软件工程软件测试

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1、,软件测试,第 五,章,5.1,软件测试的基本概念,一、软件测试的目的和重要性,因为开发工作的前期不可避免地会引入错误，测试的,目的是为了发现和改正错误,，这对于某些涉及人的生命安全或重要的军事、经济目标的项目显得尤其重要。,1963年美国飞往火星的火箭爆炸，原因是,FORTRAN,程序：,DO 5 I=1，3,误写为：,DO 5 I=1.3,损失1000万美元。,1967,年苏联,“,联盟一号,”,宇宙飞船返回时因忽略一个小数点，在进入大气层时打不开降落伞而烧毁。,二、软件测试的,特点,1、软件测试的开销大,按照,Boehm,的统计，软件测试的开销大约占总成本的30%-50%。例如：,APP

2、OLLO,登月计划，80%的经费用于软件测试。,2、不能进行,“,穷举,”,测试,只有将所有可能的情况都测试到，才有可能检查出所有的错误。但这是不可能的：,例：程序,P,有两个整型输入量,X、Y，,输出量为,Z，,在32位机上运行。所有的测试数据组（,X,i,，Y,i,）,的数目为：2,2 =2 1毫秒执行1次，共需5亿年。,32,32,64,P,X,Y,Z,二、软件测试的,特点 结论,3、软件测试难度大,根据上述分析，既然不能进行,“,穷举,”,测试，又要查出尽可能多的错误，软件测试工作的难度大。只有选择,“,高效的测试用例,”,什么是,“,高效的测试用例,”,？,如何选择,“,高效的测试用

3、例,”,？,这就是本章讨论的主要问题！,三、软件测试的基本原则,3、充分注意测试中的群集现象。,1、尽量不由程序设计者进行测试。,2、关键是注重测试用例的选择。,输入数据的组成（输入数据、预期的输出结果）,既有合理输入数据，也有不合理的输入数据。,用例既能检查应完成的任务，也能够检查不应该完成的任务。,长期保存测试用例。,5.2,软件测试方法,软件测试方法分为两类：静态分析、动态测试,一、静态分析方法,指以人工的、非形式化的方法对程序进行分析和测试。,桌前检查代码会审步行检查,步行检查时，还常使用以下分析方法：,调用图,从语义的角度考察程序的控制路线。,数据流分析图,检查分析变量的定义和引用情

4、况。,调用图,无论,Y,为何值，都不能够调用子程序,。,READY,Y0,N,X:=Y,X1)AND(B=0),THEN X:=X/A;,IF(A=2)OR (X1),THEN X:=X+1,END;,1）选择逻辑覆盖标准。,2）按照覆盖标准列出所有情况。,3）选择确定测试用例。,4）验证分析运行结果与预期结果。,逻辑结构,白盒法举例,Procedure（VAR A,B,X:REAL）；,BEGIN,IF（A1)AND(B=0),THEN X:=X/A;,IF(A=2)OR (X1),THEN X:=X+1,END;,A1,AND,B=0,X:=X/A,A=2,OR,X1,X:=X+1,Y,N

5、,Y,N,逻辑结构,1、语句覆盖,使得程序中每个语句至少都能被执行一次。,A1,AND,B=0,X:=X/A,A=2,OR,X1,X:=X+1,a,b,c,d,e,满足语句覆盖的情况：,执行路径：ace,选择用例：,(2,0,4),(2,0,3),用例格式：,输入(A,B,X)，输出(A,B,X),Y,N,Y,N,2、判定覆盖,使得程序中每个判定至少为,TRUE,或,FALSE,各一次。,A1,AND,B=0,X:=X/A,A=2,OR,X1,X:=X+1,a,b,c,d,e,覆盖情况：,应执行路径,ace,abd,或：,acd,abe,选择用例(其一）：,(2,0,4),(2,0,3)ace

6、,(1,1,1),(1,1,1)abd,(2,1,1),(2,1,2)abe,(3,0,3),(3,1,1)acd,Y,Y,N,N,3、条件覆盖,A1,AND,B=0,X:=X/A,A=2,OR,X1,X:=X+1,a,b,c,d,e,使得判定中的每个条件获得各种可能的结果。,应满足以下覆盖情况：,判定一:A1,A,1,B=0,B,0,判定二:A=2,A,2,X1,X1,选择用例：,(2,0,4),(2,0,3),(1,1,1),(1,1,1),N,N,Y,Y,2,A,1,A,2,0,B=0,4,X1,1,A1,A=2,1,B,0,1,X1,注意,:(1,0,3),(1,0,4),(2,1,1

7、),(2,1,2),满足条件覆盖，但不满足判断覆盖。,4、判定/条件覆盖,同时满足判断覆盖和条件覆盖。,A1,AND,B=0,X:=X/A,A=2,OR,X1,X:=X+1,a,b,c,d,e,应满足以下覆盖情况：,条件:A1,A,1,B=0,B,0,A=2,A,2,X1,X1,应执行路径,ace,abd,或：,acd,abe,选择用例：,(2,0,4),(2,0,3)（ace),(1,1,1),(1,1,1)(abd),Y,Y,N,N,5、条件组合覆盖,使得每个判定中条件的各种可能组合都至少出现一次。,A1,X:=X/A,A=2,X:=X+1,a,b,c,d,e,B=0,X1,Y,N,Y,N

8、,Y,N,Y,N,编译系统下的执行情况：,部分路径未被执行。,满足以下覆盖情况：,A1,B=0 ,A1,B,0,A,1,B=0,A,1,B0,A=2,X1,A=2,X1,A,2,X1,A,2,X1,选择用例：,(2,0,4),(2,0,3),(2,1,1),(2,1,2),(1,0,3),(1,0,4),(1,1,1),(1,1,1),路径覆盖：选择足够多的测试数据，使程序的每条可能路径都至少执行一次。,START,INPUT,（,A,B,C,）,IF A5,THEN X=10,ELSE X=1,END IF,IF B10,THEN Y=20,ELSE Y=2,END IF,IF C15,TH

9、EN Z=30,ELSE Z=3,END IF,PRINT(X,Y,Z),STOP,共有,8,条可能的执行路径,三个判定表达式之值依次为假、假、假：,输入：,A=1,，,B=1,，,C=1,；预期输出：,X=1,，,Y=2,，,Z=3,三个判定表达式之值依次为假、假、真：,输入：,A=2,，,B=3,，,C=23,；预期输出：,X=1,，,Y=2,，,Z=30,三个判定表达式之值依次为假、真、假：,输入：,A=3,，,B=12,，,C=6,；预期输出：,X=1,，,Y=20,，,Z=3,三个判定表达式之值依次为假、真、真：,输入：,A=4,，,B=13,，,C=16,；预期输出：,X=1,，,

10、Y=20,，,Z=30,三个判定表达式之值依次为真、假、假：,输入：,A=6,，,B=7,，,C=9,；预期输出：,X=10,，,Y=2,，,Z=3,三个判定表达式之值依次为真、假、真：,输入：,A=8,，,B=8,，,C=18,；预期输出：,X=10,，,Y=2,，,Z=30,三个判定表达式之值依次为真、真、假：,输入：,A=10,，,B=12,，,C=6,；预期输出：,X=10,，,Y=20,，,Z=3,三个判定表达式之值依次为真、真、真：,输入：,A=11,，,B=14,，,C=57,；预期输出：,X=10,，,Y=20,，,Z=30,二、动态测试方法,（2）,等,价,分,类,法,边,值

11、,分,析,法,错,误,推,测,法,因,果,图,法,(2)黑盒法,不考虑程序的内部结构与特性，只根据程序功能或程序的外部特性设计测试用例。,1、等价分类法,基本思想：,根据程序的,I/O,特性，将程序的定义域划分为有限个等价区段,“,等价类,”,，从等价类中选择出的用例，具有,“,代表性,”,。,等价类分为：,有效等价类,对于程序的规格说明是合理的、有意义的输入数据构成的集合。,无效等价类,对于程序的规格说明，是不合理的，是没有意义的输入数据构成的集合。,等价分类法步骤,应,按照输入条件,（如输入值的范围，值的个数，值的集合，输入条件必须如何）划分为有效等价类和无效等价类。,例如：每个学生可选修

12、1-3门课程,可以划分一个有效等价类：选修1-3门课程。,可以划分两个无效等价类：未选修课，选修课超过3门。,又如：标识符的第一个字符必须是字母。,可以划分为一个有效等价类：第一个字符是字母。,可以划分一个无效等价类：第一个字符不是字母。,划分“等价类”,显然，关键是,如何划分等价类,A、,为每个等价类编号；,B、,使一个测试用例尽可能覆盖多个有效等价类,C、,特别要注意的是：一个测试用例只能覆盖一个无效等价类。,选择测试用例,等价分类法步骤,如何划分等价类？,有效等价类,(,合理等价类,),无效等价类,(,不合理等价类,),(1),如果,输入,条件规定了取值,范围,，可定义,一个有,效等价类

13、和两个无效等价类。,例,输入,值是学生成绩，范围是,0,100,0 100,有效等价类,0,成绩,100,无效等价类,成绩,100,无效等价类,成绩,0,(2),如果,输入,条件代表,集合,的某个元素,，则可,定义,一个有效等价类和一个无效等价类。,(,3),如规定了输入数据的一组值，且程序对不同输入值做不同处理，则每个允许的输入值是一个有效等价类，并有一个无效等价类,(,所有不允许的输入值的集合,),。,例：输入条件说明学历可为,:,专科、本科、硕士、博士四种之一，则分别取这四个值作为四个有效等价类，另外把四种学历之外的任何学历作为无效等价类,(4),如果规定了,输入,数据,必须遵,循,的规

14、则，可,确定,一个有效等价类,（,符合规则,）,和若干个无效等价类,（,从不同角度违反规则,),。,(5),如已划分的等价类各元素在程序中的处理方式不同，则应将此等价类进一步划分成更小的等价类。,用等价类划分法设计测试用例步骤：,(1),形成,等价类表,，每一等价类规定一个唯一的,编号,；,(2),设计一,测试用例,，,使其尽可能多地覆盖尚未,覆盖,的,有效等价类,，,重复这一步骤，直到所有有效等价类均被测试用例所覆盖；,(3),设计一新,测试用例,，,使其只,覆盖,一个,无效等价类,，,重复这一步骤直到所有无效等价类均被覆盖；,例,:,某报表处理系统要求用户输入处理报表的日期，日期限制在,2

15、003,年,1,月至,2008,年,12,月，即系统只能对该段期间内的报表进行处理，如日期不在此范围内，则显示输入错误信息。系统日期规定由年、月的,6,位数字字符组成，前四位代表年，后两位代表月。,如何用等价类划分法设计测试用例,来测试程序的日期检查功能？,输入,条件,有效等价类 无效等价类,报表日期的,类型及长度,6,位数字,字符,(1),有非数字字符,(4),少于,6,个,数字,字符,(5),多于,6,个,数字,字符,(6),年份范围,在,2003,2008,之间,(2),小于,2003,(7),大于,2008,(8),月份范围,在,1,12,之间,(3),“报表日期”输入条件的等价类表,

16、小于,1,(9),大于,12,(10),第二步：,为有效等价类设计,测试用例,测试数据 期望结果,覆盖,范围,200306,等价类,(1)(2)(3),输入,有效,对表中,编号为,1,2,3,的,3,个有效等价类用,一,个测试用例,覆盖,：,(1),6,位数字,字符,(2),年在,2003,2008,之间,(3),月在,1,12,之间,第,三,步：,为每一个无效等价类设至少,设计一个,测试用例,测试数据 期望结果,覆盖,范围,003,MAY,等价类,(4),输入无,效,20035,等价类,(5),输入无,效,2003005,等价类,(6),输入无,效,2001,05,等价类,(7),输入无,效,2009,05,等价类,(8),输入无,效,2003,00,等价类,(9),输入无,效,2003,13,等价类,(10),输入无,效,不能出现相同,的测试用例,本例的,10,个等价类至,少需要,8,个测试用例,2、边值分析法,基本思想：,选择等价类的边缘值作为测试用例，让每个等价类的边界都得到测试，选择测试用例既考虑,输入,亦考虑,输出,。,分析步骤：,A、,先划分等价类。,B、,选择测试用例，