第2章 黑盒測試邊界值分析法

1、2022/7/191黑盒測試用例設(shè)計(jì)(shj)方法 -邊界值分析方法共七十二頁2022/7/192共七十二頁2022/7/193共七十二頁2022/7/194邊界值分析方法1 概述人們從長期的測試(csh)工作經(jīng)驗(yàn)得知，大量的錯(cuò)誤是發(fā)生在輸入或輸出范圍的邊界上，而不是在輸入范圍的內(nèi)部。因此針對(duì)各種邊界情況設(shè)計(jì)測試用例，可以查出更多的錯(cuò)誤。共七十二頁2022/7/195邊界值分析方法比如，在做三角形計(jì)算時(shí)，要輸入(shr)三角形的三個(gè)邊長：A、B和C。 我們應(yīng)注意到這三個(gè)數(shù)值應(yīng)當(dāng)滿足 A0、B0、C0、 ABC、ACB、BCA，才能構(gòu)成三角形。但如果把六個(gè)不等式中的任何一個(gè)大于號(hào)“”錯(cuò)寫成大于等

2、于號(hào)“”，那就不能構(gòu)成三角形。問題恰出現(xiàn)在容易被疏忽的邊界附近。共七十二頁共七十二頁2022/7/197邊界值分析方法邊界值分析方法也是一種黑盒測試方法測試用例主要來自于等價(jià)類的邊界.邊界值分析法就是對(duì)輸入或輸出的邊界值進(jìn)行(jnxng)測試的一種黑盒測試方法。其測試用例來自等價(jià)類的邊界。具有很強(qiáng)的發(fā)現(xiàn)程序錯(cuò)誤的能力.共七十二頁2022/7/198邊界值分析方法邊界值分析測試的基本原理:故障往往出現(xiàn)在輸入變量的邊界值附近.使用邊界值分析方法設(shè)計(jì)測試用例,首先應(yīng)確定邊界情況. 通常輸入和輸出等價(jià)類的邊界,就是(jish)應(yīng)著重測試的邊界情況.共七十二頁2022/7/199通常情況下，軟件測試所包

3、含的邊界檢驗(yàn)有幾種(j zhn)類型： 數(shù)字、字符、位置、質(zhì)量、大小、速度、方位、尺寸、 空間等相應(yīng)地，以上類型的邊界值應(yīng)該在： 最大/最小、首位/末位、上/下、最快/最慢、最高/最低、 最短/最長、 空/滿等情況下共七十二頁2022/7/1910舉例(j l) 常見的邊界值對(duì)16-bit 的整數(shù)而言 32767 和 -32768 是邊界屏幕上光標(biāo)(un bio)在最左上、最右下位置報(bào)表的第一行和最后一行數(shù)組元素的第一個(gè)和最后一個(gè)循環(huán)的第 0 次、第 1 次和倒數(shù)第 2 次、最后一次共七十二頁2022/7/1911舉例(j l) 利用邊界值作為測試數(shù)據(jù)項(xiàng)邊界值測試用例的設(shè)計(jì)思路字符起始-1個(gè)字

4、符/結(jié)束+1個(gè)字符假設(shè)一個(gè)文本輸入?yún)^(qū)域允許輸入1個(gè)到255個(gè) 字符，輸入1個(gè)和255個(gè)字符作為有效等價(jià)類；輸入0個(gè)和256個(gè)字符作為無效等價(jià)類，這幾個(gè)數(shù)值都屬于邊界條件值。數(shù)值最小值-1/最大值+1假設(shè)某軟件的數(shù)據(jù)輸入域要求輸入5位的數(shù)據(jù)值，可以使用10000作為最小值、99999作為最大值；然后使用剛好小于5位和大于5位的 數(shù)值來作為邊界條件?？臻g小于空余空間一點(diǎn)/大于滿空間一點(diǎn)例如在用U盤存儲(chǔ)數(shù)據(jù)時(shí)，使用比剩余磁盤空間大一點(diǎn)（幾KB）的文件作為邊界條件。共七十二頁2022/7/1912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(jì)而需要考慮的因素，可以從軟件的規(guī)格說明或常識(shí)中得到，也是最

5、終用戶可以很容易發(fā)現(xiàn)(fxin)問題的。然而，在測試用例設(shè)計(jì)過程中，某些邊界值條件是不需要呈現(xiàn)給用戶的，或者說用戶是很難注意到的，但同時(shí)確實(shí)屬于檢驗(yàn)范疇內(nèi)的邊界條件，稱為內(nèi)部邊界值條件或子邊界值條件。共七十二頁2022/7/1913邊界值劃分用例設(shè)計(jì)(shj)步驟第一步第二步進(jìn)行等價(jià)(dngji)類劃分分析等價(jià)類，用邊界值設(shè)計(jì)用例共七十二頁2022/7/1914邊界值分析方法2邊界值分析方法選擇測試用例的原則 (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(gè)范圍的邊界的值,以及(yj)剛剛超越這個(gè)范圍邊界的值作為測試輸入數(shù)據(jù). 例如，如果程序的規(guī)格說明中規(guī)定：“重量在10公斤至50公斤范圍內(nèi)

6、的郵件，其郵費(fèi)計(jì)算公式為”。作為測試用例，我們應(yīng)取10及50，還應(yīng)取10.01,49.99,9.99及50.01等。共七十二頁2邊界值分析方法選擇測試用例的原則 (2)如果輸入條件規(guī)定了值的個(gè)數(shù),則用最大個(gè)數(shù),最小個(gè)數(shù),比最小個(gè)數(shù)少一,比最大個(gè)數(shù)多一的數(shù)作為(zuwi)測試數(shù)據(jù).比如，一個(gè)輸入文件應(yīng)包括1255個(gè)記錄，則測試用例可取1和255，還應(yīng)取0及256等。共七十二頁2022/7/1916邊界值分析方法(3)根據(jù)規(guī)格說明的每個(gè)輸出條件,使用前面的原則(1). (4)根據(jù)規(guī)格說明的每個(gè)輸出條件,應(yīng)用前面的原則(2). 例如(lr)，某程序的規(guī)格說明要求計(jì)算出每月保險(xiǎn)金扣除額為0至1165.

7、25元，其測試用例可取0.00及1165.24、還可取一0.01及116526等。再如一程序?qū)儆谇閳?bào)檢索系統(tǒng)，要求每次最少顯示1條、最多顯示4條情報(bào)摘要，這時(shí)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。共七十二頁(5)如果(rgu)程序的規(guī)格說明給出的輸入域或輸出域是有序集合,則應(yīng)選取集合的第一個(gè)元素和最后一個(gè)元素作為測試用例. (6)如果程序中使用了一個(gè)內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),則應(yīng)當(dāng)選擇這個(gè)內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的邊界上的值作為測試用例. (7)分析規(guī)格說明,找出其它可能的邊界條件. 共七十二頁2022/7/1918內(nèi)部邊界值條件主要有下面(xi mian)幾種：數(shù)值的邊界值檢驗(yàn) 字符的邊界值檢驗(yàn)其它邊界

8、值檢驗(yàn)共七十二頁2022/7/1919數(shù)值(shz)的邊界值檢驗(yàn)計(jì)算機(jī)是基于二進(jìn)制進(jìn)行工作的，因此，軟件的任何數(shù)值(shz)運(yùn)算都有一定的范圍限制。項(xiàng)范圍或值位（bit）0 或 1字節(jié)（byte）0 255字（word）065535（單字）或 04294967295（雙字）千（K）1024兆（M）1048576吉（G） 1073741824 計(jì)算機(jī)數(shù)值運(yùn)算的范圍共七十二頁2022/7/1920字符(z f)的邊界值檢驗(yàn)在計(jì)算機(jī)軟件中，字符也是很重要的表示元素，其中ASCII和Unicode是常見的編碼方式。下表中列出了一些(yxi)常用字符對(duì)應(yīng)的ASCII碼值。字符ASCII碼值字符ASCII

9、碼值空 (null)0A65空格 (space)32a97斜杠 ( / )47Z90048z122冒號(hào) ( : )58單引號(hào) ( )9664共七十二頁2022/7/1921五、邊界值法下面(xi mian)舉個(gè)例子讓大家更深入地理解邊界值法。 用戶登錄網(wǎng)上購物系統(tǒng)要購買某種商品，假設(shè)該商品剩余數(shù)量為100件，且用戶只會(huì)輸入整數(shù)，（如果沒有這條說明，那還可能輸入小數(shù)，字母，空格等）則用戶只能購買1-100范圍內(nèi)的商品件數(shù)。使用邊界值法設(shè)計(jì)測試用例，測試用戶輸入商品數(shù)量Q后，系統(tǒng)反應(yīng)是否合乎標(biāo)準(zhǔn)。共七十二頁2022/7/1922五、邊界值法1100輸入分區(qū) 1 2 3 4 5 6圖- 邊界值分析邊

10、界及測 試用例 提出邊界時(shí)，一定要測試鄰近邊界的合法數(shù)據(jù)，即測試最后一個(gè)(y )可能合法的數(shù)據(jù)，以及剛剛超過邊界的非常數(shù)據(jù)。越界測試通常簡單地加1或者用最小的數(shù)減1。共七十二頁2022/7/1923五、邊界值法我們可以考慮商品數(shù)量Q的輸入?yún)^(qū)間：（1）Q1（2）Q=1（3）1Q100根據(jù)上面的分析可以設(shè)計(jì)六個(gè)用例：（1）Test Case 1：輸入0，返回錯(cuò)誤信息“您必須輸入大于等于(dngy)一個(gè)數(shù)量值”。（2）Test Case 2：輸入1，頁面正確運(yùn)行。（3）Test Case 3：輸入2，頁面正確運(yùn)行。共七十二頁2022/7/1924五、邊界值法（4）Test Case 4：輸入99，頁

11、面正確運(yùn)行(ynxng)。（5）Test Case 5：輸入100，頁面正確運(yùn)行。（6）Test Case 6：輸入101，返回錯(cuò)誤信息“您所選購的商品數(shù)量僅剩100件”。 測試員可以將上面的信息填入用例設(shè)計(jì)表格中，形成標(biāo)準(zhǔn)的測試用例。共七十二頁大宗(dzng)購物折扣-需求共七十二頁共七十二頁共七十二頁共七十二頁2022/7/1929邊界值分析測試3 邊界值分析測試邊界值分析是基于“單缺陷(quxin)”假設(shè):軟件失效基本上是由單缺陷引起的,很少是由兩個(gè)或者兩個(gè)以上的故障引起的.在設(shè)計(jì)測試用例時(shí),通常是使得其中一個(gè)變量的值取極值,其余變量的值取正常值.共七十二頁2022/7/1930邊界值分

12、析測試假設(shè)函數(shù)(hnsh)F有兩個(gè)變量x1,x2,兩個(gè)變量的取值范圍:a x1b, cx2 d共七十二頁2022/7/1931邊界值分析測試abcdx2x1共七十二頁2022/7/1932邊界值分析測試基于單缺陷假設(shè)，利用(lyng)輸入變量的最小值min,略大于最小值min+,正常值nom,略小于最大值max-,最大值max,來設(shè)計(jì)測試用例.共七十二頁2022/7/1933邊界值分析測試abcdx2x1共七十二頁2022/7/1934邊界值分析測試;共七十二頁2022/7/1935邊界值分析測試對(duì)于一個(gè)含有n個(gè)變量的程序，只讓其中一個(gè)變量取極值，讓其余的變量取正常值，被保留(boli)的變量

13、依次取min、min+、nom、max-、max值，對(duì)每個(gè)變量都重復(fù)進(jìn)行。這樣，對(duì)于一個(gè)有n個(gè)變量的程序，邊界值分析測試程序會(huì)產(chǎn)生4n+1個(gè)測試用例。共七十二頁2022/7/1936三角形問題的邊界值分析(fnx)測試用例設(shè)計(jì)三角形問題(wnt)：要求三角形的三條邊a，b，c都在1到100之內(nèi)共七十二頁2022/7/1937三角形問題的邊界值分析(fnx)測試用例設(shè)計(jì)編號(hào)a, b, c期望輸出Test1Test2Test3Test4Test560606050506060605050126099100等腰三角形等腰三角形等邊三角形等腰三角形不構(gòu)成三角形共七十二頁2022/7/1938編號(hào)a, b

14、, c期望輸出Test6Test7Test8Test960605050129910060605050等腰三角形等腰三角形等腰三角形不構(gòu)成三角形Test10Test11Test12Test1312991006060505060605050等腰三角形等腰三角形等腰三角形不構(gòu)成三角形共七十二頁2022/7/1939NextDate函數(shù)(hnsh)的邊界值分析測試用例編號(hào)month, day, year期望輸出Test1Test2Test3Test4Test5Test6Test7Test8Test96666666661515151515123031191219131975204920502001200

15、1200120011912.6.161913.6.161975.6.162049.6.162050.6.162001.6.22001.6.32001.7.1輸入日期超界共七十二頁2022/7/1940NextDate函數(shù)(hnsh)的邊界值分析測試用例編號(hào)month, day, year期望輸出Test10Test11Test12Test131211121515151520012001200120012001.1.162001.2.162001.11.162001.12.16共七十二頁2022/7/1941邊界值分析(fnx)的特點(diǎn)對(duì)于一個(gè)n變量函數(shù)，邊界值分析會(huì)產(chǎn)生(chnshng)4n1個(gè)

16、測試用例。邊界值的取值取決于變量本身的性質(zhì)。邊界值分析對(duì)布爾變量沒有什么意義。邊界值分析假設(shè)變量是完全獨(dú)立的。共七十二頁2022/7/1942健壯性測試(csh)4 邊界值分析的健壯性測試邊界值分析的擴(kuò)展除了考慮5個(gè)邊界值外,還需要考慮采用一個(gè)(y )略超過最大值max+以及略小于最小值min-的取值。即：檢查超過極限值的情況。共七十二頁2022/7/1943健壯性測試(csh)abcdx2x1共七十二頁2022/7/1944健壯性測試(csh)健壯性測試的主要價(jià)值(jizh)是：觀察例外處理情況。共七十二頁2022/7/1945三角形問題(wnt)的健壯性測試用例設(shè)計(jì)考慮(kol) max+

17、，max，max-，nom，min+， min， min-。共七十二頁2022/7/1946NextDate函數(shù)(hnsh)的健壯性測試用例設(shè)計(jì)編號(hào)month, day, year期望輸出Test1Test2Test3Test4Test5Test6Test7Test8Test9Test10Test11Test12Test13666666666666615151515151515-1123031321911191219131975204920502051200120012001200120012001year超出1912.6.161913.6.161975.6.162049.6.162050.6

18、.16year超出day超出2001.6.22001.6.32001.7.1輸入日期超界day超出共七十二頁2022/7/1947編號(hào)month, day, year期望輸出Test14Test15Test16Test17Test18Test19-112111213151515151515200120012001200120012001month超出2001.1.162001.2.162001.11.162001.12.16month超出NextDate函數(shù)(hnsh)的健壯性測試用例設(shè)計(jì)共七十二頁2022/7/1948最壞情況(qngkung)測試3.5 最壞情況測試(csh)邊界值分析采用

19、可靠性理論中的單缺陷假設(shè)，如果不考慮這種假設(shè)，那么，應(yīng)該關(guān)心當(dāng)多個(gè)變量取極值時(shí)會(huì)出現(xiàn)什么情況。共七十二頁2022/7/1949最壞情況(qngkung)測試使用這種思想生成(shn chn)最壞情況的測試用例， 首先對(duì)每個(gè)變量進(jìn)行包含最小值min，略高于最小值min+，正常值nom，略低于最大值max-和最大值max五個(gè)元素集合的測試， 然后對(duì)這些集合進(jìn)行笛卡兒積計(jì)算，以生成測試用例。共七十二頁2022/7/1950最壞情況(qngkung)測試adcbx1x2共七十二頁2022/7/1951最壞情況(qngkung)測試最壞情況測試比邊界值分析測試以及健壯性測試要徹底，邊界值分析測試用例是最

20、壞情況測試用例的真子集。N變量(binling)函數(shù)的最壞情況測試，會(huì)產(chǎn)生5n個(gè)測試用例，而邊界值分析只產(chǎn)生4n+1個(gè)測試用例共七十二頁2022/7/1952健壯(jinzhung)最壞情況測試 首先對(duì)每個(gè)變量進(jìn)行包含略小于最小值min-，最小值min，略高于最小值min+，正常值nom，略低于最大值max-,最大值max,和略大于最大值max+,七個(gè)元素集合的測試， 然后對(duì)這些(zhxi)集合進(jìn)行笛卡兒積計(jì)算，以生成測試用例。共七十二頁2022/7/1953健壯(jinzhung)最壞情況測試adcbx1x2共七十二頁2022/7/1954練習(xí)題某人事管理系統(tǒng)在加入一個(gè)人的信息時(shí)，輸入的信息

21、包括:姓名、性別、籍貫、出生日期、學(xué)歷、身高、德才表現(xiàn)等。采用邊界值測試技術(shù)設(shè)計(jì)測試用例進(jìn)行測試。假設(shè)在軟件(run jin)的規(guī)格說明中，規(guī)定：姓名最長20個(gè)字符，性別為1個(gè)字符，籍貫最長為20個(gè)字符，出生日期要求年份4位，月份小于等于12，日期小于等于31，學(xué)歷最長2個(gè)字符，身高3位數(shù)，德才表現(xiàn)最長2000個(gè)字符。共七十二頁2022/7/1955邊界值分析測試用例輸入項(xiàng)描述邊界值姓名20個(gè)字符性別1個(gè)字符籍貫20個(gè)字符出生日期年4位數(shù)月=12日 1000 R = 100R 100R= P = 100P N10 = 1N10 = 0N5 = 1N5 = 04 N1 = 1N1 = 0共七十二

22、頁三、 分 析 規(guī) 格 中 每 一 決 策 點(diǎn) 之 情 形 ， 以 RR1, RR2, RR3 表 示 計(jì) 算 要 找 50, 10, 5 元 貨 幣 數(shù) 時(shí) 之 剩 余 金 額 。 R 100R 100P = 50RR2 = 10RR3 = 5共七十二頁四、 由 上 述 之 輸 入 輸 出 條 件 組 合 出 可 能 的 情 形 。R 100R = 00 R 1000 R = 100, P R0 R = 100, R = P = 100, RR = 500 R = 100, R = P = 100, RR = 490 R = 100, R = P = 100, RR = 100 R = 10

23、0, R = P = 100, RR = 90 R = 100, R = P = 100, RR = 50 R = 100, R = P = 100, RR = 40 R = 100, R = P = 100, RR = 10 R = 100, R = P = 100, RR = 0共七十二頁五、 為 滿 足 以 上 之 各 種 情 形 ， 測 試 資 料 設(shè) 計(jì) 如 下 ：1. 貨品價(jià)格 = 1012. 貨品價(jià)格 = 03.貨品價(jià)格 = -14. 貨品價(jià)格 = 100, 付款(f kun)金額 = 1015. 貨品價(jià)格 = 100, 付款金額 = 996. 貨品價(jià)格 = 50, 付款金額 =

24、 1007. 貨品價(jià)格 = 51, 付款金額 = 1008. 貨品價(jià)格 = 90, 付款金額 = 1009. 貨品價(jià)格 = 91, 付款金額 = 10010. 貨品價(jià)格 = 95, 付款金額 = 10011. 貨品價(jià)格 = 96, 付款金額 = 10012. 貨品價(jià)格 = 99, 付款金額 = 10013. 貨品價(jià)格 = 100, 付款金額 = 100共七十二頁62邊界值分析法 - 舉例(j l) 例題：現(xiàn)有一個(gè)學(xué)生標(biāo)準(zhǔn)化考試批閱試卷,產(chǎn)生成績報(bào)告(bogo)的程序。其規(guī)格說明如下:程序的輸入文件由一些有80個(gè)字符的記錄組成,如右圖所示，所有記錄分為3組：共七十二頁63邊界值分析法 - 舉例(j l) 標(biāo)題：這一組只有一個(gè)記錄，其內(nèi)容為輸出(shch)成績報(bào)告的名字。共七十二頁64邊界值分析法 - 舉例(j l)試卷各題標(biāo)準(zhǔn)答案記錄： 每個(gè)記錄均在第80個(gè)字符處標(biāo)以數(shù)字(shz)“2”。該組的第一個(gè)記錄的第1至第3個(gè)字符為題目編號(hào)（取值為1一999）。第10至第59個(gè)字符給出第1至第50題的答案（每個(gè)合法字符表示一個(gè)答案）。該組的第2，第3個(gè)記錄相應(yīng)為第51至第100，第101至第150，題的答案。共七十二頁65邊界值分析法 - 舉例(j l) 每個(gè)學(xué)生(xu sh