軟件測(cè)試牛倩第四章黑盒測(cè)試第二講

1、牛1. 黑盒測(cè)試概念 2. 等價(jià)類測(cè)試 3. 邊界值分析法 4. 決策表 5. 因果圖 6. 錯(cuò)誤推測(cè)法l 黑盒測(cè)試：根據(jù)功能需求來測(cè)試程序是否按照預(yù)期工作。l 等價(jià)類劃分：等價(jià)類是輸入域的某個(gè)子集合，而所有的等價(jià)類的并集是整個(gè)輸入域。在子集合中，各個(gè)輸入數(shù)據(jù)對(duì)于揭露程序中的錯(cuò)誤是等效的。l 邊界值分析：邊界值分析關(guān)注輸入空間的邊界，并從中標(biāo)識(shí)測(cè)試用例。 最壞情況測(cè)試的 邊界值測(cè)試分析采用了可靠性理論的單缺陷假設(shè) 最壞情況測(cè)試拒絕這種假設(shè)，關(guān)心時(shí)會(huì)出現(xiàn)什么情況？ 對(duì)每一個(gè)變量首先進(jìn)行包含最小值、略高于最小值、正常值、略低于最大值、最大值五個(gè)元素集合的測(cè)試，然后對(duì)這些集

2、合進(jìn)行笛卡爾積計(jì)算，以生成測(cè)試用例。 一個(gè)變量個(gè)數(shù)為n的函數(shù)的最壞情況測(cè)試會(huì)產(chǎn)生5n個(gè)測(cè)試用例。X2 基本邊界值分析測(cè)試用例是最壞情況測(cè)試用例的真子集。 最壞情況測(cè)試顯然更徹底 最壞情況測(cè)試工作量大得多 n變量函數(shù)的最壞情況測(cè)試會(huì)產(chǎn)生5的n次方個(gè)測(cè)試用例， 邊界值分析只產(chǎn)生4n+1個(gè)測(cè)試用例【例】 加法器程序計(jì)算兩個(gè)1100之間整數(shù)的和。對(duì)于加法器程序，根據(jù)輸入要求可將輸入空間劃分為三個(gè)等價(jià)類，即1個(gè)有效等價(jià)類（1100之間），兩個(gè)無效等價(jià)類（100）。但這種等價(jià)類劃分不是很完善，我們只考慮了輸入數(shù)據(jù)的取值范圍，而沒有考慮輸入數(shù)據(jù)的類型，我們認(rèn)為輸入應(yīng)為整數(shù)，但用戶輸入什么都有可能。 為此，我

3、們可綜合考慮輸入數(shù)據(jù)的取值范圍和類型劃分等價(jià)類，其結(jié)果如下表所示。 加法器等價(jià)類編號(hào)編號(hào)輸入條件輸入條件所屬類別所屬類別編號(hào)編號(hào)輸入條件輸入條件所屬類別所屬類別1 11 1100之間整數(shù)之間整數(shù) 有效等價(jià)類有效等價(jià)類5 5非數(shù)值（字母）非數(shù)值（字母）無效等價(jià)類無效等價(jià)類2 21100100整數(shù)整數(shù)無效等價(jià)類無效等價(jià)類7 7非數(shù)值（空格）非數(shù)值（空格）無效等價(jià)類無效等價(jià)類4 4小數(shù)小數(shù)無效等價(jià)類無效等價(jià)類8 8非數(shù)值（空白）非數(shù)值（空白）無效等價(jià)類無效等價(jià)類 測(cè)試用例測(cè)試用例輸入數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)預(yù)期輸出預(yù)期輸出加數(shù)加數(shù)1加數(shù)加數(shù)2和和Test1Test11 150505151Test 2Test 2

4、2 250505252Test 3Test 399995050149149Test 4Test 41001005050150150Test 5Test 550501 15151Test 6Test 650502 25252Test 7Test 750509999149149Test 8Test 85050100100150150Test 9Test 90 05050提示提示“請(qǐng)輸入請(qǐng)輸入1100間的整數(shù)間的整數(shù)”Test 10Test 1050500 0提示提示“請(qǐng)輸入請(qǐng)輸入1100間的整數(shù)間的整數(shù)”Test11Test111011015050提示提示“請(qǐng)輸入請(qǐng)輸入1100間的整數(shù)間的整數(shù)”T

5、est12Test125050101101提示提示“請(qǐng)輸入請(qǐng)輸入1100間的整數(shù)間的整數(shù)”Test13Test130.20.25050提示提示“請(qǐng)輸入請(qǐng)輸入1100間的整數(shù)間的整數(shù)” 測(cè)試用例測(cè)試用例輸入數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)預(yù)期輸出預(yù)期輸出加數(shù)加數(shù)1加數(shù)加數(shù)2和和Test14Test1450500.20.2提示提示“請(qǐng)輸入請(qǐng)輸入1100間的整數(shù)間的整數(shù)”Test15Test15A A5050提示提示“請(qǐng)輸入請(qǐng)輸入1100間的整數(shù)間的整數(shù)”Test16Test165050A A提示提示“請(qǐng)輸入請(qǐng)輸入1100間的整數(shù)間的整數(shù)”Test17Test17 5050提示提示“請(qǐng)輸入請(qǐng)輸入1100間的整數(shù)間的整數(shù)

6、”Test18Test185050 提示提示“請(qǐng)輸入請(qǐng)輸入1100間的整數(shù)間的整數(shù)”Test19Test19空格空格5050提示提示“請(qǐng)輸入請(qǐng)輸入1100間的整數(shù)間的整數(shù)”Test20Test205050空格空格提示提示“請(qǐng)輸入請(qǐng)輸入1100間的整數(shù)間的整數(shù)”Test21Test215050提示提示“請(qǐng)輸入請(qǐng)輸入1100間的整數(shù)間的整數(shù)”Test22Test225050提示提示“請(qǐng)輸入請(qǐng)輸入1100間的整數(shù)間的整數(shù)” 如果輸入條件對(duì)取值范圍進(jìn)行了限定，則應(yīng)以邊界內(nèi)部以及剛超出范圍邊界外的值作為測(cè)試用例。 如果對(duì)取值的個(gè)數(shù)進(jìn)行了界定，則應(yīng)分別以最大、稍小于最大、稍大于最大、最小、稍小于最小、稍大

7、于最小個(gè)數(shù)作為測(cè)試用例。 對(duì)于輸出條件，同樣可以應(yīng)用上面提到的兩條原則來進(jìn)行測(cè)試用例設(shè)計(jì)。 如果程序規(guī)格說明書中指明輸入或者輸出域是一個(gè)有序的集合，如順序文件、表格等，則應(yīng)注意選取有序集合中的第一個(gè)和最后一個(gè)元素作為測(cè)試用例。 輸入條件 1月份12 1日期31 1912 年2050 請(qǐng)用邊界值分析設(shè)計(jì)測(cè)試用例 決策表是分析和表達(dá)多邏輯條件下執(zhí)行不同操作的工具。 決策表能夠?qū)⑻貏e復(fù)雜的問題按照各種可能的情況一一列舉出來，可簡明扼要并且很好的避免遺漏。 條件樁 列出問題的所有條件 動(dòng)作樁 列出可能采取的操作 條件項(xiàng) 列出條件樁的取值 動(dòng)作項(xiàng) 列出條件項(xiàng)各種取值下應(yīng)該采取的動(dòng)作其中：動(dòng)作項(xiàng)和條件項(xiàng)緊

8、密相關(guān)，指出在條件項(xiàng)的各組取值情況下應(yīng)采取的動(dòng)作。 任何一個(gè)條件組合的特定取值及其相應(yīng)要執(zhí)行的操作稱為規(guī)則 在決策表中貫穿條件項(xiàng)和動(dòng)作項(xiàng)的一列就是一條規(guī)則 決策表中列出多少組條件取值，也就有多少條規(guī)則，即條件項(xiàng)和動(dòng)作項(xiàng)有多少列。l 規(guī)則合并決策表的簡化l規(guī)則合并就是決策表的簡化。l有兩條或多條規(guī)則具有相同的動(dòng)作，并且其條件項(xiàng)之間存在著極為相似的關(guān)系，就可以將規(guī)則合并。 條件項(xiàng)“”表示與取值無關(guān)。 條件項(xiàng)“”在邏輯上包含其它的條件。 根據(jù)軟件規(guī)格說明 列出所有的條件樁和動(dòng)作樁； 確定規(guī)則的個(gè)數(shù)； 假如有n個(gè)條件，每個(gè)條件有兩個(gè)取值（0,1）,則有2n 種規(guī)則； 填入條件項(xiàng)； 填入動(dòng)作項(xiàng)，得到初始

9、決策表； 簡化，合并相似規(guī)則（相同動(dòng)作）。 問題描述： “對(duì)于功率大于50馬力的機(jī)器，并且維修記錄不全或已運(yùn)行10年以上的機(jī)器，應(yīng)給予優(yōu)先的維修處理” 請(qǐng)建立決策表。（1）列出所有的條件樁和動(dòng)作樁 條件樁 C1：功率大于50馬力嗎？ C2：維修記錄不全嗎？ C3：運(yùn)行超過10年嗎？ 動(dòng)作樁 A1：進(jìn)行優(yōu)先處理 A2：作其他處理（2）確定規(guī)則個(gè)數(shù)輸入條件個(gè)數(shù)：3；每個(gè)條件的取值：“是”或“否”規(guī)則個(gè)數(shù)：2*2*2 =8；u 功率大于50馬力嗎u 維修記錄不全嗎u 運(yùn)行超過10年嗎 （3）填入條件項(xiàng)；12345678條條件件功率大于功率大于5050馬力馬力YYYYNNNN維修記錄不全維修記錄不全Y

10、YNNYYNN運(yùn)行超過運(yùn)行超過10 10年嗎年嗎YNYNYNYN動(dòng)動(dòng)作作進(jìn)行優(yōu)先處理進(jìn)行優(yōu)先處理作其他處理作其他處理v利用集合的笛卡爾積計(jì)算條件項(xiàng)的取值 （4）填入動(dòng)作項(xiàng)；12345678條條件件功率大于功率大于5050馬力嗎？馬力嗎？YYYYNNNN維修記錄不全嗎？維修記錄不全嗎？YYNNYYNN運(yùn)行超過運(yùn)行超過10 10年嗎？年嗎？YNYNYNYN動(dòng)動(dòng)作作進(jìn)行優(yōu)先處理進(jìn)行優(yōu)先處理 作其他處理作其他處理 v1，2合并，5，7合并，6，8合并 （5）化簡；(1)(2)(3)(4)(5)條條件件功率大于功率大于5050馬力嗎？馬力嗎？YYYNN維修記錄不全嗎？維修記錄不全嗎？YNN運(yùn)行超過運(yùn)行超

11、過10 10年嗎？年嗎？YNYN動(dòng)動(dòng)作作進(jìn)行優(yōu)先處理進(jìn)行優(yōu)先處理作其他處理作其他處理 問題描述 輸入三個(gè)正整數(shù)a、b、c，分別作為三角形的三條邊，通過程序判斷三條邊是否能構(gòu)成三角形？如果能構(gòu)成三角形，判斷三角形的類型（等邊三角形、等腰三角形、一般三角形）。 請(qǐng)用基于決策表的方法設(shè)計(jì)測(cè)試用例。一、設(shè)計(jì)決策表 （1）條件樁 C1：a,b,c構(gòu)成三角形？ C2：a = b? C3：a = c？ C4：b = c？ （2）規(guī)則數(shù) 共有四個(gè)條件，每個(gè)條件的取值為“是”或“否”，因此有24= 16條規(guī)則。 （3）動(dòng)作樁 A1：非三角形； A2：不等邊三角形； A3：等腰三角形； A4：等邊三角形； A5：

12、不可能； （4）決策表123456789條條件件a, b, c構(gòu)成三角形構(gòu)成三角形NYYYYYYYYa = b?YYYYNNNNa = c？YYNNYYNNb = c？YNYNYNYN動(dòng)動(dòng)作作非三角形非三角形不等邊三角形不等邊三角形等腰三角形等腰三角形等邊三角形等邊三角形不可能不可能 注意： 條件的選擇可以大大擴(kuò)展決策表的規(guī)模； 例如a, b, c構(gòu)成三角形嗎？可以擴(kuò)展為三個(gè)條件：a b + c?b a + c?c a + b?設(shè)計(jì)測(cè)試用例 問題描述 程序有三個(gè)輸入變量month、day、year，并且滿足：1month12、1day31、1900 year 2050。它們分別作為輸入日期的月

13、份、日、年份，通過程序可以輸出該輸入日期在日歷上下一天的日期。例如，輸入為2005年11月29日，則該程序的輸出為2005年11月30日。 第一次嘗試 M1=月份：每月有30天 M2=月份：每月有31天 M3=月份：此月是2月 D1=日期：1日期28 D2=日期：日期=29 D3=日期：日期=30 D4=日期：日期=31 Y1=年：年是閏年 Y2=年：年是平年因果圖分析法因果圖介紹利用因果圖導(dǎo)出測(cè)試用例舉例 因果圖法是一種利用圖解法分析輸入的各種組合情況，從而設(shè)計(jì)測(cè)試用例的方法，它適合于檢查程序輸入條件的各種組合情況。 基本概念 原因：輸入狀態(tài)，用ci表示 結(jié)果 ：輸出狀態(tài)，用ei表示 ci與

14、ei取值0或1：0表示某狀態(tài)不出現(xiàn)，1則表示出現(xiàn)4.5 因果圖 因果圖中的四種基本關(guān)系 恒等、非、或、與 輸入條件的四種約束（依賴關(guān)系） E約束、I約束、O約束、R約束 輸出條件的約束 M約束 因果圖中的四種基本關(guān)系1.恒等：若c1是1，則e1也為1，否則為0.2.非：若c1是1，則e1為0，否則為1.c1e1c1e1 因果圖中的四種基本關(guān)系3.或：若c1或c2或c3是1，則e1也為1，否則為0.4.與：若c1和c2都是1，則e1為1，否則為0.c1e1c1e1c2c3輸入條件的四種約束（依賴關(guān)系） 輸入條件的四種約束（依賴關(guān)系） 輸出條件約束： 1.確定軟件規(guī)格中的原因和結(jié)果，并給每個(gè)原因和

15、結(jié)果賦予一個(gè)標(biāo)示符。 2.確定原因和結(jié)果之間的邏輯關(guān)系，畫出因果圖。 包括原因和結(jié)果之間的關(guān)系和原因和原因之間的關(guān)系 3.確定因果圖中的各個(gè)約束。 4.把因果圖轉(zhuǎn)換成判定表 5.根據(jù)決策表設(shè)計(jì)測(cè)試用例第一列字符必須是A或B，第二列字符必須是一個(gè)數(shù)字，在此情況下進(jìn)行文件的修改。但如果第一列字符不正確，則給出信息L，如果第二列字符不是數(shù)字，則給出信息M 原因 1 -第一列字符是A; 2 -第一列字符是B; 3 -第二列字符是一數(shù)字 結(jié)果 21 -修改文件; 22 -給出信息L; 23 -給出信息M; 原因 1 -第一列字符是A; 2 -第一列字符是B; 3 -第二列字符是一數(shù)字 結(jié)果 21 -修改文件;