測試用例的設(shè)計..

1、劉家良測試用例的設(shè)計原則測試用例的設(shè)計原則黑盒測試方法用例的設(shè)計黑盒測試方法用例的設(shè)計白盒測試方法用例的設(shè)計白盒測試方法用例的設(shè)計1. 組成：輸入數(shù)據(jù)、預(yù)期的輸出數(shù)據(jù)2. 輸入數(shù)據(jù)的選擇：合理的、不合理的3. 長期保留測試用例便于對照檢查，做到有的放矢發(fā)現(xiàn)更多的錯誤，提高程序可靠性 對不合理的輸入數(shù)據(jù)，程序應(yīng)拒絕接受，并給出提示作為保存文檔作為保存文檔修改后的程序可能出現(xiàn)新的錯誤，需反復(fù)測試 為以后維護(hù)提供方便黑盒測試黑盒測試黑盒測試黑盒測試（又稱行為（又稱行為測試）把測試對象看測試）把測試對象看做一個黑盒子，測試做一個黑盒子，測試人員完全不考慮程序人員完全不考慮程序內(nèi)部的邏輯結(jié)構(gòu)和內(nèi)內(nèi)部的邏

2、輯結(jié)構(gòu)和內(nèi)部特性，只依據(jù)程序部特性，只依據(jù)程序的需求規(guī)格說明書，的需求規(guī)格說明書，檢查程序的功能是否檢查程序的功能是否符合它的功能需求。符合它的功能需求。白盒測試白盒測試白盒測試白盒測試（又稱為結(jié)（又稱為結(jié)構(gòu)測試）把測試對象構(gòu)測試）把測試對象看作一個透明的盒子，看作一個透明的盒子，測試人員根據(jù)程序內(nèi)測試人員根據(jù)程序內(nèi)部的邏輯結(jié)構(gòu)及有關(guān)部的邏輯結(jié)構(gòu)及有關(guān)信息設(shè)計測試用例，信息設(shè)計測試用例，檢查程序中所有邏輯檢查程序中所有邏輯路徑是否都按預(yù)定的路徑是否都按預(yù)定的要求正確地工作。要求正確地工作。等價類劃分錯誤推測因果圖邊界值分析1. 等價類劃分 由于不能窮舉所有可能的輸入數(shù)據(jù)來進(jìn)行由于不能窮舉所有可

3、能的輸入數(shù)據(jù)來進(jìn)行測試，所以只能選擇少量有代表性的輸入測試，所以只能選擇少量有代表性的輸入數(shù)據(jù)，來揭露盡可能多的程序錯誤數(shù)據(jù)，來揭露盡可能多的程序錯誤 等價類劃分方法將輸入數(shù)據(jù)按等價類劃分方法將輸入數(shù)據(jù)按有效的有效的或或無無效的效的劃分成若干個等價類，然后在每個等劃分成若干個等價類，然后在每個等價類中選取一個代表性的數(shù)據(jù)作為測試用價類中選取一個代表性的數(shù)據(jù)作為測試用例例 等價類劃分方法把輸入數(shù)據(jù)分為：符合規(guī)格說明要求的符合規(guī)格說明要求的合理的輸入數(shù)據(jù)，主合理的輸入數(shù)據(jù)，主要用來檢驗程序是否要用來檢驗程序是否實現(xiàn)了規(guī)格說明中的實現(xiàn)了規(guī)格說明中的功能功能不符合規(guī)格說明要求的不合理或非法的輸入數(shù)據(jù)，

4、主要用來檢驗程序是否做了規(guī)格說明以外的事 在確定輸入數(shù)據(jù)等價類時，常常還要分析輸出數(shù)據(jù)的等價類，以便根據(jù)輸出數(shù)據(jù)等價類導(dǎo)出輸入數(shù)據(jù)等價類。有效輸入數(shù)據(jù)無效輸入數(shù)據(jù)劃分等價類輸入條件輸入條件有效等價類有效等價類 無效等價類無效等價類根據(jù)軟件的規(guī)格說明，對每一個輸入條根據(jù)軟件的規(guī)格說明，對每一個輸入條件（通常是規(guī)格說明中的一句話或一個件（通常是規(guī)格說明中的一句話或一個短語）確定若干個有效等價類和若干個短語）確定若干個有效等價類和若干個無效等價類。無效等價類。 可使用如下表格可使用如下表格確定等價類的規(guī)則：(1) 如果輸入條件規(guī)定了取值范圍取值范圍，則可以確定一個有效等價類（輸入值在此范圍內(nèi)）和兩個

5、無效等價類（輸入值小于最小值及大于最大值）(2) 如果輸入條件規(guī)定了值的個數(shù)值的個數(shù)，則可以確定一個有效等價類（輸入值的個數(shù)等于規(guī)定的個數(shù)）和兩個無效等價類（輸入值的個數(shù)小于規(guī)定的個數(shù)和大于規(guī)定的個數(shù)）(3) 如果規(guī)定了輸入數(shù)據(jù)的一組值，一組值，而且程而且程序?qū)Σ煌妮斎胫底霾煌奶幚硇驅(qū)Σ煌妮斎胫底霾煌奶幚?，則每個允，則每個允許的輸入值是一個合理等價類，另外還有一許的輸入值是一個合理等價類，另外還有一個不合理等價類（任意一個不允許的值）個不合理等價類（任意一個不允許的值）。輸入的輸入的考試成績在考試成績在“0100”之間之間合理的等價類：合理的等價類： 0100不合理的等價類：不合理的等

6、價類： 100和和3 輸入邊數(shù)輸入邊數(shù)3輸入的考試成績輸入的考試成績?yōu)閮?yōu)、良、中、為優(yōu)、良、中、及格、不及格及格、不及格合理的等價類：合理的等價類：優(yōu)、良、中、優(yōu)、良、中、及格、不及格及格、不及格不合理的等價類：不合理的等價類：其他確定等價類的規(guī)則：(4) 如果輸入條件規(guī)定了輸入值必須如果輸入條件規(guī)定了輸入值必須遵循的遵循的規(guī)則規(guī)則，那么可確定一個有效等價類（符合此，那么可確定一個有效等價類（符合此規(guī)則）和若干個無效等價類（從各個不同的規(guī)則）和若干個無效等價類（從各個不同的角度違反此規(guī)則）。角度違反此規(guī)則）。在在Pascal語言中語言中對變量標(biāo)識符規(guī)對變量標(biāo)識符規(guī)定為定為“以字母開頭以字母開頭

7、的的串串”合理的等價類：合理的等價類： 以字母開頭的串以字母開頭的串不合理的等價類：不合理的等價類： 以數(shù)字開頭的串以數(shù)字開頭的串以標(biāo)點符號開頭的串以標(biāo)點符號開頭的串(5) 如果已知的等價類中各個元素在程序中的處理方式不同，則應(yīng)將等價類進(jìn)一步劃分成更小的等價類。以上只是列舉了一些規(guī)則，實際情況往往是千變?nèi)f化的，在遇到具體問題時，可參照上述規(guī)則的思想來劃分等價類。確定測試用例：為每個等價類編號。為每個等價類編號。第一步第一步設(shè)計一個測試用例，使其盡可能多地覆蓋設(shè)計一個測試用例，使其盡可能多地覆蓋尚未被覆蓋的合理等價類，重復(fù)這步，直尚未被覆蓋的合理等價類，重復(fù)這步，直到所有的合理等價類都被測試用例

8、覆蓋。到所有的合理等價類都被測試用例覆蓋。第二步第二步設(shè)計一個測試用例，使其只覆蓋一個不合設(shè)計一個測試用例，使其只覆蓋一個不合理等價類。重復(fù)這步，直到所有的不合理理等價類。重復(fù)這步，直到所有的不合理等價類都被覆蓋。等價類都被覆蓋。第三步第三步某些程序中對某一輸入錯誤的檢查往往會屏蔽對其他輸入錯誤的檢查。因此必須針對每一個不合理等價類，分別設(shè)計測試用例。等價類劃分法實例：某一報表處理系統(tǒng)，要求用戶輸入處理報表的日期，假設(shè)日期限制在1990年1月至1999年12月，即系統(tǒng)只能對該段時期內(nèi)的報表進(jìn)行處理。如果用戶輸入的日期不在此范圍內(nèi)，則顯示輸入錯誤信息，該系統(tǒng)規(guī)定日期由年、月的6位數(shù)字字符組成，前

9、4位代表年，后兩位代表月?，F(xiàn)用等價類劃分法設(shè)計測試用例，來測試程序的“日期檢查功能”范圍：范圍：1990年1月1999年12月遵循的規(guī)則：遵循的規(guī)則：6位數(shù)字字符前4位代表年后2位代表月不在此范圍報錯1. 劃分等價類并編號：劃分等價類并編號：輸入數(shù)據(jù)合理等價類不合理等價類報表日期的類型和長度1.6位數(shù)字字符2.有非數(shù)字字符3.少于6個數(shù)字字符4.多于6個數(shù)字字符年份范圍 5.在19901999之間6.小于19907.大于1999月份范圍 8.在112之間9.等于010. 大于122. 2. 為有效等價類設(shè)計測試用例為有效等價類設(shè)計測試用例測試數(shù)據(jù)期望結(jié)果 覆蓋范圍199905輸入有效 1、5、

10、8輸入數(shù)據(jù)有效等價類報表日期 1.6位數(shù)字字符年份范圍 5.在19901999之間月份范圍 8.在112之間3. 為每一個不合理有效類至少設(shè)計一個測試用例測試數(shù)據(jù)期望結(jié)果覆蓋范圍99May輸入無效219995輸入無效31999005輸入無效4198912輸入無效6200001輸入無效7199900輸入無效9199913輸入無效10輸入數(shù)據(jù)無效等價類報表日期 2.有非數(shù)字字符3.少于6個數(shù)字字符4.多于6個數(shù)字字符年份范圍 6.小于19907.大于1999月份范圍 9.等于010. 大于12在在7個不合理有效類的測試用例個不合理有效類的測試用例中，不能出現(xiàn)相同的測試用例，中，不能出現(xiàn)相同的測試用

11、例，否則相當(dāng)于一個測試用例覆蓋否則相當(dāng)于一個測試用例覆蓋了一個以上不合理等價類，是了一個以上不合理等價類，是程序測試不完全。程序測試不完全。2. 邊界值分析 程序最容易在邊界發(fā)生錯誤程序最容易在邊界發(fā)生錯誤 通常與等價劃分結(jié)合進(jìn)行通常與等價劃分結(jié)合進(jìn)行是對等價類劃是對等價類劃分方法的補充。分方法的補充。步驟：1. 確定邊界情況。通常，輸入等價類和輸出等價類的邊界是重點測試的程序邊界2. 確定測試數(shù)據(jù)。測試數(shù)據(jù)應(yīng)：剛好、剛剛 邊界值，而非選擇每個等價類內(nèi)的典型值or任意值1如果輸入條件規(guī)定了值的如果輸入條件規(guī)定了值的范圍范圍，則選擇剛剛達(dá)到這個范圍的邊界的值則選擇剛剛達(dá)到這個范圍的邊界的值以及剛

12、剛超出這個范圍的邊界的值作以及剛剛超出這個范圍的邊界的值作為測試輸入數(shù)據(jù)。為測試輸入數(shù)據(jù)。 2如果輸入條件規(guī)定了如果輸入條件規(guī)定了值的個數(shù)值的個數(shù)，則分別選擇最大個數(shù)、最小個數(shù)、比則分別選擇最大個數(shù)、最小個數(shù)、比最大個數(shù)多最大個數(shù)多1、比最小個數(shù)少、比最小個數(shù)少1的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)作為測試輸入數(shù)據(jù)。作為測試輸入數(shù)據(jù)。 設(shè)計原則輸入的輸入的考試成績在考試成績在“1100”之間之間測試數(shù)據(jù)：測試數(shù)據(jù)：0,1,100,101輸入文件包括輸入文件包括1255個記錄個記錄1個記錄個記錄255個記錄個記錄0個記錄個記錄256個記錄個記錄3對每個輸出條件分別按照以上兩對每個輸出條件分別按照以上兩個原則輸出值的邊界

13、情況。個原則輸出值的邊界情況。 4如果程序的輸入或輸出是個有序如果程序的輸入或輸出是個有序集合，例如，順序文件、表格，則應(yīng)集合，例如，順序文件、表格，則應(yīng)把注意力集中在有序集的第把注意力集中在有序集的第1個元素個元素和最后一個元素上。和最后一個元素上。 設(shè)計原則輸出的金額值輸出的金額值0且且1000即即0,1000)輸出金額：輸出金額：0,999（合理）（合理）-1,1000（不（不合理）合理）將上例用邊界值分析法設(shè)計測試用例。程序中判斷輸入日期（年月）是否有效，假設(shè)使用如下語句： if ( ReportDate = MinDate ) then 產(chǎn)生指定日期報表else 顯示錯誤信息endi

14、f若 “=” 誤寫為 “”，則上例中所有測試用例都不能發(fā)現(xiàn)這一錯誤實例“報表日期”邊界值分析法測試用例輸入等價類測試用例說明測試用例期望結(jié)果選取理由報表日期1個數(shù)字字符5個數(shù)字字符7個數(shù)字字符有1個非數(shù)字字符全部是非數(shù)字字符6個數(shù)字字符51999519990051999.5May199905顯示出錯顯示出錯顯示出錯顯示出錯顯示出錯輸出有效僅有一個合法字符比有效長度少1比有效長度多1只有一個非法字符6個非法字符類型、長度均有效輸入等價類測試用例說明 測試用例期望結(jié)果選取理由日期范圍在有效范圍邊界上選取數(shù)據(jù)199001199912199000199913輸入有效輸入有效顯示出錯顯示出錯最小日期最大

15、日期剛好最大日期月份范圍月份為1月份為12月份12199801199812199800199813輸入有效輸入有效顯示出錯顯示出錯最小月份最大月份剛好最大月份“報表日期”邊界值分析法測試用例3. 錯誤推測思路：思路： 列出可能有的錯誤；列出可能有的錯誤； 列出容易發(fā)生錯誤的特殊情況。列出容易發(fā)生錯誤的特殊情況。 以此為基礎(chǔ)設(shè)計測試方案。以此為基礎(chǔ)設(shè)計測試方案。根據(jù)：根據(jù)：直覺、經(jīng)驗直覺、經(jīng)驗工具：常見錯誤清單、判定表等。工具：常見錯誤清單、判定表等。 例如，測試一個排序子程序，可考慮如下情況：例如，測試一個排序子程序，可考慮如下情況：輸入表為空；輸入表為空；輸入表只有一個元素；輸入表只有一個元

16、素；輸入表的所有元素都相同；輸入表的所有元素都相同；輸入表已排序。輸入表已排序。 又如，測試二分法檢索子程序，可考慮如下情況又如，測試二分法檢索子程序，可考慮如下情況：表中只有一個元素；表中只有一個元素；表長為表長為2 2n n；表長為表長為2 2n n-1-1；表長為表長為2 2n n+1+14. 因果圖 等價類劃分和邊界值分析未考慮多個輸入數(shù)等價類劃分和邊界值分析未考慮多個輸入數(shù)據(jù)的組合引起的錯誤據(jù)的組合引起的錯誤 自然語言自然語言因果圖因果圖判定表判定表設(shè)計測試用例設(shè)計測試用例 因果圖方法的特點是：因果圖方法的特點是：考慮輸入條件的組合關(guān)系；考慮輸出條件對輸入條件的依賴關(guān)系，即因果關(guān)系；

17、測試用例發(fā)現(xiàn)錯誤的效率高；能檢查出功能說明中的某些不一致或遺漏。有一個處理單價為1元5角錢的盒裝飲料的自動售貨機軟件。若投入1元5角硬幣，按下“可樂”、“雪碧”、“紅茶”按鈕，相應(yīng)的飲料就送出來。若投入的是兩元硬幣，在送出飲料的同時退還5角硬幣。分析原因： 投入1元5角硬幣； 投入2元硬幣； 按“可樂”按鈕； 按“雪碧”按鈕； 按“紅茶”按鈕。中間狀態(tài)： 已投幣； 已按鈕。結(jié)果： 退還5角硬幣； 送出“可樂”飲料 送出“雪碧”飲料； 送出“紅茶”飲料。因果圖因果圖判定表判定表5. 綜合策略在任何情況下都應(yīng)在任何情況下都應(yīng)該使用該使用邊界值分析邊界值分析的方法；的方法；必要時用必要時用等價劃分等

18、價劃分法法補充；補充；必要時再用必要時再用錯誤推錯誤推測法測法補充；補充；檢查上述測試用例的檢查上述測試用例的邏邏輯覆蓋程度，如未滿足輯覆蓋程度，如未滿足所要求的所要求的的的邏輯覆蓋標(biāo)邏輯覆蓋標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)，在增加例子，在增加例子如需求說明中含有輸入條件的組合情況，則一開始就使用因果圖邏輯覆蓋基本路徑測試循環(huán)覆蓋 以程序內(nèi)部的邏輯結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的設(shè)計測試用例 追求程序內(nèi)部的邏輯結(jié)構(gòu)覆蓋程度邏輯覆蓋 語句覆蓋語句覆蓋 判定覆蓋判定覆蓋 條件覆蓋條件覆蓋 判定判定/條件覆蓋條件覆蓋 條件組合覆蓋條件組合覆蓋 路徑覆蓋路徑覆蓋入口入口(a1) and (b=0)(a=2) or (x 1)返回返回語句段語句段f

19、t語句段語句段ft123451） 語句覆蓋 運行測試用例時，被測程序運行測試用例時，被測程序的的每個可執(zhí)行語句都至少執(zhí)每個可執(zhí)行語句都至少執(zhí)行一次行一次 選擇路徑：選擇路徑：124 測試數(shù)據(jù)：測試數(shù)據(jù)：a=2,b=0,x=2a: (a1) and(b=0)c: (a=2) or (x 1)ac語句段語句段語句段語句段tfft12354不足：不足：將a: (a1) and (b=0)錯寫為 a: (a1) or (b=0)；將c: (a=2) or (x 1)錯寫為 c: (a=2) or (x 1) and(b=0)c: (a=2) or (x 1)ac語句段語句段語句段語句段tfft1235

20、4不足：不足：將c: (a=2) or (x 1)錯寫為 c: (a=2) or (x 1) and(b=0)c: (a=2) or (x 1)ac語句段語句段語句段語句段tfft12354不足：不足：a=1,b=0,x=3（a1,b=0,a2,x1）a=2,b=1,x=1（a1,b0,a=2,x1）滿足條件覆蓋，不滿足判定覆蓋滿足條件覆蓋，不滿足判定覆蓋四個條件：a1,b=0,a=2,x1選擇數(shù)據(jù)，使判定式a出現(xiàn)結(jié)果a1,b=0a1,b0使判定式a出現(xiàn)結(jié)果a=2,x1a2,x1才能滿足條件覆蓋4） 判定/條件覆蓋 被測程序的每個判定表達(dá)式被測程序的每個判定表達(dá)式中的中的每個條件每個條件的所有

21、可能結(jié)的所有可能結(jié)果都果都至少出現(xiàn)一次，至少出現(xiàn)一次，并使每每個判定表達(dá)式個判定表達(dá)式的所有可能結(jié)的所有可能結(jié)果都果都至少執(zhí)行一次至少執(zhí)行一次 選擇路徑：選擇路徑：124,135 測試數(shù)據(jù)：測試數(shù)據(jù)：a=2,b=0,x=3（124）a=1,b=1,x=1（135）a: (a1) and(b=0)c: (a=2) or (x 1)ac語句段語句段語句段語句段tfft12354不足：不足： 條件組合中的某些條件會抑制其條件組合中的某些條件會抑制其他條件。他條件。如：如：“與與”運算中，第一個條件為假，運算中，第一個條件為假，則這個表達(dá)式后幾個條件不起作用則這個表達(dá)式后幾個條件不起作用5） 條件組合

22、覆蓋 被測程序的每個判定表達(dá)式中條被測程序的每個判定表達(dá)式中條件的各種可能值的組合都至少出件的各種可能值的組合都至少出現(xiàn)一次現(xiàn)一次 測試數(shù)據(jù)：測試數(shù)據(jù)： a=2,b=0,x=2（124）覆蓋條件組合）覆蓋條件組合(1)(5) a=2,b=1,x=1（134）覆蓋條件組合）覆蓋條件組合(2)(6) a=1,b=0,x=2（134）覆蓋條件組合）覆蓋條件組合(3)(7) a=1,b=1,x=1（135）覆蓋條件組合）覆蓋條件組合(4)(8)a: (a1) and(b=0)c: (a=2) or (x 1)ac語句段語句段語句段語句段tfft12354不足：不足： 沒有覆蓋程序可能的所有路徑?jīng)]有覆蓋

23、程序可能的所有路徑125被漏，這條路徑出錯，就不能被漏，這條路徑出錯，就不能測出測出八種組合：（1）a1,b=0 （2）a1,b0（3）a1,b=0 （4）a1,b0（5）a=2,x1 （6）a=2,x1（7）a2,x1 （8）a2,x16） 路徑覆蓋 覆蓋覆蓋被測程序所有可能被測程序所有可能的路徑的路徑 選擇路徑：選擇路徑： a=2,b=0,x=2（124）覆蓋條件組合）覆蓋條件組合(1)(5) a=2,b=1,x=1（134）覆蓋條件組合）覆蓋條件組合(2)(6) a=1,b=1,x=1（135）覆蓋條件組合）覆蓋條件組合(4)(8) a=3,b=0,x=1（125）覆蓋條件組合）覆蓋條件

24、組合(1)(8)a: (a1) and(b=0)c: (a=2) or (x 1)ac語句段語句段語句段語句段tfft12354不足：不足： 為滿足條件組合覆蓋為滿足條件組合覆蓋發(fā)現(xiàn)錯誤能力發(fā)現(xiàn)錯誤能力語句覆蓋語句覆蓋每個語句都至少執(zhí)行一次每個語句都至少執(zhí)行一次判定覆蓋判定覆蓋每個每個判定的每個分支至少經(jīng)過一次判定的每個分支至少經(jīng)過一次條件覆蓋條件覆蓋每個判定的每個條件應(yīng)取到各種可能值每個判定的每個條件應(yīng)取到各種可能值判定判定/條件覆蓋條件覆蓋同時滿足判定覆蓋和條件覆蓋同時滿足判定覆蓋和條件覆蓋每個判定中各條件的每一種組合至少出每個判定中各條件的每一種組合至少出現(xiàn)一次現(xiàn)一次路徑覆蓋路徑覆蓋每個

25、每個可能可能的路徑至少執(zhí)行一次的路徑至少執(zhí)行一次條件組合覆蓋條件組合覆蓋循環(huán)覆蓋 循環(huán)分為循環(huán)分為4種不同類型：種不同類型：簡單循環(huán)簡單循環(huán)、嵌套循環(huán)嵌套循環(huán)、串接循環(huán)、串接循環(huán)和非結(jié)構(gòu)循環(huán)。和非結(jié)構(gòu)循環(huán)。 單循環(huán)按照下列規(guī)則設(shè)計測試用例：按照下列規(guī)則設(shè)計測試用例： 跳過循環(huán)跳過循環(huán) 一次循環(huán)：檢查循環(huán)初始值一次循環(huán)：檢查循環(huán)初始值 二次循環(huán)：檢查多次循環(huán)二次循環(huán)：檢查多次循環(huán) m次循環(huán)：次循環(huán)： 檢查多次循環(huán)檢查多次循環(huán) 最大次數(shù)循環(huán)最大次數(shù)循環(huán) 比最大次數(shù)多一次的循環(huán)比最大次數(shù)多一次的循環(huán) 比最大次數(shù)少一次的循環(huán)比最大次數(shù)少一次的循環(huán)按照下列規(guī)則設(shè)計測試用例：按照下列規(guī)則設(shè)計測試用例： 先測試最內(nèi)層循