軟件測試技術(shù)-11白盒測試基本路徑

1、 白盒測試方法 基本路徑測試 基本路徑測試 上面的例子是一個很簡單的程序函數(shù)上面的例子是一個很簡單的程序函數(shù),只有四只有四 條路徑條路徑.但在實踐中但在實踐中,一個不太復(fù)雜的程序一個不太復(fù)雜的程序,其路其路 徑都是一個龐大的數(shù)字徑都是一個龐大的數(shù)字,要在測試中覆蓋所有要在測試中覆蓋所有 的路徑是不現(xiàn)實的的路徑是不現(xiàn)實的.為了解決這一難題為了解決這一難題,只得把只得把 覆蓋的路徑數(shù)壓縮到一定限度內(nèi)覆蓋的路徑數(shù)壓縮到一定限度內(nèi),例如例如,程序中程序中 的循環(huán)體只執(zhí)行一次的循環(huán)體只執(zhí)行一次.下面介紹的基本路徑測下面介紹的基本路徑測 試就是這樣一種測試方法試就是這樣一種測試方法,它在程序控制流圖它在程

2、序控制流圖 的基礎(chǔ)上的基礎(chǔ)上,通過分析控制流圖的環(huán)形復(fù)雜性通過分析控制流圖的環(huán)形復(fù)雜性,導(dǎo)導(dǎo) 出基本可執(zhí)行路徑集合出基本可執(zhí)行路徑集合,從而設(shè)計測試用例的從而設(shè)計測試用例的 方法方法.設(shè)計出的測試用例要保證在測試中程序設(shè)計出的測試用例要保證在測試中程序 的每一個可執(zhí)行語句至少執(zhí)行一次的每一個可執(zhí)行語句至少執(zhí)行一次. 白盒測試的基本概念 為了清晰描述這種白盒測試方法，需為了清晰描述這種白盒測試方法，需 要首先對有關(guān)白盒測試的幾個基本概要首先對有關(guān)白盒測試的幾個基本概 念進行說明：念進行說明： l流圖流圖 l環(huán)形復(fù)雜度環(huán)形復(fù)雜度 l圖矩陣圖矩陣 1、流圖 在程序設(shè)計時在程序設(shè)計時,為了更加突出控制

3、流的結(jié)構(gòu)為了更加突出控制流的結(jié)構(gòu),可對程可對程 序流程圖進行簡化序流程圖進行簡化,簡化后的圖稱為控制流圖簡化后的圖稱為控制流圖.簡化簡化 后所涉及的圖形符號只有兩種后所涉及的圖形符號只有兩種,即節(jié)點和控制流線即節(jié)點和控制流線. 1 3 2 5 1 2 4 3 5 a b c d e f 節(jié)點節(jié)點標有編號的圓圈標有編號的圓圈 l程序流程圖中矩形框所表示的處理程序流程圖中矩形框所表示的處理 l菱形表示的兩個甚至多個出口判斷菱形表示的兩個甚至多個出口判斷 l多條流線相交的匯合點多條流線相交的匯合點 邊邊由帶箭頭的弧或線表示由帶箭頭的弧或線表示 l與程序流程圖中的流線一致與程序流程圖中的流線一致,表明

4、了控制的順序表明了控制的順序 l它代表程序中的控制流。它代表程序中的控制流。 l控制流線通常標有名字控制流線通常標有名字 常見語句的控制流圖 順序語句 While語句do while語句 If語句 Case語句 包含條件的節(jié)點被稱為判斷節(jié)點（也包含條件的節(jié)點被稱為判斷節(jié)點（也 叫謂詞節(jié)點），由判斷節(jié)點發(fā)出的邊叫謂詞節(jié)點），由判斷節(jié)點發(fā)出的邊 必須終止于某一個節(jié)點，由邊和節(jié)點必須終止于某一個節(jié)點，由邊和節(jié)點 所限定的范圍被稱為區(qū)域。所限定的范圍被稱為區(qū)域。 這里我們假定在流程圖中用菱形框表示的這里我們假定在流程圖中用菱形框表示的 判定條件內(nèi)沒有復(fù)合條件，而一組順序處判定條件內(nèi)沒有復(fù)合條件，而一組

5、順序處 理框可以映射為一個單一的結(jié)點。理框可以映射為一個單一的結(jié)點。 控制流圖中的箭頭（邊）表示了控制流的控制流圖中的箭頭（邊）表示了控制流的 方向，類似于流程圖中的流線，一條邊必方向，類似于流程圖中的流線，一條邊必 須終止于一個結(jié)點。須終止于一個結(jié)點。 在選擇或者是多分支結(jié)構(gòu)中分支的匯聚處，在選擇或者是多分支結(jié)構(gòu)中分支的匯聚處， 即使匯聚處沒有執(zhí)行語句也應(yīng)該添加一個即使匯聚處沒有執(zhí)行語句也應(yīng)該添加一個 匯聚結(jié)點。匯聚結(jié)點。 流程圖 控制流圖 將程序流程圖轉(zhuǎn)化為控制流圖 1 2 3 6 78 4 5 三角形問題(流程圖流圖) 如果判定中的條件表達式是復(fù)合條件， 即條件表達式是由一個或多個邏輯運

6、算 符連接的邏輯表達式，則需要改變復(fù)合 條件的判斷為一系列只有單個條件的嵌 套的判斷。 復(fù)合條件分解控制流圖 2、環(huán)形復(fù)雜度（圈復(fù)雜度） 一種為程序邏輯復(fù)雜度提供定量尺度的一種為程序邏輯復(fù)雜度提供定量尺度的 軟件度量軟件度量. 亦可將該度量用于基本路徑方法亦可將該度量用于基本路徑方法,它可以它可以 提供程序基本集的獨立路徑數(shù)量和確保提供程序基本集的獨立路徑數(shù)量和確保 所有語句至少執(zhí)行一次的測試數(shù)量上界所有語句至少執(zhí)行一次的測試數(shù)量上界. 獨立路徑指程序中至少引入一個新的處獨立路徑指程序中至少引入一個新的處 理語句集合或一個新條件的程序通路理語句集合或一個新條件的程序通路,它它 必須至少包含一條

7、在本次定義路徑之前必須至少包含一條在本次定義路徑之前 不曾用過的邊不曾用過的邊. 環(huán)形復(fù)雜度計算 1.流圖中區(qū)域的數(shù)量對應(yīng)于環(huán)形復(fù)雜度流圖中區(qū)域的數(shù)量對應(yīng)于環(huán)形復(fù)雜度; 2.給定流圖給定流圖G的環(huán)形復(fù)雜度為的環(huán)形復(fù)雜度為V(G),定義為定義為 V(G )=E-N+2,E是流圖中邊的數(shù)量是流圖中邊的數(shù)量,N是是 流圖中節(jié)點的數(shù)量流圖中節(jié)點的數(shù)量. 3.給定流圖給定流圖G的環(huán)形復(fù)雜度的環(huán)形復(fù)雜度V(G),定義為定義為 V(G)=P+1,P是流圖是流圖G中判定節(jié)點的數(shù)量中判定節(jié)點的數(shù)量. 3、圖矩陣 圖矩陣即流圖的矩陣表示。其維數(shù)等于流圖的節(jié)點圖矩陣即流圖的矩陣表示。其維數(shù)等于流圖的節(jié)點 數(shù)。每列和

8、每行都對應(yīng)于標識的節(jié)點，矩陣元素對應(yīng)數(shù)。每列和每行都對應(yīng)于標識的節(jié)點，矩陣元素對應(yīng) 于節(jié)點的邊。于節(jié)點的邊。 節(jié)點1234 1a 2b 3c 4d 流圖對應(yīng)的矩陣圖 說明 流圖的節(jié)點一般用數(shù)字標識，邊則可流圖的節(jié)點一般用數(shù)字標識，邊則可 以用字母標識。以用字母標識。 上例中，若矩陣記為上例中，若矩陣記為M，則，則M(4,1) “d”，表示邊，表示邊d連接節(jié)點連接節(jié)點4和節(jié)點和節(jié)點1。 需要注意的是，邊需要注意的是，邊d的方向是節(jié)點的方向是節(jié)點4到到 節(jié)點節(jié)點1 習題 根據(jù)左圖給出的程序流程圖， 完成以下要求： （1）畫出相應(yīng)的控制流圖。 （2）計算環(huán)形復(fù)雜度。 （3）給出相應(yīng)的圖矩陣。 （4）

9、找出程序的獨立路徑集 合。 void sort(int irecordnum,int itype) 1. 2. int x=0; 3. int y=0; 4. while(irecordnum-0) 5. 6. if(itype=0) 7. break; 8. else 9. if(itype=1) 10. x=x+10; 11. else 12. y=y+20; 13. 14. 基本路徑測試方法 1.畫出控制流圖畫出控制流圖 o任何過程設(shè)計都要被翻譯成控制流圖。任何過程設(shè)計都要被翻譯成控制流圖。 以以C/C+語句中的控制語句為例。語句中的控制語句為例。 o畫出程序的控制流圖（用題中給出的畫出

10、程序的控制流圖（用題中給出的 語句編號表示）。圖中的每一個圓稱語句編號表示）。圖中的每一個圓稱 作流圖的節(jié)點，代表一條或多條語句。作流圖的節(jié)點，代表一條或多條語句。 流圖中的箭頭稱做邊或連接，代表控流圖中的箭頭稱做邊或連接，代表控 制流。制流。 畫出其程序流程圖及控制流 圖 4 6 78 1011 1314 程序段的控制流圖 4 6 97 1012 1314 2、計算環(huán)形復(fù)雜度 環(huán)形復(fù)雜度是一種為程序邏輯復(fù)雜性提 供定量測度的軟件度量，將該度量用于 計算程序的基本的獨立路徑數(shù)目，為確 保所有語句至少執(zhí)行一次的測試數(shù)量的 上界，獨立路徑必須包含一條在定義之 前不曾用到的邊。 可以用以下三種方法計

11、算環(huán)形復(fù)雜度： 環(huán)形復(fù)雜度計算如下： 1.流圖中有流圖中有4個區(qū)域；個區(qū)域； 2.V(G)=E-N+2,V(G)=10(條邊條邊)-8(個節(jié)個節(jié) 點點)+2=4; 3.V(G)=P+1,V(G)=3(個判定節(jié)點個判定節(jié)點)14。 因此，該函數(shù)的環(huán)形復(fù)雜度是因此，該函數(shù)的環(huán)形復(fù)雜度是4。更重要的。更重要的 是，是，V(G)的值提供了組成基本集的獨立的值提供了組成基本集的獨立 路徑的上界，并由此得出覆蓋所有程序路徑的上界，并由此得出覆蓋所有程序 語句所需的測試設(shè)計數(shù)量的上界。語句所需的測試設(shè)計數(shù)量的上界。 3、導(dǎo)出測試用例 根據(jù)上面的計算方法，導(dǎo)出基本路徑根據(jù)上面的計算方法，導(dǎo)出基本路徑 集，列出

12、程序的獨立路徑?？傻贸龀碳?，列出程序的獨立路徑?？傻贸龀?序段的基本路徑集中有序段的基本路徑集中有4條獨立路徑：條獨立路徑： l路徑路徑1：414 l路徑路徑2：46714 l路徑路徑3：4691013414 l路徑路徑4：4691213414 4、設(shè)計測試用例 輸入數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)預(yù)期輸出預(yù)期輸出 Test1irecordnum=0 itype=0 x=0 y=0 Test2irecordnum=1 itype=0 x=0 y=0 Test3irecordnum=1 itype=1 x=10 y=0 Test4irecordnum=1 itype=2 x=0 y=20 注意： 如果在程序中遇到復(fù)

13、合條件，例如條件語句中的如果在程序中遇到復(fù)合條件，例如條件語句中的 多個布爾運算符（邏輯多個布爾運算符（邏輯OR、AND）時，為每一個）時，為每一個 條件創(chuàng)建一個獨立的節(jié)點，包含條件的節(jié)點稱為條件創(chuàng)建一個獨立的節(jié)點，包含條件的節(jié)點稱為 判定節(jié)點，從每一個判定節(jié)點發(fā)出兩條或多條邊。判定節(jié)點，從每一個判定節(jié)點發(fā)出兩條或多條邊。 例如：例如： 1.if(a or b) 2.x 3.else 4.y 5. 三角形問題流程圖 習題 編寫程序，輸入一組字符（以編寫程序，輸入一組字符（以#結(jié)束），結(jié)束）， 對該組字符做一個統(tǒng)計，統(tǒng)計字母、對該組字符做一個統(tǒng)計，統(tǒng)計字母、 數(shù)字和其他字符的個數(shù)，輸出統(tǒng)計結(jié)數(shù)字和其他字符的個數(shù)，輸出統(tǒng)計結(jié) 果。果。 1.main() 2. 3. char c; int i=0,j=0,