1、第2章 白盒測試n2.1 白盒測試概述n2.2 白盒測試的測試用例設(shè)計(jì)方法 n2.3 白盒測試的典型案例 n2.4 白盒測試的工具 2.1 白盒測試概述n白盒測試又稱為結(jié)構(gòu)測試，主要是根據(jù)被測程序的內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)測試用例。白盒測試根據(jù)測試方法可以分為靜態(tài)白盒測試和動態(tài)白盒測試。 n靜態(tài)白盒測試是指在不執(zhí)行的條件下有條理地仔細(xì)審查軟件設(shè)計(jì)、體系結(jié)構(gòu)和代碼，從而找出軟件缺陷的過程。n動態(tài)白盒測試是指測試運(yùn)行中的程序，并利用查看代碼功能和實(shí)現(xiàn)方式得到的信息來確定哪些需要測試，哪些不要測試，如何開展測試，從而設(shè)計(jì)和執(zhí)行測試，找出軟件缺陷的過程。 2.2 白盒測試的測試用例設(shè)計(jì)方法n白盒測試的測試用例設(shè)計(jì)

2、方法主要為邏輯覆蓋測試，邏輯覆蓋測試包括語句覆蓋、判定覆蓋、條件覆蓋、判定/條件覆蓋和路徑覆蓋 .語句覆蓋判定覆蓋條件覆蓋判定/條件覆蓋條件組合覆蓋路徑覆蓋2.3 白盒測試的典型案例 例1nIf (a1) and (b=0) then x=x/a if(a=2) or (x1) then x=x+1語句覆蓋n選擇足夠的測試用例，使程序中的可執(zhí)行語句至少執(zhí)行一次。n例子中要設(shè)計(jì)一個能通過ace的測試用例即可，a=2 b=0 x=3 n語句覆蓋較弱，測試不充分，無法發(fā)現(xiàn)程序中某些邏輯運(yùn)算符和邏輯條件的錯誤。判定覆蓋n執(zhí)行足夠的測試用例，使得程序中的每個判定至少都獲得一次“真”和“假”值，或者說使得

3、程序中取“真”分支和取“假”分支至少經(jīng)歷一次。n例子：路徑ace和abd，或通過路徑acd和abe，即可達(dá)到判定覆蓋標(biāo)準(zhǔn)。nX1錯寫為x1，為真，記為t1; a1，為假，記為-t1; b=0,為真，記為t2; b=0 ,為假，記為-t2; 第二個判定：a=2，為真，記為t3; a=2，為假，記為-t3; x1,為真，記為t4; x1 ,為假，記為-t4;n下面第一組測試用例既判定覆蓋，又條件覆蓋；第二組測試用例條件覆蓋，但沒有判定覆蓋。判定/條件覆蓋n要求設(shè)計(jì)足夠多的測試用例，使得判定中每個條件的所有可能（真/假）至少出現(xiàn)一次，并且 每個判定本身的判定結(jié)果（真/假）至少出現(xiàn)一次。例子測試用例A

4、 b x執(zhí)行路徑覆蓋條件A1 and b=0A=2Or X1用例12 0 3aceT1,t2,t3,t4T T用例21 1 1abd-t1,-t2,-t3,-t4FF 條件組合覆蓋n執(zhí)行足夠的測試用例，使得每個判定種條件的各種可能組合都至少出現(xiàn)一次。n例子中的條件組合：n1）a1,b=0 記為t1,t2n2）a1,b0 記為t1,-t2n3）a=1,b=0 記為-t1,t2n4）a = 1,b0 記為-t1,-t2n5) a = 2,x1記為t3,t4n6) a = 2,x=1記為t3,-t4n7) a 2,x1記為-t3,t4n8) a 2,x3)&(z5) ) j=x*y+10; /語句塊

5、2 j=j%3; /語句塊3X3 & z5執(zhí)行語句塊執(zhí)行語句塊3FFTTabd語句覆蓋n要實(shí)現(xiàn)DoWork函數(shù)的語句覆蓋，只需設(shè)計(jì)一個測試用例就可以覆蓋程序中的所有可執(zhí)行語句。測試用例輸入為： x=4、y=5、z=5 程序執(zhí)行的路徑是：abdn分析： 語句覆蓋可以保證程序中的每個語句都得到執(zhí)行，但發(fā)現(xiàn)不了判定中邏輯運(yùn)算的錯誤，即它并不是一種充分的檢驗(yàn)方法。例如在第一個判定(x3)&(z5錯誤寫為y3)&(z3 取真值記為T1，取假值記為-T1 條件z5) )： 條件x=4 取真值記為T3，取假值記為-T3 條件y5 取真值記為T4，取假值記為-T4條件覆蓋（續(xù)）n根據(jù)條件覆蓋的基本思想，要使上

6、述4個條件可能產(chǎn)生的8種情況至少滿足一次，設(shè)計(jì)測試用例如下： 測試用例 執(zhí)行路徑 覆蓋條件 覆蓋分支 x=4、y=6、z=5 abd T1、T2、T3、T4 bd x=2、y=5、 z=15 ace -T1、-T2、 -T3、-T4 cen分析：上面這組測試用例不但覆蓋了4個條件的全部8種情況，而且將兩個判定的4個分支b、c、d、e也同時覆蓋了，即同時達(dá)到了條件覆蓋和判定覆蓋。條件覆蓋（續(xù)）n說明：雖然前面的一組測試用例同時達(dá)到了條件覆蓋和判定覆蓋，但是，并不是說滿足條件覆蓋就一定能滿足判定覆蓋。如果設(shè)計(jì)了下表中的這組測試用例，則雖然滿足了條件覆蓋，但只是覆蓋了程序中第一個判定的取假分支c 和

7、第二個判定的取真分支d，不滿足判定覆蓋的要求。 測試用例 執(zhí)行路徑 覆蓋條件覆蓋分支x=2、y=6、z=5 acd-T1、T2、 -T3、T4 cdx=4、y=5、z=15 acdT1、-T2、 T3、-T4 cd判定/條件覆蓋n判定/條件覆蓋實(shí)際上是將判定覆蓋和條件覆蓋結(jié)合起來的一種方法，即：設(shè)計(jì)足夠的測試用例，使得判定中每個條件的所有可能取值至少滿足一次，同時每個判定的可能結(jié)果也至少出現(xiàn)一次。n根據(jù)判定/條件覆蓋的基本思想，只需設(shè)計(jì)以下兩個測試用例便可以覆蓋4個條件的8種取值以及4個判定分支。 測試用例 執(zhí)行路徑 覆蓋條件覆蓋分支x=4、y=6、z=5 abdT1、T2、 T3、T4 bd

8、x=2、y=5、z=15ace-T1、-T2、 -T3、-T4 ce判定/條件覆蓋（續(xù)）n分析：從表面上看，判定/條件覆蓋測試了各個判定中的所有條件的取值，但實(shí)際上，編譯器在檢查含有多個條件的邏輯表達(dá)式時，某些情況下的某些條件將會被其它條件所掩蓋。因此，判定/條件覆蓋也不一定能夠完全檢查出邏輯表達(dá)式中的錯誤。 例如：對于第一個判定(x3)&(z3和z3為假，則編譯器將不再檢查z5)來說，若條件x=4滿足，就認(rèn)為該判定為真，這時將不會再檢查y5，那么同樣也無法發(fā)現(xiàn)這個條件中的錯誤。組合覆蓋n組合覆蓋的目的是要使設(shè)計(jì)的測試用例能覆蓋每一個判定的所有可能的條件取值組合。n對DoWork函數(shù)中的各個判

9、定的條件取值組合加以標(biāo)記： 1、x3, z3, z=10 記做T1 -T2，第一個判定的取假分支 3、x=3, z10 記做-T1 T2，第一個判定的取假分支 4、x=10 記做-T1 -T2，第一個判定的取假分支 5、x=4, y5 記做T3 T4，第二個判定的取真分支 6、x=4, y5 記做-T3 T4，第二個判定的取真分支 8、x!=4, y 0 )5 6 If ( iType=0 )7x=y+2;8 else9 If ( iType=1 )10 x=y+10;11 else12 x=y+20;13 14 例4 （續(xù)） : 基本路徑測試方法（續(xù)）n畫出控制流圖： 如右圖所示n導(dǎo)出獨(dú)立路

10、徑（用語句編號表示） 路徑1：414 路徑2：46714 路徑3：4691013414 路徑4：4691213414467910121314例4（續(xù)） : 基本路徑測試方法輸入數(shù)據(jù)預(yù)期輸出測試用例1irecordnum = 0itype = 0 x = 0y = 0測試用例2irecordnum = 1itype = 0 x = 2y = 0測試用例3irecordnum = 1itype = 1x = 10y = 0測試用例4irecordnum = 1itype = 2x = 0y = 20n設(shè)計(jì)測試用例：2.3 白盒測試的典型案例 例5n最多輸入100個值(-999為結(jié)束標(biāo)志) ，計(jì)算落

11、在指定范圍內(nèi)的值的個數(shù)總和平均值。n1 Float sum=0;total=0nfloat average(value,min,max)nfloat value100;nint min,max;nint num,I; float ave;n I=0; num=0;n2,3 while (valuei!=-999 & nummin & valuei0n11 ave=sum/total;nelsen 12 ave=-999;n 13 return(ave); n例5(續(xù)):控制流圖例5(續(xù)):路徑分析n路徑1：跳過整個循環(huán)q執(zhí)行路徑：1-2-10-12-13q測試用例輸入為數(shù)組第一個元素就為-99

12、9：value1= -999 q期望結(jié)果：ave= -999n路徑2：只循環(huán)一次，且是在指定范圍內(nèi)的值q執(zhí)行路徑：1-(2-3-4-5-6-7-8-9)-2-10-11-13q測試用例輸入為數(shù)組第一個元素為有效值，第二個元素就為-999：value1=有效輸入 value2= -999q期望結(jié)果：值的個數(shù)為1，和就是第一個數(shù)的值。n路徑3：只循環(huán)一次，且是不在指定范圍內(nèi)的值q執(zhí)行路徑：1-(2-3-4-5-8-9)-2-10-12-13q測試用例輸入為數(shù)組第一個元素為不在指定范圍內(nèi)的某個值，第二個元素就為-999： value2= -999q期望結(jié)果： ave= -999n路徑4：循環(huán)兩次，q

13、執(zhí)行路徑：1-(2-3-4-5-6-7-8-9)2-2-10-11-13qvalue1和value2為有效輸入，value3= -999 q期望結(jié)果：基于數(shù)組前兩個元素的正確平均值n路徑5：循環(huán)兩次，q執(zhí)行路徑：1-(2-3-4-5-6-7-8-9)- (2-3-4-5-8-9)-2-10-11-13qvalue1在指定范圍，value2為有效輸入但不在指定范圍，value3= -999 q期望結(jié)果：基于數(shù)組第一個元素的正確平均值n路徑6：循環(huán)兩次，q執(zhí)行路徑：1-(2-3-4-5-8-9)- (2-3-4-5-6-7-8-9)-2-10-11-13qvalue1不在指定范圍，value2在指

14、定范圍，value3= -999 q期望結(jié)果：基于數(shù)組第二個元素的正確平均值n路徑6：循環(huán)兩次，q執(zhí)行路徑：1-(2-3-4-5-8-9)2 -2-10-12-13qvalue1 和value2都不在指定范圍，value3= -999 q期望結(jié)果： ave= -999n路徑7：循環(huán)m次q執(zhí)行路徑：1- (2-3-4-5-6-7-8-9)m -2-10-11-13q Value1valuem均為有效輸入，m100，valuem+1=-999q期望結(jié)果: 基于前m次有效值的正確平均值n路徑8：循環(huán)m次q執(zhí)行路徑：1- (2-3-4-5-6-7-8-9)i (2-3-4-5-8-9)m-i-2-10

15、-11-13q Value1valuei均為有效輸入且在指定范圍，im100，Valuei+1valuem 不在指定范圍，valuem+1=-999q期望結(jié)果: 基于前i次有效值的正確平均值n路徑9：循環(huán)m次q執(zhí)行路徑：1- (2-3-4-5-6-7-8-9)m-2-10-12-13q Value1value m 為有效值但不在指定范圍，valuem+1=-999q期望結(jié)果: ave= -999n路徑10：循環(huán)99次q執(zhí)行路徑：1- (2-3-4-5-6-7-8-9)99-2-10-11-13qValue1value99均為有效輸入且在指定范圍，value100=-999q期望結(jié)果:基于前99

16、個值的正確平均值n路徑11：循環(huán)99次q執(zhí)行路徑：1- (2-3-4-5-8-9)99-2-10-11-13qValue1value99均為有效輸入但不在指定范圍，value100=-999q期望結(jié)果: ave= -999n路徑12：循環(huán)99次q執(zhí)行路徑：1- (2-3-4-5-6-7-8-9)i-(2-3-4-5-8-9)99-i-2-10-11-13qValue1valuei均為有效輸入且在指定范圍，Valuei+1value99均為有效輸入但不在指定范圍，value100=-999，i99 q期望結(jié)果: 基于前i次有效值的正確平均值n路徑13: 循環(huán)100次q1-(2-3-4-5-6-7

17、-8-9)100-2-3-10-11-13qValue1value100均為有效輸入且在指定范圍q期望結(jié)果:基于100個數(shù)的正確平均值n路徑14: 循環(huán)100次q1-(2-3-4-5-8-9)100-2-3-10-11-13qValue1value100均為有效輸入但不在指定范圍q期望結(jié)果: ave= -999n路徑15: 循環(huán)100次q1-(2-3-4-5-6-7-8-9)i-(2-3-4-5-8-9)100-i-2-3-10-11-13qValue1valuei均為有效輸入且在指定范圍，Valuei+1value100均為有效輸入但不在指定范圍，i100q期望結(jié)果:基于前i個數(shù)的正確平均值

18、例5(續(xù)):測試用例輸入數(shù)據(jù)預(yù)期輸出測試用例1value1= -999ave= -999測試用例2value1=50 value2= -999ave=50測試用例3value1=5 value2= -999ave= -999測試用例4value1=50 value2= 100 value3= -999ave=75測試用例5value1=5value2= 100 value3= -999ave=100測試用例6value1=5value2= 9 value3= -999ave= -999測試用例7value1到value50均為100 value51= -999Ave為前50個數(shù)的平均值測試用例

19、8value1到value40均為100value41到value50均為5value51= -999Ave為前40個數(shù)的平均值測試用例9value1到value50均為1 value51= -999ave= -999測試用例10value1到value99均為100 value100= -999Ave為前99個數(shù)的平均值測試用例11value1到value99均為1 value100= -999ave= -999測試用例12value1到value60均為100value61到value99均為5value51= -999Ave為前60個數(shù)的平均值測試用例13value1到value100均

20、為90 Ave為100個數(shù)的平均值測試用例14value1到value100均為9ave= -999測試用例15value1到value70均為100value71到value100均為5Ave前70個數(shù)的平均值2.4 白盒測試的工具 2.4.1 工具的分類l靜態(tài)測試工具靜態(tài)測試工具直接對代碼進(jìn)行分析，不需要運(yùn)行代碼，也不需要對代碼編譯鏈接，生成可執(zhí)行文件。靜態(tài)測試工具一般是對代碼進(jìn)行語法掃描，找出不符合編碼規(guī)范的地方，根據(jù)某種質(zhì)量模型評價代碼的質(zhì)量，生成系統(tǒng)的調(diào)用關(guān)系圖等。靜態(tài)測試工具的代表有Telelogic公司的Logiscope軟件、PR公司的PRQA軟件。l動態(tài)測試工具動態(tài)測試工具與

21、靜態(tài)測試工具不同，動態(tài)測試工具的一般采用“插樁”的方式，向代碼生成的可執(zhí)行文件中插入一些監(jiān)測代碼，用來統(tǒng)計(jì)程序運(yùn)行時的數(shù)據(jù)。其與靜態(tài)測試工具最大的不同就是動態(tài)測試工具要求被測系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行。動態(tài)測試工具的代表有Compuware公司的DevPartner軟件、Rational公司的Purify系列。2.4 白盒測試的工具 2.4.2 JUnit 簡介n支持的語言qSmalltalk, Java, C+, Perl, Python, etc.n支持的集成開發(fā)環(huán)境qJBuilder , VisualAge for Java, etc.JUnit isJUnit is notscope單元測試 整合測

22、試testware骨干、架構(gòu)完整系統(tǒng)level工具方法論test case手動產(chǎn)生 自動產(chǎn)生test driver / script部份手寫 全自動Junit框架run()TestfNamesetUp()runTest()tearDown()run()TestCaserun()addTest()TestSuite*TestResultjunit.frameworkassertTrue()assertEquals().Assertjunit.textui.TestRunnerjunit.swingui.TestRunner框架包中的主要類說明Interface Test主要方法:countTes

23、tCases：統(tǒng)計(jì)TestCases 數(shù)目;run：運(yùn)行測試并將結(jié)果返回到指定的TestResult 中Class Assert:Assert 是一個靜態(tài)類，它提供的方法都是Static 的,最常用的是: .assertTrue：assert 的替代方法，判斷一個條件是否為真.assertEquals：用于判斷實(shí)際值和期望值是否相同（Equals），可 以是各種JAVA對象。.assertNotNull：判斷一個對象是否不為空.assertNull：判斷一個對象是否為空.assertSame：判斷實(shí)際值和期望值是否為同一個對象（ =），注意和assertEquals區(qū)分 assert. assertEquals()框架包中的主要類說明3.Class TestCase使用者最主要使用的類，.countTestCases：返回TestCase 數(shù)目.run：運(yùn)行TestCase,如果沒有指定結(jié)果存儲TestResu