白盒与黑盒测试



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1、软件工程学科研究生课程 软件测试技术软件测试基本概念软件测试方法的分类软件测试技术基础软件测试技术基础软件测试流程软件测试过程性能白盒测试/黑盒测试什么是白盒测试 已知产品的详细设计过程,可以通过测试证明每种内部操作是否符合设计规格要求,所有内部成分是否已经通过检查。又称Structure Based Testing或Structural Testing白盒测试的主要方法 静态方法: 代码审查 静态结构分析法 动态方法: 逻辑覆盖方法 基本路径覆盖 域测试 符号测试、Z路径覆盖 程序变异控制流测试(第4章)是通过对程序逻辑结构的遍历实现程序的覆盖从覆盖源代码的不同程度可以分为以下六个标准: 语
2、句覆盖 判定覆盖(又称为分支覆盖) 条件覆盖 判定-条件覆盖(又称为分支-条件覆盖) 条件组合覆盖 路径覆盖intlogicExample(intx,inty)intmagic=0;if(x0&y0)magic=x+y+10;/语句块1elsemagic=x+y-10;/语句块2if(magic0 & y0)中的“&”被程序员错误地写成了“|”,即if(x0| y0),使用上面设计出来的一组测试用例来进行测试,仍然可以达到100%的语句覆盖,所以语句覆盖无法发现上述的逻辑错误在六种逻辑覆盖标准中,语句覆盖标准是最弱的。判定覆盖也叫分支覆盖,即设计若干测试用例,使得程序中
3、的每个判定至少都获得一次“真”值和“假”值,也就是使程序中的每个取“真”分支和“假”分支至少均执行一次判定覆盖比语句覆盖要多几乎一倍的测试路径,当然也就具有比语句覆盖更强的测试能力同样判定覆盖也具有和语句覆盖一样的简单性,无须细分每个判定就可以得到测试用例一般做白盒测试不会直接根据源代码,而是根据流程图来设计测试用例和编写测试代码,在没有设计文档时,要根据源代码画出流程图: 数据P1P2路径x=3, y=3TFa-b-e-fx=-3, y=0FTa-c-d-f测试用例:两个判断的取真、假分支都已经被执行过,所以满足了判断覆盖的标准测试的充分性:假设第一个判断语句if(x0 & y0)中
4、的“&”被程序员错误地写成了“|”,即if(x0| y0),使用上面设计出来的一组测试用例来进行测试,仍然可以达到100%的语句覆盖,所以判断覆盖无法发现上述的逻辑错误跟语句覆盖相比:由于可执行语句要不就在判定的真分支,要不就在假分支上,所以,只要满足了判定覆盖标准就一定满足语句覆盖标准,反之则不然。因此,判定覆盖比语句覆盖更强条件覆盖是指设计足够多的测试用例,使得程序中每个判定中包含的每一个条件的可能取值(真/ /假)都至少被执行一次条件覆盖与判定覆盖相比较,增加了对符合判定情况的测试,增加了测试路径。要达到条件覆盖,需要足够多的测试用例,但条件覆盖并不能保证判定覆盖一般做白盒测试不
5、会直接根据源代码,而是根据流程图来设计测试用例和编写测试代码,在没有设计文档时,要根据源代码画出流程图: 测试用例:三个条件的各种可能取值都满足了一次,因此,达到了100%条件覆盖的标准。测试的充分性:上面的测试用例同时也到达了100%判定覆盖的标准,但并不能保证达到100%条件覆盖标准的测试用例(组)都能到达100%的判定覆盖标准,看下面的例子:既然条件覆盖标准不能100%达到判定覆盖的标准,也就不一定能够达到100%的语句覆盖标准数据C1C2C3P1P2路径x=3, y=3TTTTFa-b-e-fx=-3, y=0FFFFTa-c-d-f数据C1C2C3P1P2路径x=3, y=0TFTF
6、Fa-c-e-fx=-3, y=5FTFFFa-c-e-f设计足够多的测试用例,使得被测试程序中的每个判断本身的判定结果(真假)至少满足一次,同时,每个逻辑条件的可能值也至少被满足一次。即同时满足100%判定覆盖和100%条件覆盖的标准一般做白盒测试不会直接根据源代码,而是根据流程图来设计测试用例和编写测试代码,在没有设计文档时,要根据源代码画出流程图: 测试用例:所有条件的可能取值都满足了一次,而且所有的判断本身的判定结果也都满足了一次。测试的充分性:达到100%判定-条件覆盖标准一定能够达到100%条件覆盖、100%判定覆盖和100%语句覆盖。数据C1C2C3P1P2路径x=3, y=3T
7、TTTFa-b-e-fx=-3, y=0 FFFFTa-c-d-f设计足够多的测试用例,使得被测试程序中的每个判断的所有可能条件取值的组合至少被满足一次注意:a、条件组合只针对同一个判断语句内存在多个条件的情况,让这些条件的取值进行笛卡尔乘积组合。b、不同的判断语句内的条件取值之间无需组合。c、对于单条件的判断语句,只需要满足自己的所有取值即可。一般做白盒测试不会直接根据源代码,而是根据流程图来设计测试用例和编写测试代码,在没有设计文档时,要根据源代码画出流程图: 测试用例:C1和C2处于同一判断语句中,它们的所有取值的组合都被满足了一次测试的充分性: 100%满足条件组合标准一定满足100%
8、条件覆盖标准和100%判定覆盖标准。 但上面的例子中,只走了两条路径a-c-e-f和a-b-d-f,而本例的程序存在三条路径(a-b-d-f/a-c-d-f/a-c-e-f),还有一条路径是a-b-e-f,是不可能覆盖的路径数据C1C2C3P1P2路径x=-3, y=0FFFFFa-c-e-fx=-3, y=2FTFFFa-c-e-fx=-3, y=0TFFFFa-c-e-fx=3, y=3TTTTTa-b-d-f设计足够多的测试用例,使得被测试程序中的每条路径至少被覆盖一次一般做白盒测试不会直接根据源代码,而是根据流程图来设计测试用例和编写测试代码,在没有设计文档时,要根据源代码画出流程图:
9、 测试用例: 所有可能的路径都被满足了一次测试的充分性: 由上表可见,100%满足路径覆盖,但并不一定能100%满足条件覆盖(C2只取到了真),但一定能100%满足判定覆盖标准(因为路径就是从判断的某条分支走的)数据C1C2C3P1P2路径x=3, y=5TTTTTa-b-d-fx=0, y=2FTTFTa-c-d-f这条路径不可能a-b-e-fx=-8, y=3FTFFFa-c-e-f普遍认为这六种逻辑覆盖从弱到强的排列顺序是:语句覆盖-判定覆盖-条件覆盖-判定-条件覆盖-条件组合覆盖-路径覆盖但经过上面的分析,它们之间的关系实际上可以用下图表示:(路径覆盖很难在下图表示出来)使用控制流图的
10、圈复杂度导出的独立路径数作为程序的逻辑复杂度的度量并使用该度量作为指南来定义执行路径的基本集,从该基本集导出的测试用例保证对程序中的每一条执行语句至少执行一次void Sort(int iRecordNum,int iType)0 1 int x=0;2 int y=0;3 while (iRecordNum-)4 5 if(0= =iType)6 x=y+2;7 else8 if(1= =iType)9 x=y+10;10 else11 x=y+20;12 13 注意:如果在程序中遇到复合条件,例如条件语句中的多个布尔运算符(逻辑OR、AND)时,为每一个条件创建一个独立的节点,包含条件的节
11、点称为判定节点,从每一个判定节点发出两条或多条边。1.圈复杂度是一种为程序逻辑复杂性提供定量测度的软件度量,将该度量用于计算程序的基本的独立路径数目,为确保所有语句至少执行一次的测试数量的下界2.有以下三种方法计算圈复杂度: 流图中区域的数量对应于环型的复杂性; 给定流图 G 的圈复杂度V(G),定义为V(G)=E-N+2,E 是流图中边的数量,N 是流图中节点的数量; 给定流图 G 的圈复杂度V(G),定义为(G)=P+1,P 是流图G 中判定节点的数量。对应 代码的圈复杂度,计算如下: 流图中有4个区域; V(G)=10条边-8 节点+2=4 V(G)=3 个判定节点+1=41234根据上