小議軟件測試用例的設(shè)計論文
白盒測試技術(shù)中測試用例的設(shè)計方法研究
白盒測試方法的主要作用有：
�。�1）至少測試一次程序子模塊的所有獨(dú)立執(zhí)行路徑；
（2）針對所有可能的邏輯判定，至少一次取“真”或“假”兩種情況；（3）在運(yùn)行界限內(nèi)和循環(huán)邊界處執(zhí)行循環(huán)體；
�。�4）測試程序內(nèi)部的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的有效性。在實(shí)際的數(shù)據(jù)測試中，如果程序具有多種循環(huán)嵌套的情況，不同的執(zhí)行路徑數(shù)目可能是天文數(shù)字，例如一個有5條路徑的嵌套20次循環(huán)的小程序，包含不同執(zhí)行路徑條數(shù)為520次方，如果每一條路徑測試1ms，全年無休時要測試完所有路徑需要約3170年的時間。因此，我們必須采用一些替代辦法，典型的方法是有選擇的執(zhí)行程序中某些最有代表性的通路。白盒測試的主要技術(shù)有：
1根據(jù)程序內(nèi)部的邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計測試用例的技術(shù)—邏輯覆蓋
�。�1）語句覆蓋，選擇足夠多的測試數(shù)據(jù)以使被測程序中每條語句都至少執(zhí)行一次。語句覆蓋不考慮對程序的邏輯覆蓋，它主要關(guān)心表達(dá)式的結(jié)果，卻對每個條件取不同值的情況不做測試。因此，語句覆蓋是比較弱的邏輯覆蓋標(biāo)準(zhǔn)。在圖論中和語句覆蓋對應(yīng)的是點(diǎn)覆蓋。
�。�2）判定覆蓋，又叫分支覆蓋，它首先滿足語句覆蓋的條件，同時對每個判定的每種可能的結(jié)果都至少執(zhí)行一次，即對每個分支都至少執(zhí)行一次每個判定，判定覆蓋對程序的邏輯覆蓋程度也不高。在圖論中和判定覆蓋相對應(yīng)的是邊覆蓋。
�。�3）條件覆蓋，指的是不僅每個語句至少執(zhí)行一次，而且使判定表達(dá)式中的每個條件都取到各種可能的結(jié)果，條件覆蓋中可能不包含判定覆蓋。
�。�4）判定/條件覆蓋，指選取足夠多的測試數(shù)據(jù)，使得判定表達(dá)式中的每個條件都取到各種可能的值，每個判定表達(dá)式也取到各種可能的結(jié)果。
�。�5）條件組合覆蓋，要求選擇足夠多的測試數(shù)據(jù)，使得每個判定表達(dá)式中條件的各種可能組合都至少出現(xiàn)一次。條件組合覆蓋是邏輯覆蓋標(biāo)準(zhǔn)中最強(qiáng)的。
�。�6）路徑覆蓋，指的是選取足夠多的測試數(shù)據(jù)，使程序的每條可能路徑都至少執(zhí)行一次。測試用例設(shè)計舉例1：如下圖1所示程序段流程，實(shí)現(xiàn)語句覆蓋需要設(shè)計的測試數(shù)據(jù)有：X=0，Y=3和X=-1，Y=2；實(shí)現(xiàn)條件覆蓋至少采用的測試數(shù)據(jù)有：X=0，Y=3和X=3，Y=1；實(shí)現(xiàn)判定覆蓋至少應(yīng)用的測試數(shù)據(jù)有X=0，Y=3，X=1，Y=2和X=-1，Y=2。
2測試程序的控制結(jié)構(gòu)，主要包括條件測試，循環(huán)測試和基本路徑測試。
其中基本路徑測試是由TomMcCabe提出的一種白盒測試技術(shù)，這種技術(shù)在設(shè)計測試用例時需要首先計算程序的環(huán)形復(fù)雜度，并用該復(fù)雜度為指南定義執(zhí)行路徑的基本集合。在實(shí)際測試中，僅靠基本路徑測試還不能滿足要求，還需要結(jié)合條件測試技術(shù)來檢查程序模塊中包含的邏輯條件，還有循環(huán)測試來專門測試循環(huán)結(jié)構(gòu)的有效性。
黑盒測試技術(shù)中的測試用例設(shè)計方法研究
黑盒測試主要用來測試軟件的功能特點(diǎn)，通過黑盒測試可以發(fā)現(xiàn)：（1）是否有遺漏了的功能或者不正確的功能；（2）能否有正確的接收輸入和正確的輸出結(jié)果，這主要針對接口而言；（3）是否有外部信息訪問錯誤或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)錯誤，同時，軟件運(yùn)行時能否滿足性能上的要求；（4）軟件在初始化或者退出時有無錯誤等；使用黑盒測試同樣不可能將所有可能的.輸入條件和輸出條件用于測試，因?yàn)闇y試用例的組合是天文數(shù)字。例如一個程序有兩個輸入量和一個輸出量，在32位計算機(jī)上運(yùn)行，若X，Y取整數(shù)，按窮舉測試時需要232×232=264組，如果一組數(shù)據(jù)需要1ms，全年無休，需要5億年的時間。顯然，我們必須設(shè)計合理的方案來減少測試用例的數(shù)量。目前黑盒測試的主要測試用例設(shè)計技術(shù)有：
1等價類劃分
等價類劃分是把程序的輸入域劃分成若干個數(shù)據(jù)類，據(jù)此導(dǎo)出測試用例，因?yàn)閷τ谕活愔械臄?shù)據(jù)而言其作用是相同的[3]。等價類劃分可以分為有效等價類和無效等價類。有效等價類是指符合程序功能要求的數(shù)據(jù)類，該類中包含的都是有意義的數(shù)據(jù)；而無效等價類指不能滿足程序正確運(yùn)行或者預(yù)期結(jié)果的數(shù)據(jù)類的集合。我們在設(shè)計測試用例時，要同時考慮有效等價類和無效等價類的設(shè)計方案。等價類的劃分有自己的原則。在具體使用等價類劃分設(shè)計測試用例時有兩個步驟：（1）設(shè)計一個新的測試方案以盡可能多地覆蓋尚未被覆蓋的有效等價類，重復(fù)這一步驟直到所有有效等價類都被覆蓋為止；（2）設(shè)計一個新的測試方案，使它覆蓋一個而且只覆蓋一個尚未被覆蓋的無效等價類，重復(fù)這一步驟直到所有無效等價類都被覆蓋為止。
2邊界值分析
使用邊界值分析方法來設(shè)計測試用例時需要開發(fā)者具有一定的經(jīng)驗(yàn)和創(chuàng)造性，通常根據(jù)劃分的輸入等價類和輸出等價類的邊界來確定邊界值的結(jié)果，即選取剛剛等于、剛剛小于和剛剛大于邊界值的測試數(shù)據(jù)，而不是選擇等價類內(nèi)部的數(shù)據(jù)作為測試用例。
3錯誤推測法
錯誤推測法主要依靠直覺和經(jīng)驗(yàn)，需要有一定開發(fā)大型軟件工程的經(jīng)驗(yàn)，其基本思想是通過列舉出程序中可能有的錯誤和容易發(fā)生錯誤的特殊情況，并根據(jù)這些情況來選擇測試方案。
小結(jié)
測試用例的設(shè)計方法并不是獨(dú)立使用的，而是經(jīng)常會進(jìn)行一些不同設(shè)計方案的組合，如黑盒測試中的等價類劃分和邊界分析方法可以結(jié)合使用，進(jìn)步設(shè)計更加合理的測試用例，找出更多的軟件運(yùn)行錯誤。
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