軟件質(zhì)量保證與測試 黑盒測試

1、黑盒測試什么是黑盒測試(Black-box Testing)軟件產(chǎn)品輸入輸入輸出輸出也稱數(shù)據(jù)驅(qū)動測試或基于規(guī)格說明的測試也稱數(shù)據(jù)驅(qū)動測試或基于規(guī)格說明的測試.黑盒測試特點u不考慮內(nèi)部結(jié)構(gòu)，在軟件的接口處進行測試u關(guān)注功能，可用于高層的測試 u設(shè)計用例可早于實現(xiàn)，或與實現(xiàn)同步進行黑盒測試的優(yōu)勢u功能上更易滿足用戶需要u用例生成更直觀、易理解、更容易u用例可重復(fù)使用u代碼得不到測試u要求規(guī)格說明和設(shè)計正確u測試的充分性難以保證u對用例設(shè)計的要求高，人員因素更關(guān)鍵黑盒測試的劣勢黑盒測試的核心技術(shù)u 等價類劃分u 邊界值分析等價類劃分法u什么是劃分？u什么是等價類？u什么是等價類劃分？u如何劃分等價類

2、？u如何設(shè)計測試用例集？u靈活地使用等價類劃分法？什么是劃分定義：Pi為集合S的有限個非空子集，若Pi = S 且 任意的i和j，有PiPj=空，則稱有限個子集Pi為S的一個劃分劃分。u集合S可以是有限集，也可以是無限集；u一個集合S可以有很多種劃分；u輸入集可以有劃分，輸出集也可以有劃分；什么是等價關(guān)系？n等價關(guān)系定義：R是集合S上的一種關(guān)系，若R滿足： 1)自反性：R(x,x)； 2)對稱性：若R(x,y），則R(y,x)； 3)傳遞性：若R(x,y），R(y,z），則有R(x,z);則稱R是S上的一種等價關(guān)系等價關(guān)系。u 例如：u 整數(shù)集合上的相等關(guān)系（=）是等價關(guān)系；u 整數(shù)集合上的大

3、于關(guān)系（）不是等價關(guān)系；u 人群上的同性關(guān)系是等價關(guān)系；什么是等價類？u等價類：有集合S，R為S上的一種等價關(guān)系等價關(guān)系，則對于S中的任意元素x，稱集合S= y| R(x,y) 為元素元素x的等價類的等價類。u例如：大學(xué)生的集合S，等價關(guān)系為同一個時代出生。那么對于90后的張三，其等價類為所有90后學(xué)生組成的集合。什么是等價類劃分？u等價類劃分：有集合S，P是S上的一種劃分劃分，R為S上的一種等價關(guān)系等價關(guān)系，若對任意的Pi和Pi中的任意元素x，都有Pi = y| R(x,y) 則稱P是集合S上等價類劃分等價類劃分。u例如：大學(xué)生的集合S，若等價關(guān)系定義為同一個時代出生，可以進行等價類劃分-8

4、0后、90后、新世紀等3個等價類。若等價關(guān)系定義為同性別，可以進行等價類劃分-男學(xué)生、女學(xué)生兩個等價類。等價類劃分說明u等價關(guān)系不唯一，等價類劃分也不唯一；u等價關(guān)系決定劃分的子集個數(shù)的多寡；u等價類劃分，更依賴知識、經(jīng)驗、技巧；u例如：整數(shù)集上的等價類劃分等價關(guān)系-mod 3相等等價關(guān)系-符號相等等價關(guān)系-高位字節(jié)(8位)相等等價類劃分法-單因素u基本過程將所有可能的輸入分為有效輸入和無效輸入兩個集合，通過定義等價關(guān)系，細分成多個有效等價類和多個無效等價類；若必要，也可以對輸出進行等價類劃分；在各等價類中構(gòu)造用例，最終形成測試用例集。 用例集必須覆蓋全部有效等價類 每個無效等價類至少對應(yīng)一個

5、用例為測試用例設(shè)計測試數(shù)據(jù)；執(zhí)行測試；等價類劃分法-單因素n劃分的原則輸入有取值范圍的：一個有效+兩個無效如：輸入n，n必須大于0，小于5輸入N個值，并且程序?qū)€值分別處理：N個有效類+一個無效類如：輸入n，n只能是1,2,3,4,5中的一個。輸入必須滿足規(guī)則：一個有效+多個無效如：輸入n，n必須是奇數(shù)還必須是合數(shù)。一個等價類，必要時可進一步細化為多個子等價類等價類劃分法-單因素（例）例1：函數(shù)bool IsLeap(int year),判斷給定的year是否是閏年。n無效等價類：0, 特別大的數(shù)，特別小的數(shù)n有效等價類：可以有多種劃分方法q 第一種： 分大于0，小于0兩個等價類q 第二種：在

6、第一種的基礎(chǔ)上，進一步將大于0的等價類細分成小于2000，等于2000，大于2000三個等價類q 第三種：400的倍數(shù)，100的倍數(shù)，4的倍數(shù)，其它四個等價類等價類劃分法-單因素（例）例2：文獻分類號由兩個大寫字母+兩位或三位數(shù)字組成。用等價類方法設(shè)計測試用例。有效等價類有效等價類無效等價類無效等價類測試數(shù)據(jù)測試數(shù)據(jù)輸出期望輸出期望有效的前導(dǎo)+有效的序號(1)TP31合法無效的前導(dǎo)+有效的序號（2）3A46，#K458非法有效的前導(dǎo)+無效的序號（3）AB9876非法無效的前導(dǎo)+無效的序號（4）345678%非法必要可進一步細化說明有效等價類無效等價類測試數(shù)據(jù)輸出期望有效的前導(dǎo)+有效的序號(1)

7、TP31合法無效的前導(dǎo)+有效的序號非字母前導(dǎo)+有效的序號（2）3A21非法前導(dǎo)過長+有效的序號（3）ABC13非法前導(dǎo)過短+有效的序號（4）D128非法前導(dǎo)非大寫+有效的序號（5）ab666非法有效的前導(dǎo)+無效的序號有效的前導(dǎo)+序號非數(shù)字（6）TP3_7非法有效的前導(dǎo)+序號過長（7）QQ6789非法有效的前導(dǎo)+序號過短（8）MM8非法無效的前導(dǎo)+無效的序號非字母前導(dǎo)+序號非數(shù)字（9）$P_80非法非字母前導(dǎo)+序號過長（10）A&8080非法非字母前導(dǎo)+序號過短（11）B_1非法前導(dǎo)過長+序號非數(shù)字（12）BCXYZ_9A非法前導(dǎo)過長+序號過長（13）ABCD1234非法前導(dǎo)過長+序號過

8、短（14）ABCD9非法前導(dǎo)過短+序號非數(shù)字（15）K8非法前導(dǎo)過短+序號過長（16）U1973非法前導(dǎo)過短+序號過短（17）J8非法前導(dǎo)非大寫+序號非數(shù)字（18）No99非法前導(dǎo)非大寫+序號過長（19）tv45678非法前導(dǎo)非大寫+序號過短（20）jh7非法等價類劃分法-多因素n什么是多因素：集合中的每個元素是由多個相對獨立的因素共同構(gòu)成。如集合 (x,y,z) .n相對獨立性：不要求絕對獨立。如日期是由年、月、日三個因素共同組成，但年、月、日并不是相互無關(guān)的n例：q平面位置信息是由X和Y兩個因素共同組成q登錄信息由用戶名和密碼兩個因素組成q圓x*x+y*y=1上的點由x和y兩個因素組成(雖

9、然x，y是相關(guān)的，從測試角度，可以看成獨立的或弱相關(guān)的)等價類劃分法-多因素-基本過程u基本方法和過程將每個因素，按單因素等價類的方法，劃分等價類。將各因素的等價類，進行交叉組合。根據(jù)不同策略，從組合中選擇不同的測試用例。例如：函數(shù)int NextDate(int year,int month,int day) ;根據(jù)輸入的年、月、日，計算并輸出下一天的日期，其中1980year2050。等價類劃分法-多因素-基本過程(續(xù))nyear，month，day不是完全獨立的因素；n可將各因素按獨立對待；n各因素的等價類劃分不唯一。簡單地，如qYear，可分一個有效年份和兩個無效年份，共三個等價類；q

10、Month，可分為一個合法月份和兩個非法月份，共三個等價類；qDay，可分為一個合法的和兩個非法的共3個等價類；n明顯看出，上述劃分不是最有效的，必要時，可進一步細化。等價類劃分法-多因素-不同策略u策略弱一般等價類法強一般等價類法弱健壯等價類法 強健壯等價類法只考慮有效等價類只考慮有效等價類考慮有效和無效等價類考慮有效和無效等價類等價類劃分法-弱一般等價類法n只考慮有效等價類的組合情況；n例如：因素A，有2個有效等價類，2個無效等價類；因素B，有3個有效等價類，1個無效等價類；因素C，有4個有效等價類，3個無效等價類；因素D，有4個有效等價類，2個無效等價類；因素C(或D)有最多的4個有效等

11、價類，每個等價類對應(yīng)一個測試用例，共4個測試用例。隨后，選擇其它因素的等價類，保證用例不重復(fù)，用例集覆蓋任何所有有效等價類。弱一般等價類法示意圖強一般等價類法n只考慮有效等價類的組合情況；n覆蓋了有效等價類所有組合；n例如：因素A，有2個有效等價類，2個無效等價類；因素B，有3個有效等價類，1個無效等價類；因素C，有4個有效等價類，3個無效等價類；因素D，有4個有效等價類，2個無效等價類；有效等價類的組合數(shù)量是2*3*4*4 = 96，測試用例數(shù)為96。強一般等價類示意圖弱健壯等價類法n“健壯” 是指考慮到了無效等價類n“弱”是指基于單故障假設(shè)；n對于有效等價類，同弱一般等價類；n對于無效等價

12、類，用例集要至少覆蓋所有單故障的情況；n一個用例是否可以覆蓋多個無效等價類不做限定；弱健壯等價類法示意圖強健壯等價類法n“健壯” 是指測試考慮到了無效等價類n“強”是指基于多故障假設(shè)n對于有效等價類，同強一般等價類n對于無效等價類，用例集應(yīng)覆蓋所有故障的組合情況n實際上，該方法就是所有等價類的組合。強健壯等價類法示意圖等價類劃分法-多因素-例n函數(shù)int NextDate(int year,int month,int day) ;根據(jù)輸入的年、月、日，計算并輸出下一天的日期，其中1980year2050。n簡單的等價類劃分：qYear，可分一個有效年份和兩個無效年份，共三個等價類；qMonth

13、，可分為一個合法月份和兩個非法月份，共三個等價類；qDay，可分為一個合法的和兩個非法的共3個等價類；等價類劃分法-多因素-例n弱一般等價類法：用例數(shù)=max(1,1,1)=1n強一般等價類法：用例數(shù)=1*1*1=1n弱健壯等價類法：用例數(shù)= max(1,1,1)+2(最少),如(2000,1,20),(1900,0,35),(2300,13,0)n強健壯等價類法：用例數(shù)=3*3*3=27等價類劃分法-多因素-例n若細化有效等價類：qYear細分為閏年、平年兩個有效等價類；qMonth細分為大月、小月、2月三個有效等價類；（甚至大月中，再細分出普通大月和12月）qDay細分為正常日子,28,29,30,31五個有效等價類；n弱一般等價類法：用例數(shù)=max(2,3,5)=5n強一般等價類法：用例數(shù)=2*3*5=30n弱健壯等價類法：用例數(shù)= max(2,3,5)+2(最少),n強健壯等價類法： 用例數(shù)=(2+2) *(3+2)*(5+2) =140等價類劃分法-小結(jié)n等價類劃分法是常用的黑盒測試方法；n等價類劃分法更適用于高層次的測試；n等價關(guān)系的不同，導(dǎo)致等價類劃分不同；n不同的劃分，對測試效果有重大的影響；n多因素的等價類劃分法中，多因素