《 軟件測試技術(shù)》課件4-2等價(jià)類

黑盒測試（2）等價(jià)類等價(jià)類測試類型用等價(jià)類設(shè)計(jì)測試用例案例本節(jié)內(nèi)容問題引入測試的矛盾為保證軟件產(chǎn)品的質(zhì)量，需要進(jìn)行完備(徹底)的測試；但這是不現(xiàn)實(shí)的,因?yàn)椋狠斎肓刻?輸出結(jié)果太多;軟件實(shí)現(xiàn)途徑太多;如果決定不去測試所有的情況，就選擇了風(fēng)險(xiǎn)。問題引入從經(jīng)濟(jì)的角度來說，我們希望測試沒有冗余；一個(gè)好的測試用例在于能發(fā)現(xiàn)至今未發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤；一個(gè)成功的測試是發(fā)現(xiàn)了至今未發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤的測試。軟件質(zhì)量和投入的成本如何平衡？等價(jià)類方法可令測試事半功倍。舉例：設(shè)計(jì)測試用例，實(shí)現(xiàn)一個(gè)對所有實(shí)數(shù)進(jìn)行開方運(yùn)算（f=sqrt(x)）的程序的測試。4.2等價(jià)類測試4.2.1等價(jià)類等價(jià)類的劃分劃分等價(jià)類的方法等價(jià)類測試類型用等價(jià)類設(shè)計(jì)測試用例1.等價(jià)類劃分劃分劃分是指互不相交的一組子集，這些子集的并是整個(gè)集合。劃分的定義給定集合B，以及B的一組子集A1、A2……、An，這些子集是B的一個(gè)劃分，當(dāng)且僅當(dāng)：

A1∪A2∪…∪An＝B，且

i≠j有Ai∩Aj＝Φ劃分在軟件測試中的作用劃分對于測試的作用：完備性無冗余性邊界值分析方法的固有弱點(diǎn)是漏洞和冗余性。等價(jià)類測試的主要任務(wù)之一就是:

找出合適的劃分。等價(jià)類劃分將輸入定義域進(jìn)行一個(gè)劃分，并且劃分的各個(gè)子集是由等價(jià)關(guān)系決定的。此處的等價(jià)關(guān)系是指：在子集合中，各個(gè)輸入數(shù)據(jù)對于揭露程序中的錯(cuò)誤都是等效的。等價(jià)類的分類有效等價(jià)類對于程序的規(guī)格說明來說，是合理的、有意義的輸入數(shù)據(jù)所構(gòu)成的集合；無效等價(jià)類對于程序的規(guī)格說明來說，是不合理的、沒有意義的輸入數(shù)據(jù)所構(gòu)成的集合；等價(jià)類測試的思想：把全部的輸入數(shù)據(jù)劃分成若干個(gè)等價(jià)類，在每一個(gè)等價(jià)類中取一個(gè)數(shù)據(jù)來進(jìn)行測試。在子集合中，各個(gè)輸入數(shù)據(jù)對于揭露程序中的錯(cuò)誤是等效的。等價(jià)類測試的假設(shè)：測試某等價(jià)類的代表值，就等效于對這個(gè)等價(jià)類中其他值的測試。2.等價(jià)類測試等價(jià)類的特點(diǎn)完備性無冗余性等價(jià)性注意設(shè)計(jì)測試用例時(shí)，要同時(shí)考慮有效等價(jià)類和無效等價(jià)類。3.劃分等價(jià)類的方法(1)按區(qū)間劃分如果輸入條件規(guī)定了取值范圍或值的個(gè)數(shù)就可確定一個(gè)有效等價(jià)類和兩個(gè)無效等價(jià)類。例如：輸入學(xué)生成績，范圍是0到100；實(shí)驗(yàn)課一個(gè)班選課人數(shù)20至40人；(2)按照數(shù)值劃分如果規(guī)定了輸入數(shù)據(jù)的一組值,且程序要對每一個(gè)輸入值分別進(jìn)行處理,要對每一個(gè)規(guī)定的輸入值確立一個(gè)有效等價(jià)類,而對于這組值之外的所有值確立一個(gè)無效等價(jià)類。例：輸入條件說明學(xué)歷可為:?？?、本科、碩士、博士四種之一。(3)按照數(shù)值集合劃分輸入條件規(guī)定了輸入值的集合或是規(guī)定了“必須如何”的條件，則可確定一個(gè)有效等價(jià)類和一個(gè)無效等價(jià)類例如：“文件名稱必須以字母開頭，……”(4)如果輸入條件是一個(gè)布爾量,則可以確立一個(gè)有效等價(jià)類和一個(gè)無效等價(jià)類。例如：用驗(yàn)證碼登錄網(wǎng)站。(5)進(jìn)一步細(xì)分等價(jià)類如已劃分的等價(jià)類各元素在程序中的處理方式不同，則應(yīng)將此等價(jià)類進(jìn)一步劃分成更小的等價(jià)類。例如：輸入三條邊，判斷三角形的形狀。(首先判斷是否能構(gòu)成三角形，如果可以構(gòu)成三角形，

再進(jìn)一步判斷三角形的形狀。)4.2.2等價(jià)類測試類型單缺陷與多缺陷假設(shè)產(chǎn)生弱等價(jià)類與強(qiáng)等價(jià)類測試之分；是否進(jìn)行無效數(shù)據(jù)的處理產(chǎn)生健壯與一般等價(jià)類測試之分；等價(jià)類測試的分類：弱一般等價(jià)類測試強(qiáng)一般等價(jià)類測試弱健壯等價(jià)類測試強(qiáng)健壯等價(jià)類測試討論對象一個(gè)具有兩個(gè)自變量x1和x2的函數(shù)FF實(shí)現(xiàn)為一個(gè)程序且輸入變量x1和x2的邊界以及邊界內(nèi)的區(qū)間a≤x1≤d，區(qū)間為[a,b)，[b,c)，[c,d]e≤x2≤g，區(qū)間為[e,f)，[f,g]討論對象（續(xù)）1.弱一般等價(jià)類測試弱一般等價(jià)類測試的假設(shè)：“單缺陷”假設(shè)失效極少是由兩個(gè)或多個(gè)缺陷的同時(shí)發(fā)生引起的測試用例設(shè)計(jì)：選取的測試用例覆蓋所有的有效等價(jià)類。

弱一般等價(jià)類測試用例2.強(qiáng)一般等價(jià)類測試基于多缺陷假設(shè)；測試用例設(shè)計(jì)：將每個(gè)變量的有效等價(jià)類做笛卡爾積，設(shè)計(jì)測試用例覆蓋笛卡爾積的每個(gè)元素。

有n個(gè)變量的函數(shù)，強(qiáng)一般等價(jià)類測試會(huì)產(chǎn)生多少個(gè)測試用例？思考：強(qiáng)一般等價(jià)類測試用例3.弱健壯等價(jià)類測試弱：基于單缺陷假設(shè)健壯：考慮無效值測試用例設(shè)計(jì)：對有效輸入，覆蓋每個(gè)有效等價(jià)類的一個(gè)值對無效輸入，測試用例將擁有一個(gè)無效值，并保持其余的值都是有效的弱健壯等價(jià)類測試用例4.強(qiáng)健壯等價(jià)類測試強(qiáng)健壯等價(jià)類測試：基于多缺陷假設(shè)，從所有等價(jià)類的笛卡爾積的每一個(gè)元素中獲得測試用例強(qiáng)：多缺陷假設(shè)健壯：考慮無效值強(qiáng)健壯等價(jià)類測試用例5.用等價(jià)類設(shè)計(jì)測試用例(1)劃分等價(jià)類，形成等價(jià)類表(2)設(shè)計(jì)一新的測試用例，使其盡可能多地覆蓋尚未覆蓋的有效等價(jià)類，重復(fù)這一步驟，直到所有的有效等價(jià)類都被覆蓋為止；(3)設(shè)計(jì)一新測試用例，使其只覆蓋一個(gè)無效等價(jià)類，重復(fù)這一步驟直到所有無效等價(jià)類均被覆蓋；4.2.3案例三角形問題以不同的角度劃分等價(jià)類：輸出值域等價(jià)類輸入條件（數(shù)據(jù)范圍）的等價(jià)類以“整數(shù)相等”關(guān)系劃分的等價(jià)類以兩邊之和與第三邊之間的關(guān)系1.輸出值域等價(jià)類輸出值域等價(jià)類R1={<a,b,c>:有三條邊a、b和c的等邊三角形}R2={<a,b,c>:有三條邊a、b和c的等腰三角形}R3={<a,b,c>:有三條邊a、b和c的一般三角形}R4={<a,b,c>:三條邊a、b和c不能構(gòu)成三角形}2.輸入條件的等價(jià)類有效等價(jià)類：正整數(shù);三個(gè)數(shù);無效等價(jià)類：零或負(fù)數(shù)；少于三個(gè)數(shù)；3.“整數(shù)相等”關(guān)系劃分等價(jià)類D1={<a,b,c>：a＝b＝c}D2={<a,b,c>：a＝b,a≠c}D3={<a,b,c>：a＝c,a≠b}D4={<a,b,c>：b＝c,a≠b}D5={<a,b,c>：a≠b,a≠c,b≠c}4.以兩邊之和與第三邊之間的關(guān)系劃分等價(jià)類D6＝{<a,b,c>：a≥b+c}D7＝{<a,b,c>：b≥a+c}D8＝{<a,b,c>：c≥a+b}等價(jià)類D6的進(jìn)一步劃分D6‘＝{<abc>：a＝b+c}D6"＝{<abc>：a>b+c}輸入條件有效等價(jià)類編號(hào)無效等價(jià)類編號(hào)三個(gè)正整數(shù)正整數(shù)1一邊為非正整數(shù)a為非正整數(shù)10b為非正整數(shù)11c為非正整數(shù)12兩邊為非正整數(shù)a，b為非正整數(shù)13a，c為非正整數(shù)14b，c為非正整數(shù)15三邊均為非正整數(shù)16三個(gè)數(shù)2只輸入一個(gè)數(shù)只給a17只給b18只給c19只輸入兩個(gè)數(shù)只給a，b20只給a，c21只給b，c22未輸入數(shù)23三角形的等價(jià)類輸入條件有效等價(jià)類編號(hào)無效等價(jià)類編號(hào)構(gòu)成一般三角形a+b>c，且a≠b≠c3a+b<c24a+b=c25a+c>b，且a≠b≠c4a+c<b26a+c=b27b+c>a，且a≠b≠c5b+c<a28b+c=a29構(gòu)成等腰三角形a=b，a≠c，且兩邊之和大于第三邊6a=c，a≠b，且兩邊之和大于第三邊7b=c，a≠b，且兩邊之和大于第三邊8構(gòu)成等邊三角形a=b=c9

三角形的等價(jià)類電話號(hào)碼問題某城市電話號(hào)碼由三部分組成，分別是：地區(qū)碼——空白或4位數(shù)字；前綴——為三位數(shù)字，但不能為“0”，“1”；后綴——4位數(shù)字。假定被測程序能接受一切符合上述規(guī)定的電話號(hào)碼，拒絕所有不符合規(guī)定的電話號(hào)碼。請用強(qiáng)一般等價(jià)類方法進(jìn)行測試，設(shè)計(jì)測試用例。思考NextDate問題NextDate函數(shù)包含三個(gè)變量

month、day和year，函數(shù)的輸出為輸入日期后面一天的日期。（1800≤year≤2050）用弱健壯等價(jià)類測試方法設(shè)計(jì)測試用例。練習(xí)課堂練習(xí)請?jiān)O(shè)計(jì)測試用例，測試登錄功能。等價(jià)類測試指導(dǎo)方針和觀察1. 等價(jià)類測試的弱形式不如對應(yīng)的強(qiáng)形式的測試全面。2. 如果實(shí)現(xiàn)語言是強(qiáng)類型，則沒有必要使用健壯形式的測試。3. 如果錯(cuò)誤條件非常重要，則進(jìn)行健壯形式的測試是合適的。4.如果輸入數(shù)據(jù)以離散值區(qū)間和集合定義，則等價(jià)類測試是合適的。當(dāng)然也適用于如果變量值越界系統(tǒng)就會(huì)出現(xiàn)故障的系統(tǒng)。5. 通過結(jié)合邊界值測試，等價(jià)類測試可得到加強(qiáng)。6. 如果程序函數(shù)很復(fù)雜，則等價(jià)類測試是被指示的。在這種情況下，函數(shù)的復(fù)雜性可以幫助標(biāo)識(shí)有用的等價(jià)類。7. 強(qiáng)等價(jià)類測試假設(shè)變量是獨(dú)立的，相應(yīng)