第02章_邊界值分析法

1、 黑盒測試技術(shù) 邊界值分析法 一個軟件無論實現(xiàn)怎樣各種各樣豐富的功能，其內(nèi)部實現(xiàn)都不可避免的對各種各樣的數(shù)據(jù)范圍數(shù)據(jù)范圍進(jìn)行界定與判斷，從而針對不同的數(shù)據(jù)范針對不同的數(shù)據(jù)范圍進(jìn)行所需的處理圍進(jìn)行所需的處理，從而實現(xiàn)軟件的需求。而由于需求界定不準(zhǔn)確、由于需求界定不準(zhǔn)確、設(shè)計不嚴(yán)密、程序書寫手誤等等原因，設(shè)計不嚴(yán)密、程序書寫手誤等等原因，對于這些數(shù)據(jù)范圍邊界的判斷是軟件極容易出錯的地方，使軟件做出錯誤的處理使軟件做出錯誤的處理，從而無法滿足軟件需求。 針對于這種情況，軟件測試中有一個測試方法叫做邊界值法邊界值法，這個方法也是經(jīng)常被測試人員提到。引入引入 用戶名（ID）：10009999有效等價類無

2、效等價類等價類？等價類？10009999有效等價類有效等價類無效等價類無效等價類無效等價類無效等價類 長期的測試工作經(jīng)驗經(jīng)驗告訴我們，大量的錯誤大量的錯誤是發(fā)生在輸入或輸出范圍的邊界上，而不是發(fā)生在輸入輸出范圍的內(nèi)部。程序員只處理了10009999的情況，忘記對9999邊界情況進(jìn)行處理。程序員把 誤寫成了 ，計數(shù)器發(fā)生少計數(shù)一次。為什么會有邊界值分析法？學(xué)習(xí)目標(biāo)u 邊界值與邊界值分析法u 邊界值分析選取測試數(shù)據(jù) u 常見的邊界值類型u 邊界條件設(shè)計測試用例的步驟 u 邊界條件測試用例設(shè)計法 邊界值分析法邊界值分析法：邊界值分析法：是對輸入輸入或輸出輸出的邊界值邊界值進(jìn)行測試的一種黑盒測試方法。

3、是作為對等價類劃分法的補(bǔ)充補(bǔ)充，這種情況下，其測試用例來自等價類的邊界等價類的邊界。邊界點邊界邊界是指相對于輸入等價類和輸出等價類而言， 稍高于、稍低于其邊界值的一些特定情況。邊界點邊界點分為上點、內(nèi)點和離點上點、內(nèi)點和離點。邊界值分析法 上點：上點：就是邊界上的點，不管它是開區(qū)間還是閉區(qū)間， 就是說，如果該點是封閉的，那上點就在域范圍內(nèi)， 如果該點是開放的，那上點就在域范圍外； 內(nèi)點：內(nèi)點：就是在域范圍內(nèi)的任意一個點； 離點：離點：就是離上點最近的一個點，如果邊界是封閉的， 那離點就是域范圍外離上點最近的點，如果邊界是開放 的，那離點就是域范圍內(nèi)離上點最近的點。 只要測到了這些點，就可以測出

4、一些常見的錯誤。只要測到了這些點，就可以測出一些常見的錯誤。 邊界值分析法 & 等價類劃分法邊界值分析使用與等價類劃分法相同的劃分，只是邊界值分析假定錯誤更多地存在于劃分的邊界上，因此在等價類的邊界上以及兩側(cè)的情況設(shè)計測試用例。等價類劃分法等價類劃分法邊界值分析法邊界值分析法聯(lián)系聯(lián)系邊界值分析法是針對輸入或輸出等價類的邊界進(jìn)行分析區(qū)別區(qū)別從某個等價類中任選任選一個作為測試數(shù)據(jù)在每個邊界上有針對性針對性的選擇的選擇測試數(shù)據(jù)邊界條件設(shè)計測試用例1. 確定邊界情況確定邊界情況通常輸入或輸出等價類的邊界就是應(yīng)該著重測試的邊界情況。2. 選取測試數(shù)據(jù)選取測試數(shù)據(jù)選取正好等于、剛剛大于或剛剛小于邊界的值作

5、為測試數(shù)據(jù)，而不是選取等價類中的典型值或任意值。3. 導(dǎo)出測試用例導(dǎo)出測試用例 根據(jù)選取的每一個測試數(shù)據(jù)，依次導(dǎo)出測試用例。如何選取測試數(shù)據(jù)？ 1）如果輸入條件規(guī)定了值的范圍 則應(yīng)取剛達(dá)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(shù)據(jù)。例如，程序的規(guī)格說明中規(guī)定：“重量在10公斤至50公斤范圍內(nèi)的郵件，其郵費(fèi)計算公式為”。測試數(shù)據(jù)應(yīng)取10及50，還應(yīng)取10.01, 49.99, 9.99及50.01等。 2) 如果輸入條件規(guī)定了值的個數(shù) 則用最大個數(shù),最小個數(shù)，比最小個數(shù)少一，比最大個數(shù)多一的數(shù)作為測試數(shù)據(jù)。 例如，一個輸入文件應(yīng)包括1255個記錄。 測試數(shù)據(jù)可取1和255，

6、還應(yīng)取0及256等。如何選取測試數(shù)據(jù)？如何選取測試數(shù)據(jù)？ 3) 根據(jù)規(guī)格中每個輸出條件，使用原則1） 如果輸出條件規(guī)定了值的范圍，則應(yīng)取剛達(dá)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(shù)據(jù)。程序的規(guī)格說明要求計算出“每月績效獎金為0至1165.25元”。測試用例可取0.00及1165.24、還可取一0.01及116526等。如何選取測試數(shù)據(jù)？ 4) 根據(jù)規(guī)格中每個輸出條件，使用原則2） 如果輸出條件規(guī)定了值的個數(shù)，則用最大個數(shù),最小個數(shù)，比最小個數(shù)少一，比最大個數(shù)多一的數(shù)作為測試數(shù)據(jù)。情報檢索系統(tǒng)，要求每次“最少顯示1條、最多顯示4條情報摘要”。這時我們應(yīng)考慮的測試用例包括1

7、和4，還應(yīng)包括0和5等。 如何選取測試數(shù)據(jù)？ 5) 分析規(guī)格說明，找出其他可能的邊界條件例如，特殊邊界值：默認(rèn)值、空值、空格、零、無效數(shù)據(jù)等。場景場景選取原則選取原則例如例如原則原則1輸入條件規(guī)定了值的范圍則應(yīng)取剛達(dá)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(shù)據(jù)。規(guī)定：“重量在10公斤至50公斤范圍內(nèi)的郵件，其郵費(fèi)計算公式為”。作為測試數(shù)據(jù)，我們應(yīng)取10及50，還應(yīng)取10.01,49.99,9.99及50.01等。原則原則2輸入條件規(guī)定了值的個數(shù)則用最大個數(shù),最小個數(shù),比最小個數(shù)少一,比最大個數(shù)多一的數(shù)作為測試數(shù)據(jù)。一個輸入文件應(yīng)包括1255個記錄，則測試數(shù)據(jù)可取1和255

8、，還應(yīng)取0及256等。原則原則3輸出條件規(guī)定了值的范圍同原則1） 某程序的規(guī)格說明要求計算出每月保險金扣除額為0至1165.25元，其測試用例可取0.00及1165.24、還可取一0.01及116526等。原則原則4輸出條件規(guī)定了值的個數(shù)同原則2） 情報檢索系統(tǒng)，要求每次最少顯示1條、最多顯示4條情報摘要，這時我們應(yīng)考慮的測試用例包括1和4，還應(yīng)包括0和5等。原則原則5程序中使用了一個內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)則應(yīng)當(dāng)選擇這個內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的邊界上的值作為測試用例。原則原則6分析程序規(guī)格說明，找出其它可能的邊界條件特殊邊界值：默認(rèn)值、空值、空格、零、無效數(shù)據(jù)等。邊界值設(shè)計選取測試數(shù)據(jù)的原則 邊界值檢驗的主要類型

9、邊界類型邊界類型輸入輸入數(shù)字?jǐn)?shù)字最大/最小字符字符第一個/最后一個位置位置首位/末位大小大小最大/最小速度速度最快/最慢方位方位最高/最低尺寸尺寸最長/最短空間空間空/滿舉例 利用邊界值作為測試數(shù)據(jù)v對16-bit 的整數(shù)而言 32767 和 -32768 是邊界v屏幕上光標(biāo)在最左上、最右下位置v報表的第一行和最后一行v數(shù)組元素的第一個和最后一個v循環(huán)的第 0 次、第 1 次和倒數(shù)第 2 次、最后一次 在多數(shù)情況下，邊界值條件是基于應(yīng)用程序的功能設(shè)計功能設(shè)計而需要考慮的因素，可以從軟件的需求規(guī)格規(guī)格或常識常識中得到，也是最終用戶可以很容易發(fā)現(xiàn)問題的。 還有沒有從軟件規(guī)格說明中看不到的邊界值呢？

10、還有沒有從軟件規(guī)格說明中看不到的邊界值呢？小結(jié) 1u 什么是邊界值分析法？與等價類劃分法的關(guān)系？u 選取測試數(shù)據(jù)的原則有哪些？u 有哪些常見的邊界值類型？u 關(guān)于內(nèi)邊界值邊界條件設(shè)計測試用例1. 確定邊界情況確定邊界情況通常輸入或輸出等價類的邊界就是應(yīng)該著重測試的邊界情況。2. 選取測試數(shù)據(jù)選取測試數(shù)據(jù)選取正好等于、剛剛大于或剛剛小于邊界的值作為測試數(shù)據(jù)，而不是選取等價類中的典型值或任意值。3. 導(dǎo)出測試用例導(dǎo)出測試用例 根據(jù)選取的每一個測試數(shù)據(jù)，依次導(dǎo)出測試用例。邊界條件設(shè)計測試用例程序的規(guī)格說明中規(guī)定：“重量在10公斤至50公斤范圍內(nèi)的郵件，其郵費(fèi)計算公式為”。測試數(shù)據(jù)應(yīng)取10及50，還應(yīng)

11、取10.01, 49.99, 9.99及50.01等。測試用例測試用例X輸入數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)預(yù)期輸出預(yù)期輸出T1Xmin-9.99F1T2Xmin10F2T3Xmin+10.01F3T4Xnom25F4T5Xmax-49.99F5T6Xmax50F6T7Xmax+50.01F7邊界條件測試用例設(shè)計法 基于邊界的方法是根據(jù)定義域來實現(xiàn)的，最終演變成一般邊界值條件測試、健壯性測試、最壞情況測試和健壯最壞情況測試四種技術(shù)。v 一般邊界條件測試用例設(shè)計法v 健壯性邊界條件測試用例設(shè)計法v 最壞邊界條件測試用例設(shè)計法v 健壯最壞邊界條件測試用例設(shè)計法案例1對于函數(shù)F（X1,X2）,其輸入變量X1和X2的取值

12、邊界定義如下：aX1 b ； cX2 d 邊界條件坐標(biāo)圖如下,試用前述幾種邊界條件測試用例設(shè)計法設(shè)計測試用例adcbx2x11. 一般邊界條件測試用例設(shè)計法每次保留程序中一個變量，讓其余的變量取正常值， 被保留的變量依次取min、min+、nom、max-和max。 (2) 對程序中的每個變量重復(fù) (1)測試用例測試用例X1X2預(yù)期輸出預(yù)期輸出T1X1nomX2minF1T2X1nomX2min+F2T3X1nomX2nomF3T4X1nomX2max-F4T5X1nomX2maxF5T6X1minX2nomF6T7X1min+X2nomF7T8X1max-X2nomF8T9X1maxX2no

13、mF9X1取正常值X2依次取各種邊界值X2取正常值X1依次取各種邊界值1. 一般邊界條件測試用例設(shè)計法對于一個n變量函數(shù)，該方法生成的測試用例數(shù)為4n+1個adcbx2x1用坐標(biāo)圖表示如下：2. 健壯性邊界條件測試用例設(shè)計法(1)每次保留程序中一個變量，讓其余的變量取正常值，被保留的變量依次取min-1、 min、min+、nom、max- 、 max和max+1 。 (2)對程序中的每個變量重復(fù) (1)adcbx2x1對于一個n變量函數(shù)，該方法生成的測試用例數(shù)為6n+1個3. 最壞邊界條件測試用例設(shè)計法 所有變量均可取min、min+、nom、max-和max這五個邊界值中的任何一個。 測試

14、用例為五個集合的笛卡兒乘積。adcbx2x1對于一個n變量函數(shù)，該方法生成的測試用例數(shù)為5n個。4. 健壯最壞邊界條件測試用例設(shè)計法(1) 所有變量均可取min-1、 min、min+、nom、max- 、 max和max+1這七個邊界值中的任何一個。(2) 測試用例為七個集合的笛卡兒乘積。adcbx2x1對于一個n變量函數(shù)，該方法生成的測試用例數(shù)為7n個。假設(shè)三角形問題a、b、c，必須滿足以下條件： 1= a，b，c =200試用前述幾種邊界條件測試用例設(shè)計法設(shè)計測試用例。案例3 三角形問題1. 一般邊界條件測試用例設(shè)計法用例abc預(yù)期輸出11001001等腰三角形21001002等腰三角形

15、!3100100100等邊三角形4100100199非三角形5100100200等腰三角形61001100等腰三角形71002100等腰三角形8100199100等腰三角形9100200100非三角形101100100等腰三角形112100100等腰三角形12199100100等腰三角三角形2.健壯性邊界條件測試用例設(shè)計法用例用例a ab bc c預(yù)期輸出預(yù)期輸出1 11001001001000 0c c超過取值范圍超過取值范圍2 21001001001001 1等腰三角形等腰三角形3 31001001001002 2等腰三角形等腰三角形4 4100100100100

16、100100等邊三角形等邊三角形5 5100100100100199199非三角形非三角形6 6100100100100200200等腰三角形等腰三角形7 7100100100100201201c c超過取值范圍超過取值范圍8 81001000 0100100b b超過取值范圍超過取值范圍9 91001001 1100100等腰三角形等腰三角形10101001002 2100100等腰三角形等腰三角形1111100100199199100100等腰三角形等腰三角形1212100100200200100100非三角形非三角形1313100100201201100100b b超過取值范圍超過取值范

17、圍 注：a取邊界值的測試用例未列入。課堂練習(xí)1.某程序要求輸入三個整數(shù)x、y、z，分別作為長方體的長、 寬、高，x、y、z的取值范圍在220之間，計算長方體的 體積。試用健壯性邊界條件法設(shè)計測試用例。2.找零錢最佳組合問題： 假設(shè)商店貨品價格(R) 都不大于100元（且為整數(shù)）， 若顧客付款(P)在100元內(nèi)，現(xiàn)有一個程序能在每位顧 客付款后給出找零錢的最佳組合（找給顧客貨幣張數(shù) 最少）。 假定此商店的貨幣面值只包括：50元(N50)、10元(N10)、 5元(N5)、1元(N1) 四種。請結(jié)合等價類劃分法和邊界值分析法為上述程序設(shè)計出相應(yīng)的測試用例。第1題參考答案測試用例測試用例xyz預(yù)期輸

18、出預(yù)期輸出TC111010 x值超出范圍值超出范圍TC221010200TC331010300TC41010101000TC51910101900TC62010102000TC7211010 x值超出范圍值超出范圍TC810110y值超出范圍值超出范圍TC910210200TC1010310300TC111019101900TC121020102000TC13102110y值超出范圍值超出范圍TC1410101z值超出范圍值超出范圍TC1510102200TC1610103300TC171010191900TC181010202000TC19101021z值超出范圍值超出范圍第2題 參考答案

19、劃分等價類:（1）先根據(jù)輸入限制條件粗分等價類輸入變量有效等價類無效等價類0P=100且且0R=RP100R100PR第2題 參考答案劃分等價類:（2）根據(jù)程序輸出細(xì)分等價類，得到輸出等價類輸入變量有效等價類無效等價類0P=100且且0R=R50元的張數(shù) 有有1張張沒有沒有P100R100PR10元的張數(shù) 有有1張到張到4張張沒有沒有5元的張數(shù)有有1張張沒有沒有1元的張數(shù)有有1張到張到4張張沒有沒有分析得到邊界值：P=-1,0,100,101; R=-1,0,100,101;P=R, P=R+1,P=R-150元剛好有1張， 50元剛好沒有；10元剛好有4張， 10元剛好有1張，10元剛好沒有；5元剛好有1張， 5元剛好沒有；1元剛好有4張， 1元剛好有1張，1元剛好沒有；根據(jù)張數(shù)的計算方法，可以去掉 測試用例測試用例測試用例PR余額余額預(yù)期輸出預(yù)期輸出T1-150超出范圍超出范圍T2050超出范圍超出范圍T310050501T410150超出范圍超出范圍T550-1超出范圍超出范圍T6500超出范圍超出范圍T750100不可能不可能