 組 合 再 進(jìn) 行 組 合 ， 要 那 樣 的 話 ， 就 需42=16個 測 試 用 例 了 。 顯 然 ， 滿 足 條 件 組 合 覆 蓋 標(biāo) 準(zhǔn) 的 測 試 數(shù) 據(jù) ，也 一 定 滿 足 判 定 覆 蓋 、 條 件 覆 蓋 和 判 定 /條 件 覆 蓋 標(biāo) 準(zhǔn) 。 因 此 ，條 件 組 合

51、 覆 蓋 是 前 述 幾 種 覆 蓋 標(biāo) 準(zhǔn) 中 最 強(qiáng) 的 。 但 是 ， 滿 足 條 件 覆蓋 標(biāo) 準(zhǔn) 的 測 試 數(shù) 據(jù) 并 不 一 定 能 使 程 序 中 的 每 條 路 徑 都 執(zhí) 行 到 ， 如上 述 四 組 測 試 數(shù) 據(jù) 都 沒 有 測 試 到 路 徑 sacbd。 以 上 簡 單 介 紹 了 幾 種 邏 輯 覆 蓋 標(biāo) 準(zhǔn) 。 在 上 述 過 程 中 ， 實 現(xiàn) 了多 次 涉 及 到 測 試 數(shù) 據(jù) 執(zhí) 行 的 路 徑 測 試 。 顯 然 ， 測 試 數(shù) 據(jù) 可 檢 測 的程 序 路 徑 的 多 少 也 反 映 了 對 程 序 測 試 的 詳 盡 程 度 。 從 對 程 序

52、路 徑 的 覆 蓋 程 度 分 析 ， 下 面 提 出 一 些 主 要 的 邏 輯 覆 蓋 標(biāo) 準(zhǔn) 。 第 7章 軟 件 測 試 技 術(shù) 6. 點 覆 蓋 點 覆 蓋 是 設(shè) 計 足 夠 的 測 試 數(shù) 據(jù) ， 使 程 序 執(zhí) 行 時 至 少 經(jīng) 過 程序 圖 中 每 個 節(jié) 點 一 次 。 圖 論 中 ， 點 覆 蓋 的 概 念 定 義 如 下 ： 如 果連 通 圖 G的 子 圖 G是 連 通 的 ， 且 包 含 G的 所 有 節(jié) 點 ， 則 稱 G是 G的點 覆 蓋 。 在 正 常 情 況 下 ， 程 序 圖 是 連 通 的 有 向 圖 ， 圖 中 每 個 節(jié)點 相 當(dāng) 于 程 序 流 程

53、 圖 中 的 一 框 (一 個 或 多 個 語 句 )， 所 以 點 覆 蓋相 當(dāng) 于 語 句 覆 蓋 。 第 7章 軟 件 測 試 技 術(shù) 7. 邊 覆 蓋 邊 覆 蓋 是 設(shè) 計 足 夠 的 測 試 數(shù) 據(jù) ， 使 得 程 序 執(zhí) 行 路 徑 至 少 經(jīng)過 程 序 圖 中 每 一 個 邊 一 次 ， 相 應(yīng) 的 圖 論 中 的 定 義 是 ： 如 果 連 通圖 G和 子 圖 G是 連 通 的 ， 而 且 G包 含 G的 所 有 邊 ， 則 稱 G是 G的 邊覆 蓋 。 圖 7.4是 由 圖 7.3得 出 的 程 序 圖 。 為 了 使 程 序 執(zhí) 行 路 徑 經(jīng) 過 程 序 圖 的 邊 覆

54、 蓋 (1， 2， 3， 4， 5，6， 7)， 至 少 需 要 兩 組 測 試 數(shù) 據(jù) (分 別 執(zhí) 行 路 徑 1-2-3和 1-4-5-6-7， 或 分 別 執(zhí) 行 路 徑 1-4-5-3和 1-2-6-7)。 第 7章 軟 件 測 試 技 術(shù) 一 般 情 況 下 ， 邊 覆 蓋 和 判 定 覆 蓋 是 一 致 的 。 例 如 ， 上 述 中滿 足 判 定 覆 蓋 標(biāo) 準(zhǔn) 的 測 試 數(shù) 據(jù) 同 時 滿 足 邊 覆 蓋 的 標(biāo) 準(zhǔn) 。(1) A=4， B=0， X=1(執(zhí) 行 路 徑 1-4-5-3， 即 覆 蓋 sacbd)；(2) A=2， B=1， X=3(執(zhí) 行 路 徑 1-2-

55、6-7， 即 覆 蓋 sacbd)。 第 7章 軟 件 測 試 技 術(shù) 1sa bd 23 ec4567圖 7.4 和 圖 7.3對 應(yīng) 的 程 序 圖 第 7章 軟 件 測 試 技 術(shù) 8 . 路 徑 覆 蓋 路 徑 覆 蓋 是 選 取 足 夠 多 測 試 數(shù) 據(jù) ， 使 程 序 的 每 條 可 能 路 徑都 至 少 執(zhí) 行 一 次 (若 程 序 圖 中 存 在 環(huán) ， 則 要 求 每 個 環(huán) 至 少 經(jīng) 過 一次 )。 對 于 圖 7.4而 言 ， 共 有 四 條 可 執(zhí) 行 的 路 徑 ： 1-2-3； 1-2-6-7；1-4-5-3和 1-4-5-6-7。 對 應(yīng) 于 這 四 條 路

56、徑 ， 下 面 四 組 測 試 數(shù) 據(jù)可 以 滿 足 路 徑 覆 蓋 標(biāo) 準(zhǔn) ：(1) A=1， B=1， X=1(執(zhí) 行 路 徑 1-2-3)；(2) A=1， B=1， X=2(執(zhí) 行 路 徑 1-2-6-7)；(3) A=3， B=0， X=1(執(zhí) 行 路 徑 1-4-5-3)； (4) A=2， B=0， X=4(執(zhí) 行 路 徑 1-4-5-6-7)。 第 7章 軟 件 測 試 技 術(shù) 路 徑 覆 蓋 相 對 來 說 是 相 當(dāng) 強(qiáng) 的 邏 輯 覆 蓋 標(biāo) 準(zhǔn) 。 測 試 數(shù) 據(jù) 暴露 程 序 錯 誤 的 能 力 比 較 強(qiáng) ， 有 一 定 的 代 表 性 ， 它 能 夠 保 證 程

57、序中 每 條 可 能 的 路 徑 都 至 少 執(zhí) 行 一 次 。 但 是 路 徑 覆 蓋 并 沒 有 檢 驗表 達(dá) 式 中 條 件 的 各 種 組 合 情 況 ， 而 只 考 慮 每 個 判 定 表 達(dá) 式 的 取值 。 若 把 路 徑 覆 蓋 和 條 件 覆 蓋 組 合 起 來 ， 可 以 設(shè) 計 出 檢 錯 能 力更 強(qiáng) 的 測 試 數(shù) 據(jù) 。 第 7章 軟 件 測 試 技 術(shù) 7.3 黑 盒 測 試 技 術(shù)7.3.1 黑 盒 測 試 概 念 黑 盒 測 試 方 法 是 在 已 知 產(chǎn) 品 應(yīng) 該 具 有 的 功 能 的 情 況 下 ， 通 過 測 試 來 檢 驗是 否 每 個 功 能 都

58、 能 正 常 使 用 的 測 試 方 法 。 對 于 軟 件 測 試 而 言 ， 黑 盒 測 試 法 把程 序 看 成 一 個 黑 盒 子 ， 完 全 不 考 慮 程 序 的 內(nèi) 部 結(jié) 構(gòu) 和 處 理 過 程 。 黑 盒 測 試 是在 程 序 接 口 進(jìn) 行 的 測 試 ， 它 只 檢 查 程 序 功 能 是 否 能 按 照 規(guī) 格 說 明 書 的 規(guī) 定 正常 使 用 ， 程 序 是 否 能 適 當(dāng) 地 接 收 輸 入 數(shù) 據(jù) 產(chǎn) 生 正 確 的 輸 出 信 息 ， 并 且 保 持 外部 信 息 (如 數(shù) 據(jù) 庫 或 文 件 )的 完 整 性 。 黑 盒 測 試 又 稱 功 能 測 試 。

59、 使 用 黑 盒 測 試法 ， 為 了 做 到 窮 盡 測 試 ， 至 少 必 須 對 所 有 輸 入 數(shù) 據(jù) 的 各 種 可 能 值 的 排 列 組 合 都 進(jìn) 行 測 試 。 與 白 盒 法 相 似 ， 由 此 得 到 的 應(yīng) 測 試 的 情 況 數(shù) 往 往 大 到 實 際 上 根本 無 法 測 試 的 程 度 ， 即 黑 盒 測 試 使 用 所 有 有 效 和 無 效 的 輸 入 數(shù) 據(jù) 來 測 試 程 序是 不 現(xiàn) 實 的 。 所 以 ， 黑 盒 測 試 同 樣 不 能 做 到 窮 盡 測 試 ， 只 能 選 取 少 量 最 有 代表 性 的 輸 入 數(shù) 據(jù) ， 以 期 用 較 少 的

60、 代 價 暴 露 出 較 多 的 程 序 錯 誤 。 第 7章 軟 件 測 試 技 術(shù) 7.3.2 黑 盒 測 試 的 測 試 用 例 設(shè) 計 1. 等 價 類 劃 分 1) 劃 分 等 價 類 等 價 類 劃 分 是 黑 盒 法 設(shè) 計 測 試 方 案 的 一 種 典 型 的 、 實 用 的重 要 測 試 方 法 。 等 價 類 劃 分 是 根 據(jù) 數(shù) 據(jù) 測 試 的 等 效 性 原 理 來 進(jìn)行 劃 分 的 。 數(shù) 據(jù) 測 試 的 等 效 性 是 指 將 分 類 的 數(shù) 據(jù) 取 其 子 集 中 一個 數(shù) 據(jù) 做 測 試 與 子 集 中 其 他 數(shù) 據(jù) 測 試 的 效 果 是 等 效 的 ，

61、 即 子 集中 的 一 個 數(shù) 據(jù) 能 測 出 軟 件 錯 誤 ， 那 么 子 集 中 的 其 余 數(shù) 據(jù) 也 能 測出 錯 誤 ； 相 反 ， 子 集 中 的 一 個 數(shù) 據(jù) 測 試 不 出 程 序 錯 誤 ， 子 集 中 的 其 余 數(shù) 據(jù) 也 測 不 出 錯 誤 。 第 7章 軟 件 測 試 技 術(shù) 等 價 類 劃 分 是 把 程 序 的 輸 入 數(shù) 據(jù) 集 合 按 輸 入 條 件 劃 分 為 若 干個 等 價 類 ， 每 一 個 等 價 類 相 對 于 輸 入 條 件 表 示 為 一 組 有 效 或 無 效的 輸 入 ， 然 后 為 每 一 等 價 類 設(shè) 計 一 個 測 試 用 例

62、。 如 果 某 個 等 價 類中 的 一 個 輸 入 條 件 作 為 測 試 數(shù) 據(jù) 查 出 了 錯 誤 ， 那 么 使 用 這 一 等 價類 中 的 其 他 輸 入 條 件 ， 也 會 查 出 同 樣 的 錯 誤 ； 反 之 ， 若 使 用 某 個等 價 類 中 的 一 個 輸 入 條 件 作 為 數(shù) 據(jù) 進(jìn) 行 測 試 沒 有 查 出 錯 誤 ， 則 使用 這 個 等 價 類 中 的 其 他 輸 入 條 件 也 同 樣 查 不 出 錯 誤 。 簡 單 地 講 ，有 效 等 價 類 是 指 程 序 的 合 理 輸 入 數(shù) 據(jù) ， 利 用 它 可 檢 驗 程 序 是 否 能實 現(xiàn) 預(yù) 期 的

63、功 能 和 性 能 。 無 效 等 價 類 是 指 其 他 不 合 理 、 無 意 義 的數(shù) 據(jù) ， 利 用 它 可 檢 查 程 序 中 功 能 和 性 能 的 實 現(xiàn) 是 否 不 符 合 規(guī) 格 說明 要 求 。 在 確 定 輸 入 等 價 類 時 還 需 要 分 析 輸 出 數(shù) 據(jù) 的 等 價 類 ， 以便 根 據(jù) 輸 出 數(shù) 據(jù) 的 等 價 類 導(dǎo) 出 對 應(yīng) 的 輸 入 等 價 類 。 等 價 類 的 劃 分 在 很 大 程 度 上 是 一 個 探 索 性 的 過 程 ， 主 要 依 靠 的 是 測 試 人 員 的 經(jīng)驗 ， 下 面 幾 點 僅 供 參 考 。 第 7章 軟 件 測 試

64、 技 術(shù) (1) 如 果 某 個 輸 入 條 件 規(guī) 定 了 輸 入 值 的 范 圍 (其 數(shù) 值 為 1999)， 則 可 劃 分 為 一 個 合 理 等 價 類 (大 于 等 于 1而 小 于 等 于 999的數(shù) )和 兩 個 不 合 理 的 等 價 類 (小 于 1和 大 于 999的 數(shù) )。 (2) 如 果 某 個 輸 入 條 件 規(guī) 定 了 輸 入 數(shù) 據(jù) 的 個 數(shù) (如 每 名 學(xué) 生一 學(xué) 期 內(nèi) 只 能 選 修 1 3門 課 程 )， 則 可 劃 分 為 一 個 高 效 等 價 類(選 修 1 3門 課 程 )和 兩 個 無 效 等 價 類 (不 選 修 和 選 修 超 過

65、 3門 )。 (3) 如 果 某 個 輸 入 條 件 規(guī) 定 了 一 組 可 能 的 值 ， 而 且 程 序 可 以對 每 個 輸 入 值 分 別 進(jìn) 行 處 理 (如 出 差 時 交 通 工 具 的 類 型 必 須 是 火車 、 汽 車 或 輪 船 )， 那 么 可 以 為 每 一 組 確 定 一 個 有 效 等 價 類 (如 火車 、 汽 車 和 輪 船 三 種 )， 同 時 對 一 組 值 確 定 一 個 無 效 等 價 類 (如 飛 機(jī) )。 第 7章 軟 件 測 試 技 術(shù) (4) 如 果 某 個 輸 入 條 件 規(guī) 定 了 必 須 成 立 的 條 件 (比 如 標(biāo) 識 符的 第 一

66、 個 字 符 必 須 是 字 母 )， 則 可 劃 分 為 一 個 有 效 等 價 類 (第 一個 字 符 是 字 母 )和 一 個 無 效 等 價 類 (第 一 個 字 符 不 是 字 母 )。 (5) 如 果 認(rèn) 為 程 序 將 按 不 同 的 方 式 來 處 理 某 個 等 價 類 中 的各 種 測 試 用 例 ， 則 應(yīng) 將 這 個 等 價 類 再 分 成 幾 個 更 小 的 等 價 類 。如 上 面 第 點 就 將 一 個 有 效 的 等 價 類 又 分 成 火 車 、 汽 車 和 輪 船三 個 等 價 類 。 (6) 如 果 輸 入 條 件 是 一 個 布 爾 量 ， 則 可 以 確 定 一 個 有 效 等價 類 和 一 個 無 效 等 價 類 。 (7) 如 果 規(guī) 定 了 輸 入 數(shù) 據(jù) 為 整 數(shù) ， 則 可 以 劃 分 為 正 整 數(shù) 、 零 和 負(fù) 整 數(shù) 三 個 有 效 等 價 類 為 測 試 數(shù) 據(jù) 。 第 7章 軟 件 測 試 技 術(shù) 2) 確 定 測 試 用 例 根 據(jù) 等 價 類 來 設(shè) 計 測 試 用 例 ， 其 過 程 如 下 ： (1) 為 每 個