白盒測試和黑盒測試在動態(tài)軟件測試中的應用

1、Jun.2005白盒測試和黑盒測試在動態(tài)軟件測試中的應用錢銀中(常州信息職業(yè)技術(shù)學院軟件學院 江蘇常州 213164)摘 要:白盒測試和黑盒測試是軟件測試中的常用方法。文章首先介紹了白盒測試和黑盒測試以及兩者的應用場合,然后通過一個實例說明在動態(tài)軟件測試中如何使用這兩種方法從不同的角度設(shè)計測試用例,確保以最少的測試用例發(fā)現(xiàn)盡可能多的錯誤和缺陷。關(guān)鍵詞:白盒測試;黑盒測試;測試用例中圖分類號:TP311.56 文獻標識碼:A 文章編號:167222434(2005)0220051202TheApplicationofWhiteBoxTestingandBlackBoxTestinginDynam

2、icSoftwareTestingQIANYin2zhong(SoftwareCollege,ChangzhouCollegeofInformationTechnology,Changzhou213164,China)itdemonstrateshowtousethemtodesigntestingcasefromdifferentpointofviewindynamicsoftwaretesting,sothatmoreerrorsorbugscanbefoundwithlesstestingcase.Keywords:whiteboxtesting;blackboxtesting;test

3、ingcase0.引言軟件測試是高質(zhì)量、高可靠性軟件的重要保證。在軟件系統(tǒng)的開發(fā)中,軟件測試不僅是軟件生命周期中的一個獨立的階段,在需求分析、軟件設(shè)計和編碼階段,都需要對這些階段的軟件產(chǎn)品,包括需求規(guī)格說明書、軟件架構(gòu)、概要設(shè)計和詳細設(shè)計說明書進行測試。軟件測試已經(jīng)形成了完整的、系統(tǒng)的測試方法,并且有眾多的手工和自動化測試工具支持這些方法。通過評審文檔、閱讀代碼等方式測試軟件稱為靜態(tài)測試,通過運行程序測試軟件稱為動態(tài)測試。在動態(tài)測試中,通常使用白盒測試和黑盒測試從不同的角度設(shè)計測試用例,查找軟件代碼中的錯誤。收稿日期:20052052081.白盒測試白盒測試也叫結(jié)構(gòu)測試,目的是發(fā)現(xiàn)程序編碼過程

4、中的錯誤。編寫代碼的過程中,程序員的編程經(jīng)驗、對開發(fā)工具的掌握程度、編程時的精神狀態(tài),都可能使他在編碼過程中引入錯誤。對于基本的語法錯誤,調(diào)試程序時就能發(fā)現(xiàn)并糾正。但對于運算順序、邏輯判斷、執(zhí)行路徑上的錯誤,調(diào)試程序時很難發(fā)現(xiàn)。事實上,即使編程水平很高的程序員,也無法保證代碼的結(jié)構(gòu)沒有任何錯誤。白盒測試將被測程序看作一個打開的盒子,測試者能夠看到被測源程序,可以分析被測程序的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。因此,白盒測試可以用來對代碼結(jié)構(gòu)進行作者簡介:錢銀中(19702),男,工程師,從事研究方向:軟件測試、J2EE技術(shù)52 常 州 信 息 職 業(yè) 技 術(shù) 學 院 學 報2005年6月全面測試。能否關(guān)閉窗口。2.黑

5、盒測試黑盒測試也叫功能測試,目的是發(fā)現(xiàn)軟件需求或者設(shè)計規(guī)格說明中的錯誤。軟件是為了完成特定的功能而開發(fā)的。需求分析階段得到的需求規(guī)格說明書對軟件功能作了完整的描述。軟件設(shè)計階段將整個軟件系統(tǒng)劃分為多個模塊,每個模塊實現(xiàn)一個或多個功能。因此,軟件測試需要驗證每個模塊是否能夠完成自己的功能,整個軟件系統(tǒng)是否能夠滿足用戶的需要。黑盒測試將被測程序看成一個打不開的盒子,測試人員無法看到代碼,只能看到軟件或模塊的功能描述。黑盒測試可用來驗證軟件或模塊功能是否得到實現(xiàn)。3.白盒測試和黑盒測試的應用一個實際的軟件系統(tǒng),首先必須驗證它能夠正確運行,這需要白盒測試;其次還必須確認系統(tǒng)正確地滿足了用戶的需求,這需

6、要黑盒測試。下面通過一個實例,說明如何在實踐中使用白盒測試和黑盒測試。軟件需求描述:圖形用戶界面上有3個文本框t1、t2、t3,以及代表加、減、乘、除運算的四個按鈕。在t1和t2中輸入數(shù)字,點擊一個按鈕,在t3中顯示這兩個數(shù)的運算結(jié)果。這是一個很簡單的軟件,只需要編寫一個模塊?？梢愿鶕?jù)這個需求設(shè)計程序流程圖,見圖1。 可以使用某種程序設(shè)計語言,例如VC+,Delphi或Java,編寫代碼。圖2是Java編寫的代碼運行時的界面。白盒測試最理想的情況是覆蓋流程圖中的每條路徑。對流程圖中的前3個分支節(jié)點,需要設(shè)計足夠的測試用例測試每個分支節(jié)點的每條分支以及這些分支的組合。第一個分支節(jié)點,可取d1=1

7、00.1d2=26,和d1=100.1d2=abc覆蓋它的兩個分支。第二個分支節(jié)點,可取按鈕/+0、/-0、/*0、/0覆蓋它的四個分支;執(zhí)行/0時,可取d2=0、d2=26覆蓋第3個分支節(jié)點的兩個分支。第四個分支節(jié)點形成了循環(huán)。循環(huán)中的路徑有無數(shù)條,實際對循環(huán)執(zhí)行路徑覆蓋時,通常只執(zhí)行一次循環(huán),驗證循環(huán)體。上述每個測試用例執(zhí)行了一圖2 運行界面圖1 流程圖這樣,可以設(shè)計一組白盒測試用例驗證程序的正確性,見表1。表1 白盒測試用例輸入數(shù)據(jù)d1=100.1d1=100.1d1=100.1d1=100.1d1=100.1d1=100.1/d2=26d2=abcd2=0d2=26d2=26d2=26

8、/運算按鈕"+""+""/""-""*""/"/關(guān)閉按鈕否否否否否否是預期結(jié)果126.1顯示:輸入數(shù)據(jù)非法顯示:除數(shù)不能為0黑盒測試需要確認本程序能正確完成需求中規(guī)定的加減乘除運算?？梢栽O(shè)計一組黑盒測試用例,見表2。黑盒測試時,有時還需要執(zhí)行健壯性測試,即測試軟件處理異?；蝈e誤輸入的能力。對這個例子,(下轉(zhuǎn)第55頁)第4卷 第2期胡盤峰:AutoCAD在機構(gòu)運動分析與仿真中的探討 55key=/30;:edit-box label=/桿長L4:0; key=/40;:edit

9、-box label=/桿長L5:0; key=/50;:edit-box abel=/初始角速度X10; key=/60;:edit-box label=/初始角位移51:0; key=/70; ok-cancel-help; 如:polar函數(shù)求點坐標,ssget函數(shù)用來構(gòu)造選擇集,entsel、nentse、lentnext、ssadd等對象處理函數(shù)。基于AutoCAD的運動模擬與傳統(tǒng)的動畫原理相似,運用AutoCAD的繪圖命令,先畫出某一位置的圖形,再使用AutoCAD的移動、旋轉(zhuǎn)等內(nèi)部命令使其位置改變,或使用AutoCAD的刪除命令,將其刪除并在下一個位置重畫出,依此循環(huán)的過程,此處

10、關(guān)鍵是如何對復雜圖形中各種圖元對象的處理和操作。4.結(jié)束語利用VisualLisp對AutoCAD進行二次開發(fā),可以實現(xiàn)機械的運動分析和仿真,當然也可以實現(xiàn)大量實際工程應用中的運動分析和模擬,特別在機械設(shè)計領(lǐng)域具有一定的意義,一方面用于工程實際中可以更直觀、有效地研究和設(shè)計機構(gòu),另一方面,把機構(gòu)的運動分析及設(shè)計用于教學中,可以使教學更形象、更易理解。 參考文獻:1 李長勛.AutoCADVisualLISP程序開發(fā)技術(shù))AutoCAD應用程序開發(fā)系列M.國防工業(yè)出版社,2005,13.2 機構(gòu)運動的計算依據(jù)以上輸入的參數(shù)和上面建立的數(shù)學模型,用Autolisp編程分別計算出其他連桿的角位移52

11、、53、55,角速度X2、X3、X5和角加速度A2、A3、A5以及滑塊的位移Xe、速度Ve、加速度ae。3.3 機構(gòu)運動的仿真編程語言可以有多種,例如VisualLisp、VB、C+等,但是筆者認為采用AutoCAD內(nèi)嵌的VisualLisp編輯器最為簡單、方便。在VisualLisp編輯器中采用AutoLisp編程,關(guān)鍵是把機構(gòu)看成/點位圖0,給合AutoCAD中內(nèi)部的對象處理函數(shù)來求解,(上接第52頁)輸入兩個或一個非數(shù)值的數(shù)據(jù)時,應該能夠報錯;除數(shù)為0時,也應該能夠報錯。表2 黑盒測試用例運算按鈕"+""-""*""/"測試追求的目標是以盡可能少的測試