1、第 四 章,白盒測試方法,1,第四章 白盒測試方法,2,白盒測試的基本概念,白盒測試：把程序看成裝在一個(gè)透明的盒子里，程序的結(jié)構(gòu)和處理過程完全可見，按照程序的內(nèi)部邏輯測試程序，以檢查程序中的每條通路是否都能按照預(yù)先要求正確工作。 白盒測試針對被測單元的內(nèi)部進(jìn)行，它的突出特點(diǎn)是基于被測程序的源代碼，而不是基于軟件的規(guī)格說明書。,3,白盒測試方法的分類,靜態(tài)測試：著重在于糾正軟件系統(tǒng)在描述、表示和規(guī)格上的錯(cuò)誤，是進(jìn)一步測試的前提，方法包括： 桌面檢查（Desk checking） 代碼評審（Code reading/review） 走查（Walkthroughs） 動(dòng)態(tài)測試：根據(jù)程序的控制結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2、測試用例，要求： 保證一個(gè)模塊中的所有獨(dú)立路徑至少執(zhí)行一次 對所有邏輯值均需測試True和False 在上下邊界及可操作范圍內(nèi)運(yùn)行所有循環(huán) 檢查內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以確保其有效性,4,5,控制流圖的圖形符號(hào),6,7,第四章 白盒測試方法,8,邏輯覆蓋以程序的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，主要分以下幾種方式：,邏 輯 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,9,語 句 覆 蓋 Statement Coverage,設(shè)計(jì)足夠多的測試用例，使得程序中的每個(gè)語句至少執(zhí)行一次。,10,1 語 句 覆 蓋,11,語 句 覆 蓋,測試用例： a = 10, b = 5,int foo(in

3、t a, int b) return a / b; ,盡管語句覆蓋率達(dá)到了所謂的100%，但是卻沒有發(fā)現(xiàn)最簡單的Bug，如：b=0時(shí)會(huì)出現(xiàn)一個(gè)除零異常。,12,判 定 覆 蓋 Dicision Coverage,不僅每個(gè)語句都必須至少執(zhí)行一次，而且每個(gè)判定表達(dá)式的每種可能的結(jié)果都應(yīng)該至少執(zhí)行一次，即每個(gè)判定的“真”分支和“假”分支至少都執(zhí)行一次。判定覆蓋又稱分支覆蓋。,13,2 判定覆蓋(分支覆蓋),1,2,14,條 件 覆 蓋 Condition Coverage,不僅每個(gè)語句都必須至少執(zhí)行一次，而且每個(gè)判定表達(dá)式中的每個(gè)條件都取到各種可能的結(jié)果，即每個(gè)條件的“真”條件和“假”條件至少都執(zhí)行

4、一次。,15,3 條 件 覆 蓋,A1, B!=0, A=2, X1,條件覆蓋1：,1,2,程序中共有4個(gè)條件8個(gè)結(jié)果,A1, B=0，A=2, X1 (全真) A=1, B!=0, A!=2, X=1(全假),條件覆蓋2：,請思考：這個(gè)條件覆蓋的測試用例是否完全？,真假 混搭,16,條件覆蓋特點(diǎn),17,判定覆蓋 vs 條件覆蓋,判定覆蓋： （1）a = 5, b = 5 覆蓋了分支一 （2）a = 15, b = 15 覆蓋了分支二,int foo(int a, int b) if (a 10 | b 10) / 判定 return 0; / 分支一 else return 1; / 分支二

5、 ,條件覆蓋： （1）a = 5, b = 5 true，true （2）a = 15, b = 15 false，false,假如測試用例設(shè)計(jì)為： （1）a = 5, b = 15 true, false 分支一 （2）a = 15, b = 5 false, true 分支一 這時(shí)候，雖然做到了條件覆蓋，但卻沒有把兩個(gè)判定分支都執(zhí)行到，沒有做到判定覆蓋。 *結(jié)論：判定覆蓋不一定包含條件覆蓋，條件覆蓋也不一定包含判定覆蓋,18,判 定 條 件 覆 蓋 Decision/Condition Coverage,設(shè)計(jì)足夠多的測試用例，使得判定中的每個(gè)條件都取到各種可能的值，而且每個(gè)判定表達(dá)式也都取

6、到各種可能的結(jié)果。,19,4 判定/條件覆蓋,*表面上看，判定條件覆蓋測試了所有條件的所有可能結(jié)果，但事實(shí)上有些條件會(huì)掩蓋另一些條件。例如，在“與”表達(dá)式中，如果某一條件為“假”，則整個(gè)判定的值為“假”，這個(gè)判定中的其他條件就不起作用了。同樣地，若在“或”表達(dá)式中某一條件為“真”，則整個(gè)判定的值為“真”，其它條件也就不起作用了。因此，采用判定條件覆蓋時(shí)，判定表達(dá)式中的錯(cuò)誤不一定能測試出來。,1,2,20,條 件 組 合 覆 蓋 Condition Combination Coverage,設(shè)計(jì)足夠多的測試用例，使得每個(gè)判定表達(dá)式中條件的各種可能組合都至少出現(xiàn)一次。,21,5 條件組合覆蓋,a點(diǎn)

7、的所有條件組合： (1)A1, B0 ; (2)A1, B0 (3)A 1, B0 ; (4)A 1, B0 b點(diǎn)的所有條件組合： (5)A2, x1 ; (6)A2, x1 (7)A 2, x1 ; (8)A 2, x1,a,b,一組測試用例： 滿足(1)和(5): A2, B0, x4 滿足(2)和(6): A2, B1, x1 滿足(3)和(7): A1, B0, x2 滿足(4)和(8): A1, B1, x1,第二組測試用例： 滿足(1)和(8): A3, B0, x1 滿足(2)和(7): A3, B1, x2 滿足(3)和(6): A無取值, B0, x1 滿足(4)和(5):

8、A無取值, B1, x2,22,條件覆蓋 vs 條件組合覆蓋,條件覆蓋 (3個(gè)條件6個(gè)結(jié)果): (1) a = 5, b = 7, c = 6（全真） (2) a = 7, b = 9, c = 4（全假）,int foo(int a, int b) if (a 5) ) /判定h return 1; ,條件組合覆蓋： k條件 h條件: (1) c 5; (2) c = 5 測試用例,(1) a = 8 (3) a = 6, b =6, b = 8,(1) a = 7, b = 7, c = 6 (2) a = 5, b = 7, c = 6 (3) a = 5, b = 7, c = 6 (

9、4) a = 5, b = 7, c = 6,23,1. 語句覆蓋 a = 5, b = 5, nReturn = 11語句覆蓋率100% 2. 判定覆蓋 a = 5, b = 5, nReturn = 11 a = 15, b = 15 nReturn = 0 判定覆蓋率100% 3. 條件覆蓋 a = 5, b = 15 nReturn = 1 a = 15, b = 5 nReturn = 10條件覆蓋率100%,上面三種覆蓋率都達(dá)到了100%，很好！但是，仔細(xì)分析可以看出，nReturn的結(jié)果一共有四種可能的返回值：0、1、 10、11, 而上面每種測試方式只覆蓋了部分返回值，可見以上

10、任一覆蓋方式雖然覆蓋率很高，但是并沒有測試完全。,int foo(int a, int b) int nReturn = 0; if (a 10) nReturn += 1; / 分支一 if (b 10) nReturn += 10; / 分支二 return nReturn; ,24,路 徑 覆 蓋 Path Coverage,設(shè)計(jì)足夠多的測試用例，使程序的每一條可能路徑都至少執(zhí)行一次。,25,路 徑 覆 蓋,路徑覆蓋將所有可能的返回值都測試到了，這正是它被很多人認(rèn)為是“最強(qiáng)的覆蓋”的原因。,int foo(int a, int b) int nReturn = 0; if (a 10)

11、nReturn += 1; / 分支一 if (b 10) nReturn += 10; / 分支二 return nReturn; ,測試用例： a=5, b=5, nReturn = 0 a=15, b=5, nReturn = 1 a=5, b=15, nReturn = 10 a=15, b=15, nReturn = 11 路徑覆蓋率100%,26,路 徑 覆 蓋,1,4,2,3,27,六種形式的邏輯覆蓋,各種測試方法都不能保證程序的正確性，但測試的目的并不是為了保證其正確，而是為了盡可能找出程序中隱藏的故障。,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,28

12、,(e)兩個(gè)串行的 分支結(jié)構(gòu)的N-S圖,(a)順序型,(b)選擇型,(c)Do-While型,(d)Do-Until型,N-S圖表示的基本控制結(jié)構(gòu),29,最少測試用例數(shù)=(5*3+1)*3=48,5,3,3,30,第四章 白盒測試方法,31,基本路徑測試,又稱獨(dú)立路徑測試，是指在程序控制流圖的基礎(chǔ)上，分析控制構(gòu)造的環(huán)路復(fù)雜性，導(dǎo)出獨(dú)立可執(zhí)行路徑集合，設(shè)計(jì)測試用例的方法。 設(shè)計(jì)出的測試用例要保證在測試中，程序的每一個(gè)獨(dú)立可執(zhí)行路徑至少要執(zhí)行一次。循環(huán)體最多只執(zhí)行一次。,32,path1：1 11 path2：1 - 2 - 3 - 4 - 5 - 10 - 1 11 path3：1 - 2 -

13、3 - 6 - 8 - 9 - 10 - 1 11 path4：1 - 2 - 3 - 6 - 7 - 9 - 10 - 1 - 11,基本路徑集,33,導(dǎo)出程序流程圖的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)流圖（控制流程圖） 計(jì)算流圖的環(huán)路復(fù)雜性 確定只包含獨(dú)立路徑的基本路徑集 設(shè)計(jì)測試用例,基本（獨(dú)立）路徑測試步驟,34,int test2( int x, int y ) int k = 0;if (x 0) if ( y = 0 ) k = x + 100; else if ( y = 1 ) k = k + 10; else k = 20; return k; ,基本路徑測試,int test2( int x, i

14、nt y ) int k = 0;if (x 0) if ( y = 0 ) k = x + 100; else if ( y = 1 ) k = k + 10; else k = 20; / if ( y = 0 ) / if( x0 ) return k; ,第一步： 給程序語句編號(hào),35,第二步：畫出程序流圖,路徑1： 1, 2, 10 路徑2：1，2，3，4，10 路徑3：1，2，3，5，6，7，10 路徑4：1，2，3，5，6，8，9，10,第三步：找出基本路徑,測試用例：x 0 , y=0, k=x+100 測試用例：x0, y=1, k=10 測試用例：x0, y!= 0, y!

15、=1, k=20,第四步：設(shè)計(jì)測試用例,環(huán)路復(fù)雜度為4,第三步：計(jì)算環(huán)路復(fù)雜度,int test(int x, int y) int k = 0; if( x 0) if( y = 0 ) k = x + 100; else if ( y = 1 ) k += 10; else k = 20; return k; ,36,第四章 白盒測試方法,37,循 環(huán) 測 試,簡單循環(huán),串接循環(huán),嵌套循環(huán),38,跳過循環(huán) 只通過循環(huán)一次 通過循環(huán)兩次 通過循環(huán)m次，其中m n-1 通過循環(huán)n1,n,n+1次,簡單循環(huán)測試,注： n是允許通過循環(huán)的最大次數(shù),39,嵌套循環(huán)測試,對最內(nèi)層循環(huán)做簡單循環(huán)的全部測

16、試。所有其它層的循環(huán)變量置為最小值。 逐步外推，對其外面一層循環(huán)進(jìn)行測試。測試時(shí)保持所有外層循環(huán)的循環(huán)變量取最小值，所有其它嵌套內(nèi)層循環(huán)的循環(huán)變量取“典型”值。 反復(fù)進(jìn)行，直到所有各層循環(huán)測試完畢。 對全部各層循環(huán)同時(shí)取最小循環(huán)次數(shù)，或者同時(shí)取最大循環(huán)次數(shù),40,串接循環(huán)測試,如果串接循環(huán)的各個(gè)循環(huán)都彼此獨(dú)立，則可以使用簡單循環(huán)的方法來測試串接循環(huán)。 當(dāng)循環(huán)不獨(dú)立時(shí)，使用測試嵌套循環(huán)的方法來測試串接循環(huán)。,41,第四章 白盒測試方法,42,面向?qū)ο蟮陌缀袦y試,類測試一般有兩種主要的方式：功能性測試和結(jié)構(gòu)性測試，即對應(yīng)于傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)化軟件的黑盒測試和白盒測試。 結(jié)構(gòu)性測試要考慮程序的代碼是否正確，對

17、類中的方法進(jìn)行測試，它把類作為一個(gè)單元來進(jìn)行測試。測試分為兩層：第一層考慮類中各獨(dú)立方法的代碼；第二層考慮方法之間的相互作用。 對于一個(gè)類的測試要保證類在其狀態(tài)的代表集上能夠正確工作，構(gòu)造函數(shù)的參數(shù)選擇以及消息序列的選擇都要滿足這一準(zhǔn)則。,43,面向?qū)ο蟮陌缀袦y試方法的單獨(dú)測試,結(jié)構(gòu)性測試的第一層是考慮各獨(dú)立的方法，這可以與過程的測試采用同樣的方法，兩者之間最大的差別在于方法改變了它所在實(shí)例的狀態(tài)，這就要取得隱藏的狀態(tài)信息來估算測試的結(jié)果，傳給其它對象的消息被忽略，而以樁來代替，并根據(jù)所傳的消息返回相應(yīng)的值，測試數(shù)據(jù)要求能完全覆蓋類中代碼，可以用傳統(tǒng)的測試技術(shù)來獲取。,44,面向?qū)ο蟮陌缀袦y試

18、方法的綜合測試,第二層要考慮一個(gè)方法調(diào)用本對象類中的其它方法和從一個(gè)類向其它類發(fā)送信息的情況。單獨(dú)測試一個(gè)方法時(shí)，只考慮其本身執(zhí)行的情況，而沒有考慮動(dòng)作的順序問題，測試用例中加入了激發(fā)這些調(diào)用的信息，以檢查它們是否正確運(yùn)行了。對于同一類中方法之間的調(diào)用，一般只需要極少甚至不用附加數(shù)據(jù)，因?yàn)榉椒ǘ际菍︻愡M(jìn)行存取，故這一類測試的準(zhǔn)則是要求遍歷類的所有主要狀態(tài)。,45,第四章 白盒測試方法,46,程序插樁方法是借助往被測程序中插入操作來實(shí)現(xiàn)測試目的的方法。該法是軟件動(dòng)態(tài)測試中的一種基本測試手段，有著廣泛的應(yīng)用。 如果我們想要了解一個(gè)程序在某次運(yùn)行中所有可執(zhí)行語句被覆蓋的情況，或是每個(gè)語句的實(shí)際執(zhí)行次數(shù)，最好的辦法是利用插樁技術(shù)。,插 樁 測 試,47,48,49,程序插樁時(shí)需要著重考慮： 探測哪些信息； 在程序的什么部位設(shè)置探測點(diǎn)； 需要設(shè)置多少個(gè)探測點(diǎn)。,50,域測試（Domain Testing）