测试方法之边界值测试

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,*,软件测试方法一般分为两种：,白盒测试,(,White Box Testing,),黑盒测试（,Black-box Testing,）,软件测试方法,1,黑盒测试（,Black-box Testing,）,软件,输入,输出,又叫,功能测试,，数据驱动测试或基于规格说明的测试。,它是在已知产品所应具有的功能，通过测试来检测每个功能是否都能正常使用。,在测试时，把程序看作一个不能打开的黑盆子，在完全不考虑程序内部结构和内部特性的情况下，测试者在程序接口进行测试，它只检查程序功能是否按照需求规格说明书的规定正常使用，程序是否能适当地接收输入数锯而产生正确的输出信息，并且保持外部信息（如数据库或文件）的完整性，如图所示。,黑盒测试不深入代码细节,2,黑盒测试过程,需求,说明,产生,被测程序,测试结果,输出,3,黑盒测试的目标,黒盒测试试图发现以下类型的错误：,功能错误或遗漏；,界面错误，不美观；,外部信息访问错误；,性能错误；,初始化和终止错误,；,在接口上，能否正确地接受输入数据，能否产生正确地输出信息；,4,黑盒测试有两种基本类型，即通过测试和失败测试。,在进行通过测试时，实际上是确认软件能做什么，而不会去考验其能力如何。软件测试员只运用最简单，最直观的测试案例。,在设计和执行测试案例时，总是先要进行通过测试。在进行破坏性试验之前，看一看软件基本功能是否能够实现。这一点很重要，否则在正常使用软件时就会奇怪地发现，为什么会有那么多的软件缺陷出现？,在确信了软件正确运行之后，就可以采取各种手段通过搞“垮”软件来找出缺陷。纯粹为了破坏软件而设计和执行的测试案例，被称为失败测试或迫使出错测试。,黑盒测试的类型,5,黑盒测试的难点,黒盒测试的难点在于,如何构造有效的输入,。,由于输入空间通常是无限的，穷举测试显然行不通。,寻找最小最重要的用例集合以精简测试复杂性。,黑盒测试的优点有,：,1）比较简单，不需要了解程序内部的代码及实现；,2）与软件的内部实现无关；,3）从用户角度出发，能很容易的知道用户会用到哪些功能，会遇到哪些问题；,4）基于软件开发文档，所以也能知道软件实现了文档中的哪些功能；,5）在做软件自动化测试时较为方便。,黑盒测试的缺点有：,1）不可能覆盖所有的代码，覆盖率较低，大概只能达到总代码量的30%；,2）自动化测试的复用性较低。,6,黑盒测试方法,黑盒测试的测试用例设计方法,.,边界值分析,.,等价类划分,.,因果图,.,错误推测,.,基于决策表的测试,.,功能图分析方法,7,边界值测试,（内容）,边界值分析,健壮性测试,最坏情况测试,特殊值测试,随机测试,8,1.,边界值分析,边界值分析的原理,边界值分析的思想,边界值分析测试用例设计方法,9,(1),边界值分析的基本原理,边界值分析(,Boundary Value Analysis,),基本原理,错误更可能出现在输入变量的极值附近。,边界值分析关注,输入空间,的边界，并从中标识测试用例。,10,常见的边界值举例,).,对16-bit 的整数而言 32767 和-32768 是边界,).,屏幕上光标在最左上、最右下位置,).,报表的第一行和最后一行,).,数组元素的第一个和最后一个,C+语言中，int A,10,:A,0,A,9,).,循环的第 0 次、第 1 次和倒数第 2 次、最后一次,11,边界值分析的基本思想,在最小值、略高于最小值、正常值、略低于最大值和最大值处取输入变量值,表示方法,min,、,min+,、,nom,、,max-,、和,max,例如：涉及两个变量的函数,x,1,x,2,X,1,的取值,x,1,min,x,1,min+,x,1,nom,x,1,max-,x,1max,X,2,的取值,x,2min,x,2min+,x,2nom,x,2max-,x,2max,12,边界值分析的取值,13,“单缺陷”假设,“单缺陷”假设,失效,极少,是由两个或多个缺陷的,同时,发生引起的,“单缺陷”假设是边界值分析的关键假设,14,(3),边界值分析测试用例,边界值分析获得测试用例的方法：,使所有变量取正常值，只使一个变量取极值；,对于一个,n,变量函数，边界值分析会产生,4n+1,个测试用例。,15,X,1,取值：,x,1,min,x,1,min+,x,1,nom,x,1,max-,x,1max,X,2,取值：,x,2min,x,2min+,x,2nom,x,2max-,x,2max,两个变量函数的边界值分析测试用例,两个变量函数边界值分析测试用例,16,X2,两个变量函数边界值分析测试用例,17,举例：三角形问题,三角形问题描述,三条边a,b,c取整数值，且各边的取值范围是：1，200,边界值分析设计测试用例,每条边的取值：,1,2,100,199,200,测试用例数目：4n+1,三角形问题,(n=3),：用例数为,13,18,19,练习：NextDate函数,输入条件,1月份12,1日期31,1812 年2012,请用边界值分析设计测试用例,20,(4),边界值分析优缺点,边界值测试分析采用了可靠性理论的,单缺陷假设,。,优点：,简便易行；生成测试数据的成本很低；,局限性：,测试用例不充分；不能发现测试变量之间的依赖关系；不考虑含义和性质;,结论：只能作为初步测试用例使用,21,2.,健壮性测试,健壮性是指在,异常情况,下，软件还能正常运行的能力。,健壮性有两层含义：,容错能力,恢复能力,22,容错性测试通常构造一些不合理的输入来引诱软件出错，例如：,（1）输入错误的数据类型。如“猴”年“马”月。,（2）输入定义域之外的数值。,粗暴一些方式俗称“大猩猩”测试法。除了不能拳打脚踢嘴咬外，什么招术都可以使出来。例如在测试客户机服务器模式的软件时，把网络线拔掉，造成通信异常中断。,恢复测试重点考察一下几项：,（1）系统能否重新运行；,（2）有无重要的数据丢失；,（3）是否毁坏了其它相关的软件硬件。,23,健壮性测试的基本思想,健壮性测试是边界值分析的一种简单扩展，除了使用五个边界值分析取值，还要过采用:,一个,略超过最大值,(max+),的取值,一个,略小于最小值,(min-),的取值,24,X2,两个,变量,函数的健壮性测试用例,25,健壮性测试的讨论,健壮性测试最有意思的部分不是输入而是,预期的输出,健壮性测试的主要价值是观察,异常情况的处理,软件质量要素的衡量标准：软件的容错性,软件容错性的度量,:,从非法输入中恢复,26,健壮性测试的测试用例个数,一个变量个数为,n,的函数的健壮性测试会产生多少个测试用例？,6n+1,思考：,27,3.,最坏情况测试,最坏情况测试的基本思想,边界值测试分析采用了可靠性理论的,单缺陷假设,最坏情况测试拒绝这种假设，关心,当多个变量取极值,时会出现什么情况？,28,最坏情况测试用例设计方法,对每一个变量首先进行包含最小值、略高于最小值、正常值、略低于最大值、最大值,五个元素集合,的测试，然后,对这些集合进行笛卡尔积计算，以生成测试用例。,一个变量个数为n的函数的最坏情况测试会产生,5,n,个测试用例。,29,两变量函数的最坏情况测试用例,X2,30,最坏情况与边界值分析的比较,基本边界值分析测试用例是最坏情况测试用例的,真子集。,最坏情况测试显然更彻底,最坏情况测试工作量大得多,n变量函数的最坏情况测试会产生,5的n次方,个测试用例，,边界值分析只产生,4n+1,个测试用例,。,31,最坏情况测试举例,(1),三角形问题,三条边a,b,c取整数值，且各边的取值范围是：1，200,最坏情况测试用例,每条边的取值：,1,2,100,199,200,测试用例数目：,5,n,三角形问题(n=3)：用例数为,125,测试用例：见教材76页,。,32,NextDate的测试用例,输入条件,1月份12,1日期31,1812 年2012,最坏情况测试用例设计,月份取值：1,2,6,11,12,日期取值：1,2,15,30,31,年取值：1812,1813,1912,2011,2012,最坏情况测试举例,(2),33,NextDate,的测试用例,测试用例数目,n=3,，,5,n,=125,测试用例见教材,79-82,页,错误的测试用例,第,41,行,：,1812,年,2,月,30,日,遗漏重要的测试用例,日期取,28,或,29,闰年：,2000,年,最坏情况测试举例,(2),34,健壮最坏情况测试,对于确实极端的测试，会采用健壮最坏情况测试，这种测试使用健壮性测试的,7个元素,集合。,对每一个变量，首先进行包含最小值、略高于最小值、正常值、略低于最大值、最大值五个元素集合的测试，还要采用一个,略超过最大值,的取值，以及一个,略小于最小值,的取值。然后对这些集合进行,笛卡尔积计算,以生成,7的n次方,个,测试用例。,35,两变量函数的健壮最坏情况测试用例,36,4.,特殊值测试,边界值分析假定n个变量是相互独立的，没有考虑这些变量之间的相互依赖关系；,特殊值测试使用领域知识、使用类似程序的经验开发测试用例的特殊值。,37,特殊值测试,特点：最直观、最不一致、具有高度主观性。,特殊值测试特别依赖测试人员的能力,虽然特殊值测试是高度主观性的，但是能更有效地发现缺陷,例如：2月28日、2月29日,38,5.,随机测试,随机测试的基本思想,不是永远选取有界变量的最小值、略高于最小值、正常值、略低于最大值和最大值，而是,使用随机数生成器选出测试用例值,。,39,随机测试的一种实现方法,有界变量,a,x,b,值的一个,Visual Basic,应用程序生成的,x,满足下式,:,x=Int(b-a+1)*Rnd+a,函数,Int,返回浮点数的整数部分,函数,Rnd,生成区间,0,1,内的随机数,40,选择测试用例原则,1)如果输入条件规定了值的范围,则应取刚达到这个范围的边界的值,以及刚刚超越这个范围边界的值作为测试输入数据。,例如，如果程序的规格说明中规定：重量在10公斤至50公斤范围内的邮件，其邮费计算公式为。作为测试用例，我们应取10及50，还应取10.01,49.99,9.99及50.01等。,41,选择测试用例原则,2)如果输入条件规定了值的个数,则用最大个数,最小个数,比最小个数少一,比最大个数多一的数作为测试数据。,比如，一个输入文件应包括1255个记录，则测试用例可取1和255，还应取0及256等。,42,选择测试用例原则,3)将规则1）和2）应用于输出条件，即设计测试用例使输出值达到边界值及其左右的值。,例如，某程序的规格说明要求计算出每月保险金扣除额为0至1165.25元，其测试用例可取0.00及1165.24、还可取一0.01及116526等。,再如一程序属于情报检索系统，要求每次最少显示1条、最多显示4条情报摘要，这时我们应考虑的测试用例包括1和4，还应包括0和5等。,43,选择测试用例原则,4)如果程序的规格说明给出的输入域或输出域是有序集合,则应选取集合的第一个元素和最后一个元素作为测试用例。,5)如果程序中使用了一个内部数据结构,则应当选择这个内部数据结构的边界上的值作为测试用例。,6)分析规格说明,找出其它可能的边界条件。,44,在用到边界值得方法得时候，会看到这样得描述或者听到这样得描述，那么究竟什么是上点，内点和离点呢？,上点：就是指得边界上得点，无论此时得域是开区间还是闭区间，开区间得话，上点就是在域外，闭区间得话，上点就是在域内。,离点：指得就是离上点最近得点，这里就跟是闭区间还是开区间就有关系了，如果是开区间，那么离点就在域内，如果是闭区间，那么离点就在域外。,内点：域内得任意点都是内点,举个例子吧：66,88,上点就是66，88并且都是在域内。内点就是域内得任意点，离点是65，89,（66，88,这种情况上点是66