实验补充1-功能测试用例设计(黑盒测试).doc

补充实验1 功能测试用例设计（黑盒测试）1.1 实验类型实验类型为验证型，2个学时.1.2 实验目的（1） 能熟练应用功能性测试技术进行测试用例设计；（2） 对测试用例进行优化设计。1.3 背景知识一、测试用例软件测试的本质是针对要测试的内容确定一组测试用例。测试用例是为实施一次测试而向被测系统提供的输入数据、操作或各种环境设置。测试用例应该包含基本的内容有输入和预期输出，输入实际有两种类型：前提（在测试用例执行前已经存在的环境）和由某种测试方法所标识的实际输入。预期输出也有两类：后果和实际输出。测试活动要建立必要的前提条件，提供测试用例输入、观测输出、然后将这些输出与预期输出进行比较，以确定该测试是否通过。开发良好的测试用例的其他信息（如表2）主要支持测试管理，测试用例需求被开发、评审、使用、管理和保存。表1-2 测试用例测试用例ID目的前提输入预期输出后果执行历史日期 结果执行人有两种基本方法可以用来标识测试用例，即功能性测试和结构性测试。功能性测试的基本观点是，任何程序都可以看作是将从定义域取值映射到输出值域的函数。这种观点常常在工程中使用，将系统看作是黑盒。采用功能性方法标识测试用例，所使用的唯一信息就是软件的规格说明。功能性测试用例具有两个显著的优点：（1）功能性测试与软件如何实现无关，所以如果实现发生变化，测试用例仍然有用；（2）测试用例开发可以与实现并行进行，因此可缩短总的开发时间。在缺点方面，功能性测试用例也常常带来两个问题：测试用例可能存在严重的冗余，此外可能还会有未测试的软件漏洞。功能性测试的主流方法主要有：边界值分析、健壮性分析、最坏情况分析、特殊值测试、输入等价类、输出等价类和基于决策树的测试。结构性测试有时也叫白盒测试。结构性测试是知道软件产品内部工作过程，检测软件产品内部动作是否按照规格说明书的规定正常进行。结构性测试需要全面了解程序内部逻辑结构、对所有逻辑路径进行测试。结构性测试是穷举路径测试，并力求提高测试覆盖率。结构性测试的主要方法有：逻辑覆盖测试、基路径测试、数据流测试等方法。在实际应用中，为全面的测试软件产品，一般将结构性测试和功能性测试结合起来使用。1软件缺陷分类有多种方法可以对缺陷分类：以出现相应错误的开发阶段来划分、以相应失效产生的后果来划分、以解决难度来划分、以不解决难度会产生的风险来划分等等。在日常的软件测试中，通常给出的缺陷是根据缺陷后果的严重程度来进行划分，如下表3所示。在实际应用中可以根据具体情况对严重程度来划分不同的等级。 2测试用例的选择选择测试用例是软件测试员最重要的一项任务，不正确的选择可能导致测试量过大或过小，甚至测试目标不对。从工程实践的角度讲，测试用例有几条基本准则：a) 测试用例的代表性：能够代表各种合理和不合理的、合法的和非法的、边界和越界的,以及极限的输入数据、操作和环境设置等；b) 测试结果的可判定性：即测试执行结果的正确性是可判定的或可评估的；c) 测试结果的可再现性：即对同样的测试用例,系统的执行结果应当是相同的。表1-3 缺陷划分表编号缺陷等级举例1轻微词语拼写错误2中等误导或重复信息3使人不悦被截取的名称4影响使用有些交易没有处理5严重丢失交易6非常严重不正确的交易处理7极为严重经常出现非常严重的错误8无法忍受数据库破坏9灾难性系统停机10容易传染扩展到其他系统的系统停机二、等价类测试等价类测试方法是把所有可能的输入数据，即程序的输入域划分成若干部分，然后从每一部分中选取少数有代表性的数据作为测试用例。使用等价类划分方法设计测试用例要经历划分等价类（列出等价类表）和选取测试用例两步。等价类的划分有两种不同的情况： 有效等价类：是指对于程序的规格说明来说，是合理的，有意义的输入数据构成的集合。 无效等价类：是指对于程序的规格说明来说，是不合理的，无意义的输入数据构成的集合。在设计测试用例时，要同时考虑有效等价类和无效等价类的设计。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) 设计一个新的测试用例，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) 设计一个新测试用例，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。三、边界值测试1 边界值分析边界值分析是考虑边界条件而选取测试用例的一种功能测试方法。边界值分析关注输入空间的边界，以标识测试用例，因为错误更可能出现在输入变量的极值附近。边界值分析的基本思想是：使用在最小值、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。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。健壮性考虑的主要部分是预期输出，而不是输入。健壮性测试是边界值分析的一种简单扩展。除了变量的5个边界分析取值还要考虑略超过最大值（max）和略小于最小值（min）时的情况。3 最坏情况测试最坏情况测试将意味着更大工作量，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，而边界值分析只产生4n+1个测试用例。1.4 实验设备主流PC机一套，要求安装windows操作系统、Visual C+开发工具和OFFICE工具；1.5 实验内容1题目一：电话号码问题某城市电话号码由三部分组成。它们的名称和内容分别是：（1）地区码：空白或三位数字；（2）前 缀：非'0'或'1'的三位数字；（3）后 缀：4位数字。假定被测程序能接受一切符合上述规定的电话号码，拒绝所有不符合规定的电话号码。根据该程序的规格说明，作等价类的划分，并设计测试方案。2题目二：等价类划分练习设有一个档案管理系统，要求用户输入以年月表示的日期。假设日期限定在1990年1月2049年12月，并规定日期由6位数字字符组成，前4位表示年，后2位表示月。现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"。（不考虑2月的问题）（1）划分出相关的等价类并编号。（2）根据等价类编写测试用例。题目3：用边界值法设计测试用例现有一个学生标准化考试批阅试卷,产生成绩报告的程序。其规格说明如下:程序的输入文件由一些有80个字符的记录组成,如右图所示，所有记录分为3组：（1）标题：这一组只有一个记录，其内容为输出成绩报告的名字。（2）试卷各题标准答案记录：每个记录均在第80个字符处标以数字"2"。该组的第一个记录的第1至第3个字符为题目编号（取值为1一999）。第10至第59个字符给出第1至第50题的答案（每个合法字符表示一个答案）。该组的第2，第3个记录相应为第51至第100，第101至第150，题的答案。（3）每个学生的答卷描述：该组中每个记录的第80个字符均为数字"3"。每个学生的答卷在若干个记录中给出。如甲的首记录第1至第9字符给出学生姓名及学号，第10至第59字符列出的是甲所做的第1至第50题的答案。若试题数超过50，则第2，第3纪录分别给出他的第51至第100，第101至第150题的解答。然后是学生乙的答卷记录。（4）学生人数不超过200，试题数不超过999。（5）程序的输出有4个报告：    a)按学号排列的成绩单，列出每个学生的成绩、名次。b)按学生成绩排序的成绩单。c)平均分数及标准偏差的报告。d)试题分析报告。按试题号排序，列出各题学生答对的百分比。题目4：决策表法用决策表测试法测试以下程序：该程序有三个输入变量month、day、year（month、day和year均为整数值，并且满足：1month12和1day31），分别作为输入日期的月份、日、年份，通过程序可以输出该输入日期在日历上隔一天的日期。例如，输入为2004年11月29日，则该程序的输出为2000年12月1日。（1）分析各种输入情况，列出为输入变量month、day、year划分的有效等价类。（2）分析程序规格说明，结合以上等价类划分的情况给出问题规定的可能采取的操作（即列出所有的动作桩）。（3）根据（1）和（2），画出简化后的决策表。1.6 实验步骤（1） 根据功能性测试技术设计测试用例，主要考虑等价类划分、边界值分析和决策表测试技术。1.7 实验要求1、根据题目要求选择其中一题编写测试用例；2、提交实验报告；3、文件命名方式：学号(实验编号)，如：111542101(1) 5 / 5