第3章(1) 黑盒測試方法1-等價類劃分法課件

1、軟件測試軟件測試第第3 3章章 黑盒測試方法黑盒測試方法 等價類劃分法等價類劃分法Logo目目 錄錄測試用例的定義及特征測試用例的定義及特征1等價類劃分法的思想等價類劃分法的思想2如何劃分等價類如何劃分等價類3等價類劃分原則等價類劃分原則4常見等價類劃分形式常見等價類劃分形式5Logo提出問題：針對三角形問題，你提出問題：針對三角形問題，你會怎樣去做測試？會怎樣去做測試？三角形問題三角形問題 輸入三個整數(shù)輸入三個整數(shù)a a、b b、c c，分別作為三角形的三條邊，分別作為三角形的三條邊，現(xiàn)通過程序判斷由三條邊構(gòu)成的三角形的類型為等邊三角形、現(xiàn)通過程序判斷由三條邊構(gòu)成的三角形的類型為等邊三角形、

2、等腰三角形、一般三角形（特殊的還有直角三角形），以及等腰三角形、一般三角形（特殊的還有直角三角形），以及構(gòu)不成三角形。構(gòu)不成三角形。 現(xiàn)在要求輸入三個整數(shù)現(xiàn)在要求輸入三個整數(shù)a a、b b、c c，必須滿足以下條，必須滿足以下條件：件： 條件條件1 1a100 1 1a100 條件條件4 4 ab+ cab+ c 條件條件2 1b100 2 1b100 條件條件5 5 ba+ c ba+ c 條件條件3 1c100 3 1c100 條件條件6 6 ca+ bca+ bLogo預(yù)備知識：預(yù)備知識：1 1、測試用例的定義和特征、測試用例的定義和特征 測試用例的定義：測試用例的定義：（1 1）測試用

3、例是為特定的目的而設(shè)計的一組）測試用例是為特定的目的而設(shè)計的一組測試輸入、測試輸入、 執(zhí)行條件和預(yù)期的結(jié)果。執(zhí)行條件和預(yù)期的結(jié)果。（2 2）測試用例是執(zhí)行的最小實體。）測試用例是執(zhí)行的最小實體。 測試用例的特征：測試用例的特征：（1 1）最有可能抓住錯誤的；）最有可能抓住錯誤的；（2 2）不是重復(fù)的、多余的；）不是重復(fù)的、多余的；（3 3）一組相似測試用例中最有效的；）一組相似測試用例中最有效的；（4 4）既不是太簡單，也不是太復(fù)雜。）既不是太簡單，也不是太復(fù)雜。Logo2 2、設(shè)計測試用例的基本準(zhǔn)則、設(shè)計測試用例的基本準(zhǔn)則 測試用例的代表性測試用例的代表性 能夠代表并覆蓋各種合理的和不合理的

4、、合法的和非法的、邊界的和越界的以及極限的輸入數(shù)據(jù)、操作和環(huán)境設(shè)置等。 測試結(jié)果的可判定性測試結(jié)果的可判定性 即測試執(zhí)行結(jié)果的正確性是可判定的，每一個測試用例都應(yīng)有相應(yīng)的期望結(jié)果。 測試結(jié)果的可再現(xiàn)性測試結(jié)果的可再現(xiàn)性 即對同樣的測試用例，系統(tǒng)的執(zhí)行結(jié)果應(yīng)當(dāng)是相同的。Logo黑盒測試用例設(shè)計的幾種方法黑盒測試用例設(shè)計的幾種方法 （一）等價類劃分法（一）等價類劃分法 （二）邊界值分析法（二）邊界值分析法 （三）決策表法（三）決策表法 （四）因果圖法（四）因果圖法 （五）場景法（五）場景法Logo（一）（一）1 1、等價類劃分法的思想、等價類劃分法的思想1 1 等價類劃分設(shè)計方法是把所有可能的輸入

5、等價類劃分設(shè)計方法是把所有可能的輸入數(shù)據(jù)，即程序的輸入域劃分成若干部分?jǐn)?shù)據(jù)，即程序的輸入域劃分成若干部分（子集），然后從每一個子集中選取少量（子集），然后從每一個子集中選取少量具有代表性的數(shù)據(jù)作為測試用例。具有代表性的數(shù)據(jù)作為測試用例。 Logo等價類劃分法的思想等價類劃分法的思想2 2 定義：將程序的輸入域劃分為若干部分，然后從每定義：將程序的輸入域劃分為若干部分，然后從每個部分中選取少數(shù)代表性數(shù)據(jù)當(dāng)作測試用例。個部分中選取少數(shù)代表性數(shù)據(jù)當(dāng)作測試用例。 原因：由于實現(xiàn)窮舉測試的不可能性，只有從大量原因：由于實現(xiàn)窮舉測試的不可能性，只有從大量的可能數(shù)據(jù)中選取一部分作為測試用例。的可能數(shù)據(jù)中選取

6、一部分作為測試用例。 效果：經(jīng)過類別劃分后，每一類的代表性數(shù)據(jù)在測效果：經(jīng)過類別劃分后，每一類的代表性數(shù)據(jù)在測試中的作用都等價于這一類中的其他值。試中的作用都等價于這一類中的其他值。 手段：在設(shè)計測試用例時，在需求說明的基礎(chǔ)上劃手段：在設(shè)計測試用例時，在需求說明的基礎(chǔ)上劃分等價類，列出等價表，從而確定測試用例。分等價類，列出等價表，從而確定測試用例。Logo2 2、等價類的類型、等價類的類型 有效等價類有效等價類 對規(guī)格說明而言，有意義、合理的輸入數(shù)據(jù)對規(guī)格說明而言，有意義、合理的輸入數(shù)據(jù)所組成的集合；所組成的集合； 檢驗程序是否實現(xiàn)了規(guī)格說明預(yù)先規(guī)定的功檢驗程序是否實現(xiàn)了規(guī)格說明預(yù)先規(guī)定的功

7、能和性能。能和性能。 無效等價類無效等價類 對規(guī)格說明而言，無意義的、不合理的輸入對規(guī)格說明而言，無意義的、不合理的輸入數(shù)據(jù)所組成的集合；數(shù)據(jù)所組成的集合； 檢查被測對象的功能和性能的實現(xiàn)是否有不檢查被測對象的功能和性能的實現(xiàn)是否有不符合規(guī)格說明要求的地方符合規(guī)格說明要求的地方。Logo 如何劃分？如何劃分？先從程序的規(guī)格說明書中先從程序的規(guī)格說明書中找出各個輸入條件，再為每個輸入條件劃找出各個輸入條件，再為每個輸入條件劃分兩個或多個等價類，形成若干的互不相分兩個或多個等價類，形成若干的互不相交的子集。交的子集。 舉例：劃分舉例：劃分 加法器程序的等價類，給出加法器程序的等價類，給出測試用例測

8、試用例. .程序功能計算兩個程序功能計算兩個1 1100100之間之間整數(shù)的和整數(shù)的和3 3、如何劃分等價類、如何劃分等價類1 1Logo 剛才給出的剛才給出的 測試用例測試用例 都是整數(shù)，如果輸都是整數(shù)，如果輸入的是小數(shù)、字符怎么辦？入的是小數(shù)、字符怎么辦？ 只考慮了輸入數(shù)據(jù)的范圍，沒有考慮輸入只考慮了輸入數(shù)據(jù)的范圍，沒有考慮輸入數(shù)據(jù)的類型。數(shù)據(jù)的類型。2、如何劃分等價類2Logo考慮輸入數(shù)據(jù)類型和范圍考慮輸入數(shù)據(jù)類型和范圍 加數(shù)：數(shù)值非數(shù)值整數(shù)小數(shù)（4）100（3）字母（5）特殊字符（6）空格（7）空白（8）Logo3 3、等價類劃分步驟、等價類劃分步驟 （1 1）先考慮輸入數(shù)據(jù)的類型（合

9、法型和非）先考慮輸入數(shù)據(jù)的類型（合法型和非法型）法型） （2 2）再考慮數(shù)據(jù)范圍（合法型中的合法區(qū)）再考慮數(shù)據(jù)范圍（合法型中的合法區(qū)間和非法區(qū)間）間和非法區(qū)間） （3 3）畫出示意圖，區(qū)分等價類）畫出示意圖，區(qū)分等價類 （4 4）為每一個等價類編號。）為每一個等價類編號。 （5 5）考慮輸出，進(jìn)行補(bǔ)充）考慮輸出，進(jìn)行補(bǔ)充Logo4 4、等價類的劃分原則、等價類的劃分原則( (1 1) )按照區(qū)間劃分按照區(qū)間劃分在輸入條件規(guī)定了在輸入條件規(guī)定了取值范圍或值的個數(shù)的情況下，可以確定取值范圍或值的個數(shù)的情況下，可以確定一個有效等價類和兩個無效等價類。一個有效等價類和兩個無效等價類。Logo（2 2）

10、按照數(shù)值劃分）按照數(shù)值劃分在規(guī)定了一組輸在規(guī)定了一組輸入數(shù)據(jù)（假設(shè)包括入數(shù)據(jù)（假設(shè)包括 n n個個 輸入值），并且輸入值），并且程序要對每一個輸入值分別進(jìn)行處理的情程序要對每一個輸入值分別進(jìn)行處理的情況下，可確定況下，可確定 n n 個有效等價類（每個值個有效等價類（每個值確定一個有效等價類）和一個無效等價類確定一個有效等價類）和一個無效等價類（所有不允許的輸入值的集合）。（所有不允許的輸入值的集合）。Logo（3 3）按照數(shù)值集合劃分）按照數(shù)值集合劃分在輸入條件規(guī)定在輸入條件規(guī)定了輸入值的集合或規(guī)定了了輸入值的集合或規(guī)定了“必須如何必須如何”的的條件下，可以確定一個有效等價類和一個條件下，可

11、以確定一個有效等價類和一個無效等價類（該集合有效值之外）。無效等價類（該集合有效值之外）。Logo（4 4）按照限制條件或規(guī)則劃分）按照限制條件或規(guī)則劃分在規(guī)定在規(guī)定了輸入數(shù)據(jù)必須遵守的規(guī)則或限制條件了輸入數(shù)據(jù)必須遵守的規(guī)則或限制條件的情況下，可確定一個有效等價類（符的情況下，可確定一個有效等價類（符合規(guī)則）和若干個無效等價類（從不同合規(guī)則）和若干個無效等價類（從不同角度違反規(guī)則）。角度違反規(guī)則）。Logo（5 5）細(xì)分等價類）細(xì)分等價類在確知已劃分的等價類中在確知已劃分的等價類中各元素在程序中的處理方式不同的情況下，則各元素在程序中的處理方式不同的情況下，則應(yīng)再將該等價類進(jìn)一步劃分為更小的等

12、價類，應(yīng)再將該等價類進(jìn)一步劃分為更小的等價類，并建立等價類表。并建立等價類表。 Logo5 5、等價類劃分法設(shè)計測試用例的步驟、等價類劃分法設(shè)計測試用例的步驟（1 1）確定等價類）確定等價類（2 2）建立等價類表，列出所有劃分出的等價類）建立等價類表，列出所有劃分出的等價類 （3 3）從劃分出的等價類中按以下的）從劃分出的等價類中按以下的3 3個原則設(shè)計測個原則設(shè)計測試用例：試用例： A A 為每一個等價類規(guī)定一個唯一的編號為每一個等價類規(guī)定一個唯一的編號 B B 設(shè)計一個新的測試用例，使其盡可能多設(shè)計一個新的測試用例，使其盡可能多的覆蓋尚未被覆蓋的有效等價類，重復(fù)這一步，的覆蓋尚未被覆蓋的有

13、效等價類，重復(fù)這一步，直到所有的有效等價類都被覆蓋為止。直到所有的有效等價類都被覆蓋為止。 C C 設(shè)計一個新的測試用例，使其僅覆蓋一設(shè)計一個新的測試用例，使其僅覆蓋一個尚未被覆蓋的無效等價類，重復(fù)這一步，直到個尚未被覆蓋的無效等價類，重復(fù)這一步，直到所有的無效等價類都被覆蓋為止。所有的無效等價類都被覆蓋為止。 Logo6 6、常見等價類劃分測試形式、常見等價類劃分測試形式 針對是否對無效數(shù)據(jù)進(jìn)行測試，可以將等針對是否對無效數(shù)據(jù)進(jìn)行測試，可以將等價類測試分為兩種：價類測試分為兩種： 標(biāo)準(zhǔn)等價類測試（也稱，一般等價類測試）標(biāo)準(zhǔn)等價類測試（也稱，一般等價類測試） 健壯等價類測試健壯等價類測試Log

14、o6.16.1標(biāo)準(zhǔn)（一般）等價類測試標(biāo)準(zhǔn)（一般）等價類測試 不考慮無效數(shù)據(jù)值，測試用例使用每個等不考慮無效數(shù)據(jù)值，測試用例使用每個等價類中的一個值；價類中的一個值； 通常，標(biāo)準(zhǔn)等價類測試用例的數(shù)量和最大通常，標(biāo)準(zhǔn)等價類測試用例的數(shù)量和最大等價類中元素的數(shù)目相等等價類中元素的數(shù)目相等。Logo6.2 6.2 健壯等價類測試健壯等價類測試 出發(fā)點考慮了無效等價類；出發(fā)點考慮了無效等價類； 對有效輸入，測試用例從每個有效等價對有效輸入，測試用例從每個有效等價類中取一個值；對無效輸入，一個測試類中取一個值；對無效輸入，一個測試用例有一個無效值，其他值均取有效值；用例有一個無效值，其他值均取有效值； 存

15、在問題：存在問題： 規(guī)格說明往往沒有定義無效測試用例的期望規(guī)格說明往往沒有定義無效測試用例的期望輸出，因此需要定義這些測試用例的期望輸輸出，因此需要定義這些測試用例的期望輸出；出； 對強(qiáng)類型語言沒有必要考慮無效的輸入。對強(qiáng)類型語言沒有必要考慮無效的輸入。Logo舉例：幾種等價類劃分法測試形式舉例：幾種等價類劃分法測試形式 常見的等價類劃分測試形式問題:某函數(shù)F有兩個變量x1,x2.要求兩輸入變量的取值范圍如下:a x1d,區(qū)間為a,b, (b,c) ,c,de x2 g,區(qū)間為e,f), f,gx1,x2的無效區(qū)間為:x1d; x2gLogo (1)(1)弱一般等價類測試弱一般等價類測試特點特

16、點: : 不考慮無效數(shù)據(jù)不考慮無效數(shù)據(jù), ,測試用例使用每個測試用例使用每個等價類中的一個值等價類中的一個值abcdefgx2x1Logo (2)(2)強(qiáng)一般等價類測試強(qiáng)一般等價類測試特點特點: :每一個有效等價類要選擇至少一個測每一個有效等價類要選擇至少一個測試用例試用例abcdefgx2x1Logo (3)(3)弱健壯等價類測試弱健壯等價類測試對于有效輸入對于有效輸入: : 使用每個有效類的一個值使用每個有效類的一個值對于無效輸入對于無效輸入: : 測試用例只使用一個無效值測試用例只使用一個無效值, ,其余值都是有效的其余值都是有效的abcdefgx2x1Logo (4)(4)強(qiáng)健壯等價類

17、測試強(qiáng)健壯等價類測試每個有效等價類和無效等價類都至少要選擇每個有效等價類和無效等價類都至少要選擇一個測試用例一個測試用例abcdefgx2x1Logo案例案例1 1：1 1、某城市電話號碼由三部分組成，分別是：、某城市電話號碼由三部分組成，分別是： 地區(qū)碼地區(qū)碼 空白或三位數(shù)字；空白或三位數(shù)字； 前前 綴綴 非非00或非或非11開頭的開頭的三位數(shù)字；三位數(shù)字； 后后 綴綴 4 4位數(shù)字。位數(shù)字。 假定被測程序能接受一切符合上假定被測程序能接受一切符合上述規(guī)定的電話號碼，述規(guī)定的電話號碼， 拒絕所有不符合規(guī)定拒絕所有不符合規(guī)定的電話號碼。的電話號碼。 Logo多于多于3 3位數(shù)字位數(shù)字少于少于3

18、 3位數(shù)字位數(shù)字有非數(shù)字字符有非數(shù)字字符 空白空白3 3位數(shù)字位數(shù)字地區(qū)碼地區(qū)碼編號編號無效等價類無效等價類編號編號有效等價類有效等價類輸入條件輸入條件341 12 25 56 67 789101112131415（1 1）劃分等價類、列出等價類表）劃分等價類、列出等價類表LogoLogo 保險公司計算保費費率的程序保險公司計算保費費率的程序 某保險公司的人壽保險的保費計算方式為：某保險公司的人壽保險的保費計算方式為： 投保額保險費率投保額保險費率 其中，保險費率依點數(shù)不同而有別，其中，保險費率依點數(shù)不同而有別，1010點及點及1010點以上保點以上保險費率為險費率為0.6%0.6%，1010

19、點以下保險費率為點以下保險費率為0.1%0.1%；而點數(shù)又是由；而點數(shù)又是由 投保人的年齡、性別、婚姻狀況和撫養(yǎng)人數(shù)來決定，具體投保人的年齡、性別、婚姻狀況和撫養(yǎng)人數(shù)來決定，具體規(guī)則如下：規(guī)則如下：案例案例2 2：Logo計算保費費率的程序計算保費費率的程序（1 1）分析程序規(guī)格說明中給出和隱含的對輸入條件的要求，）分析程序規(guī)格說明中給出和隱含的對輸入條件的要求，列出等價類表（包括有效等價類和無效等價類）。列出等價類表（包括有效等價類和無效等價類）。 年齡：一位或兩位非零整數(shù)，值的有效范圍為年齡：一位或兩位非零整數(shù)，值的有效范圍為199199 性別：一位英文字符，只能取值性別：一位英文字符，只

20、能取值MM或或FF 婚姻：字符，只能取值婚姻：字符，只能取值已婚已婚或或未婚未婚 撫養(yǎng)人數(shù)：空白或一位非零整數(shù)（撫養(yǎng)人數(shù)：空白或一位非零整數(shù)（1919） 點數(shù)點數(shù) ：一位或兩位非零整數(shù)，值的范圍為：一位或兩位非零整數(shù)，值的范圍為199199（2 2）根據(jù)（）根據(jù)（1 1）中的等價類表，設(shè)計能覆蓋所有等價類的）中的等價類表，設(shè)計能覆蓋所有等價類的 測試用例。測試用例。LogoLogoLogo練習(xí)練習(xí)1 1 現(xiàn)有一個小程序，能夠求出三個在現(xiàn)有一個小程序，能夠求出三個在- -1000010000到到+10000+10000間整數(shù)中的最大者，程序間整數(shù)中的最大者，程序界面如下界面如下：Logo練習(xí)練習(xí)

21、2 2：設(shè)計出三角形問題的測試用例：設(shè)計出三角形問題的測試用例 輸入三個整數(shù)作為三邊的邊長構(gòu)成三角形。輸入三個整數(shù)作為三邊的邊長構(gòu)成三角形。當(dāng)此三角形為一般三角形、等腰三角形、當(dāng)此三角形為一般三角形、等腰三角形、等邊三角形時，分別作計算。用等價類劃等邊三角形時，分別作計算。用等價類劃分方法為該程序進(jìn)行測試用例設(shè)計。分方法為該程序進(jìn)行測試用例設(shè)計。Logo 練習(xí)3：NextDate函數(shù)NextDateNextDate函數(shù)有三個變量函數(shù)有三個變量month,day,yearmonth,day,year的函數(shù)，輸出為輸?shù)暮瘮?shù)，輸出為輸入日期下一天的日期。如：輸入為入日期下一天的日期。如：輸入為200

22、72007年年7 7月月1919日，輸出為日，輸出為20072007年年7 7月月2020日。要求三個變量都為整數(shù)，且日。要求三個變量都為整數(shù)，且滿足：滿足：條件：1 month 12條件2：1 day 31條件3：1912 year 2050Logo（1 1）劃分等價類）劃分等價類1 1Year Month DayYear Month Day的有效值區(qū)間定義如下：的有效值區(qū)間定義如下：M1=month: 1month 12D1=day: 1 day 31Y1=year: 1912 year 2050Logo（1 1）劃分等價類）劃分等價類2 2M2=month: month12D2=day: day31Y2=year: year2050LogoNextDate函數(shù)的強(qiáng)健壯等價類測試用例函數(shù)的強(qiáng)健壯等價類測試用例(部分部分)Logo續(xù)：詳細(xì)的等價類劃分續(xù)：詳細(xì)的等價類劃分 考慮對的處理： M1=month: m