【教学课件】第3章黑盒测试及其用例的设计.ppt

Slide 1第三章第三章 黑盒测试及其用例的设计黑盒测试及其用例的设计第第3章章 黑盒测试及其用例的设计黑盒测试及其用例的设计3.1 3.1 测试用例设计概述测试用例设计概述3.2 3.2 黑盒测试法的概念黑盒测试法的概念3.3 3.3 三角形问题与三角形问题与NextDateNextDate函数函数3.4 3.4 等价类划分法等价类划分法3.5 3.5 边界值分析法边界值分析法3.6 3.6 因果图法因果图法3.7 3.7 决策表法决策表法3.8 3.8 错误推测法错误推测法3.9 3.9 测试方法的选择测试方法的选择Slide 2第三章第三章 黑盒测试及其用例的设计黑盒测试及其用例的设计本章教学目标本章教学目标理论环节理论环节理论环节理论环节n n学习理解黑盒测试方法的基本概念学习理解黑盒测试方法的基本概念n n学习理解黑盒测试的两个典型问题学习理解黑盒测试的两个典型问题n n学习掌握黑盒测试的等价类划分法学习掌握黑盒测试的等价类划分法n n学习掌握黑盒测试的边界值分析法学习掌握黑盒测试的边界值分析法n n学习掌握黑盒测试的因果图测试法和决策表法学习掌握黑盒测试的因果图测试法和决策表法实践环节实践环节实践环节实践环节n n通过案例运用学习掌握运用方法解决实际问题的能力通过案例运用学习掌握运用方法解决实际问题的能力n n运用等价类划分法与边界值分析法进行实际程序测试运用等价类划分法与边界值分析法进行实际程序测试n n运用因果图测试法与决策表法进行实际程序测试运用因果图测试法与决策表法进行实际程序测试Slide 3第三章第三章 黑盒测试及其用例的设计黑盒测试及其用例的设计3.1 测试用例设计概述测试用例设计概述3.1.1 3.1.1 测试用例的定义和特征测试用例的定义和特征3.1.2 3.1.2 测试用例的基本准则测试用例的基本准则3.1.3 3.1.3 设计测试用例的着眼点设计测试用例的着眼点3.1.4 3.1.4 测试用例设计书写标准测试用例设计书写标准ReturnSlide 4第三章第三章 黑盒测试及其用例的设计黑盒测试及其用例的设计3.1.1 测试用例的定义和特征测试用例的定义和特征n n测试用例的定义：测试用例的定义：（1 1）测测试试用用例例是是为为特特定定的的目目的的而而设设计计的的一一组组测测试试输输入入、执行条件和预期的结果。执行条件和预期的结果。（2 2）测试用例是执行的最小实体。）测试用例是执行的最小实体。n n测试用例的特征：测试用例的特征：（1 1）最有可能抓住错误的；）最有可能抓住错误的；（2 2）不是重复的、多余的；）不是重复的、多余的；（3 3）一组相似测试用例中最有效的；）一组相似测试用例中最有效的；（4 4）既不是太简单，也不是太复杂。）既不是太简单，也不是太复杂。Slide 5第三章第三章 黑盒测试及其用例的设计黑盒测试及其用例的设计3.1.2 设计测试用例的基本准则设计测试用例的基本准则n n测试用例的代表性测试用例的代表性 能够代表并覆盖各种合理的和不合理的、合法的和非法能够代表并覆盖各种合理的和不合理的、合法的和非法的、边界的和越界的以及极限的输入数据、操作和环境的、边界的和越界的以及极限的输入数据、操作和环境设置等。设置等。n n测试结果的可判定性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，每一个测试用例即测试执行结果的正确性是可判定的，每一个测试用例都应有相应的期望结果。都应有相应的期望结果。n n测试结果的可再现性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。即对同样的测试用例，系统的执行结果应当是相同的。Slide 6第三章第三章 黑盒测试及其用例的设计黑盒测试及其用例的设计3.1.3 设计测试用例的着眼点设计测试用例的着眼点n n根据产品规格，测试基本功能；根据产品规格，测试基本功能；n n考虑设计一般用户（非专业人员）的使用方案；考虑设计一般用户（非专业人员）的使用方案；n n考虑设计稀有或特殊的使用方案；考虑设计稀有或特殊的使用方案；n n与与系系统统其其他他组组成成部部分分的的配配合合（如如FAXFAX和和上上网网可可能能要要用用到到MODEMMODEM，测试中考虑对设备的共享）；，测试中考虑对设备的共享）；n n考虑特殊情况（如内存和硬件的冲突等）；考虑特殊情况（如内存和硬件的冲突等）；n n设计极端情况（如内存泄漏、破坏性测试等）；设计极端情况（如内存泄漏、破坏性测试等）；n n好的测试用例集能花费最小的代价（人力、物力、财力、好的测试用例集能花费最小的代价（人力、物力、财力、时间）做最好的测试。时间）做最好的测试。Slide 7第三章第三章 黑盒测试及其用例的设计黑盒测试及其用例的设计3.1.4 测试用例设计书写标准测试用例设计书写标准 在在ANSI/IEEE829-1983ANSI/IEEE829-1983标准中列出了和测试设计相关的标准中列出了和测试设计相关的测试用例编写规范和模板。标准模板中主要元素如下：测试用例编写规范和模板。标准模板中主要元素如下：n n标识符标识符惟一标识每一个测试用例惟一标识每一个测试用例n n测试项测试项准确的描述所需要测试的项及其特征准确的描述所需要测试的项及其特征n n测试环境要求测试环境要求表征执行该测试用例需要的测试环境表征执行该测试用例需要的测试环境n n输入标准输入标准执行测试用例的输入需求（这些输入可能包执行测试用例的输入需求（这些输入可能包括数据、文件或者操作）括数据、文件或者操作）n n输出标准输出标准按照指定的环境和输入标准得到的期望输出按照指定的环境和输入标准得到的期望输出结果结果n n测试用例之间的关联测试用例之间的关联标识该测试用例与其它的测试标识该测试用例与其它的测试（或其它测试用例）之间的依赖关系（或其它测试用例）之间的依赖关系范例范例1范例范例2Slide 8第三章第三章 黑盒测试及其用例的设计黑盒测试及其用例的设计 3.2 黑盒测试法的概念黑盒测试法的概念Returnn n黑盒测试被称为功能测试或数据驱动测试。在测试时，把被黑盒测试被称为功能测试或数据驱动测试。在测试时，把被测程序视为一个不能打开的黑盒子，在完全不考虑程序内部测程序视为一个不能打开的黑盒子，在完全不考虑程序内部结构和内部特性的情况下进行。结构和内部特性的情况下进行。n n采用黑盒测试的目的主要是在已知软件产品所应具有的功能采用黑盒测试的目的主要是在已知软件产品所应具有的功能的基础上，进行：的基础上，进行：（1 1）检查程序功能能否按需求规格说明书的规定正常使用，）检查程序功能能否按需求规格说明书的规定正常使用，测试各个功能是否有遗漏，检测性能等特性要求是否满足。测试各个功能是否有遗漏，检测性能等特性要求是否满足。（2 2）检测人机交互是否错误，检测数据结构或外部数据库访）检测人机交互是否错误，检测数据结构或外部数据库访问是否错误，程序是否能适当地接收输入数据而产生正确的问是否错误，程序是否能适当地接收输入数据而产生正确的输出结果，并保持外部信息（如数据库或文件）的完整性。输出结果，并保持外部信息（如数据库或文件）的完整性。（3 3）检测程序初始化和终止方面的错误。）检测程序初始化和终止方面的错误。Slide 9第三章第三章 黑盒测试及其用例的设计黑盒测试及其用例的设计3.3 三角形问题与三角形问题与NextDate函数函数 1 1、三角形问题、三角形问题 输入三个整数输入三个整数a a、b b、c c，分别作为三角形的三条边，现，分别作为三角形的三条边，现通过程序判断由三条边构成的三角形的类型为等边三角形、通过程序判断由三条边构成的三角形的类型为等边三角形、等腰三角形、一般三角形（特殊的还有直角三角形），以及等腰三角形、一般三角形（特殊的还有直角三角形），以及构不成三角形。构不成三角形。现在要求输入三个整数现在要求输入三个整数a a、b b、c c，必须满足以下条件：，必须满足以下条件：条件条件1 1a100 1 1a100 条件条件4 ab+c4 ab+c 条件条件2 1b100 2 1b100 条件条件5 ba+c 5 ba+c 条件条件3 1c100 3 1c100 条件条件6 ca+b6 ca+b ReturnSlide 10第三章第三章 黑盒测试及其用例的设计黑盒测试及其用例的设计三角形问题与三角形问题与NextDate函数函数（续）（续）n n如果输入值如果输入值a a、b b、c c不满足条件不满足条件1 1、条件、条件2 2和条件和条件3 3，程序给，程序给出出“边的取值超出允许范围边的取值超出允许范围”的信息。的信息。n n如果输入值如果输入值a a、b b、c c 满足条件满足条件1 1、条件、条件2 2和条件和条件3 3，则输出下，则输出下列四种情况之一：列四种情况之一：（1 1）如果不满足条件）如果不满足条件4 4、条件、条件5 5和条件和条件6 6中的一个，则程序输中的一个，则程序输出为出为“非三角形非三角形”。（2 2）如果三条边相等，则程序输出为）如果三条边相等，则程序输出为“等边三角形等边三角形”。（3 3）如果恰好有两条边相等，则程序输出为）如果恰好有两条边相等，则程序输出为“等腰三角形等腰三角形”。（4 4）如果三条边都不相等，则程序输出为）如果三条边都不相等，则程序输出为“一般三角形一般三角形”。n n结论结论结论结论：三角形问题的复杂之处在于输入与输出之间的关系：三角形问题的复杂之处在于输入与输出之间的关系比较复杂。比较复杂。Slide 11第三章第三章 黑盒测试及其用例的设计黑盒测试及其用例的设计三角形问题与三角形问题与NextDate函数函数（续）（续）2 2、NextDateNextDate函数函数 NextDateNextDate函函数数说说明明另另一一种种复复杂杂的的关关系系，即即输输入入变变量量之之间间逻辑关系的复杂性。逻辑关系的复杂性。NextDate NextDate函数包含三个变量函数包含三个变量monthmonth、dayday和和yearyear，函数的函数的输出为输入日期后一天的日期。输出为输入日期后一天的日期。要求输入变量要求输入变量monthmonth、dayday和和yearyear均为整数值，并且满足下列条件：均为整数值，并且满足下列条件：条件条件1 1 month 121 1 month 12 条件条件2 1 day 312 1 day 31 条件条件3 1912 year 20503 1912 year 2050n n结论：结论：结论：结论：在在NextDateNextDate函数中有两种复杂性的输入来源，一是输函数中有两种复杂性的输入来源，一是输入域的复杂性，二是确定闰年的规则并要增加入域的复杂性，二是确定闰年的规则并要增加“额外天额外天”。Slide 12第三章第三章 黑盒测试及其用例的设计黑盒测试及其用例的设计3.4 等价类划分法等价类划分法3.4.1 3.4.1 等价类的划分原则等价类的划分原则3.4.2 3.4.2 等价类划分法的测试用例设计等价类划分法的测试用例设计3.4.3 3.4.3 常见等价类划分测试形式常见等价类划分测试形式3.4.4 3.4.4 使用等价类划分法测试的实例使用等价类划分法测试的实例ReturnSlide 13第三章第三章 黑盒测试及其用例的设计黑盒测试及其用例的设计等价类划分法等价类划分法n n等价类划分法是一种重要的、常用的黑盒测试方法，它将等价类划分法是一种重要的、常用的黑盒测试方法，它将不能穷举的测试过程进行合理分类，从而保证设计出来的不能穷举的测试过程进行合理分类，从而保证设计出来的测试用例具有完整性和代表性。测试用例具有完整性和代表性。n n举例：设计这样的测试用例，来实现一个对所有实数进行举例：设计这样的测试用例，来实现一个对所有实数进行开平方运算（开平方运算（y=sqrt(x)y=sqrt(x)）的程序的测试。）的程序的测试。思考方向：思考方向：由于开平方运算只对非负实数有效，这时需要将所有由于开平方运算只对非负实数有效，这时需要将所有的实数（输入域的实数（输入域x x）进行划分，可以分成：正实数、）进行划分，可以分成：正实数、0 0 和和 负实数。假设我们选定负实数。假设我们选定+1.4444+1.4444代表正实数，代表正实数，-2.345-2.345代表代表负实数，则为该程序设计的测试用例的输入为负实数，则为该程序设计的测试用例的输入为+1.4444+1.4444、0 0 和和 -2.345-2.345。Slide 14第三章第三章 黑盒测试及其用例的设计黑盒测试及其用例的设计等价类划分法等价类划分法（续）（续）n n等价类划分法是把所有可能的输入数据，即程序的输入域等价类划分法是把所有可能的输入数据，即程序的输入域等价类划分法是把所有可能的输入数据，即程序的输入域等价类划分法是把所有可能的输入数据，即程序的输入域划分为若干部分（子集），然后从每一个子集中选取少数划分为若干部分（子集），然后从每一个子集中选取少数划分为若干部分（子集），然后从每一个子集中选取少数划分为若干部分（子集），然后从每一个子集中选取少数具有代表性的数据作为测试用例。具有代表性的数据作为测试用例。具有代表性的数据作为测试用例。具有代表性的数据作为测试用例。n n所谓等价类是指某个输入域的子集合。所谓等价类是指某个输入域的子集合。所谓等价类是指某个输入域的子集合。所谓等价类是指某个输入域的子集合。在该子集合中，各在该子集合中，各个输入数据对于揭露程序中的错误都是等效的，它们具有个输入数据对于揭露程序中的错误都是等效的，它们具有等价特性，即每一类的代表性数据在测试中的作用都等价等价特性，即每一类的代表性数据在测试中的作用都等价于这一类中的其它数据。这样，对于表征该类的数据输入于这一类中的其它数据。这样，对于表征该类的数据输入将能代表整个子集合的输入。因此，可以合理的假定：将能代表整个子集合的输入。因此，可以合理的假定：测试某等价类的代表值就是等效于对于这一类其它值测试某等价类的代表值就是等效于对于这一类其它值的测试。的测试。Slide 15第三章第三章 黑盒测试及其用例的设计黑盒测试及其用例的设计3.4.1 等价类的划分原则等价类的划分原则n n等价类是输入域的某个子集合，而所有等价类的并集就是等价类是输入域的某个子集合，而所有等价类的并集就是整个输入域。因此，等价类对于测试有两个重要的意义：整个输入域。因此，等价类对于测试有两个重要的意义：完备性完备性完备性完备性整个输入域提供一种形式的完备性整个输入域提供一种形式的完备性无冗余性无冗余性无冗余性无冗余性若互不相交则可保证一种形式的无冗余性若互不相交则可保证一种形式的无冗余性n n如何划分？如何划分？如何划分？如何划分？先从程序的规格说明书中找出各个输入条先从程序的规格说明书中找出各个输入条件，再为每个输入条件划分两个或多个等价类，形成若干件，再为每个输入条件划分两个或多个等价类，形成若干的互不相交的子集。的互不相交的子集。n n采用等价类划分法设计测试用例通常分两步进行：采用等价类划分法设计测试用例通常分两步进行：（1 1）确定等价类，列出等价类表。确定等价类，列出等价类表。确定等价类，列出等价类表。确定等价类，列出等价类表。（2 2）确定测试用例。）确定测试用例。）确定测试用例。）确定测试用例。Slide 16第三章第三章 黑盒测试及其用例的设计黑盒测试及其用例的设计等价类的划分原则等价类的划分原则（续）（续）n n划分等价类可分为两种情况：划分等价类可分为两种情况：（1 1）有效等价类）有效等价类 是指对软件规格说明而言，是有意义的、合理的输入是指对软件规格说明而言，是有意义的、合理的输入数据所组成的集合。利用有效等价类，能够检验程序是否数据所组成的集合。利用有效等价类，能够检验程序是否实现了规格说明中预先规定的功能和性能。实现了规格说明中预先规定的功能和性能。（2 2）无效等价类）无效等价类 是指对软件规格说明而言，是无意义的、不合理的输是指对软件规格说明而言，是无意义的、不合理的输入数据所构成的集合。利用无效等价类，可以鉴别程序异入数据所构成的集合。利用无效等价类，可以鉴别程序异常处理的情况，检查被测对象的功能和性能的实现是否有常处理的情况，检查被测对象的功能和性能的实现是否有不符合规格说明要求的地方。不符合规格说明要求的地方。Slide 17第三章第三章 黑盒测试及其用例的设计黑盒测试及其用例的设计等价类的划分原则等价类的划分原则（续）（续）n n进行等价类划分的依据：进行等价类划分的依据：（1）按照区间划分 在输入条件规定了取值范围或值的个数的情况下，可以确定一个有效等价类和两个无效等价类。例：例：程序输入条件为小于程序输入条件为小于100100大于大于1010的整数的整数x x，则有效等价类，则有效等价类为为1010 x x100100，两个无效等价类为，两个无效等价类为x10 x10和和x100 x100。例：例：程序输入程序输入x x取值于一个固定的枚举类型取值于一个固定的枚举类型1,3,7,151,3,7,15，且程序，且程序 中对这中对这4 4个数值分别进行了处理，则有效等价类为个数值分别进行了处理，则有效等价类为x=1x=1、x=3x=3、x=7 x=7、x=15x=15，无效等价类为，无效等价类为x1,3,7,15x1,3,7,15的值的集合。的值的集合。（2）按照数值划分 在规定了一组输入数据（假设包括 n个 输入值），并且程序要对每一个输入值分别进行处理的情况下，可确定 n 个有效等价类（每个值确定一个有效等价类）和一个无效等价类（所有不允许的输入值的集合）。Slide 18第三章第三章 黑盒测试及其用例的设计黑盒测试及其用例的设计等价类的划分原则等价类的划分原则（续）（续）（3）按照数值集合划分 在输入条件规定了输入值的集合或规定了“必须如何”的条件下，可以确定一个有效等价类和一个无效等价类（该集合有效值之外）。例：例：程序输入条件为取值为奇数的整数程序输入条件为取值为奇数的整数x x，则有效等价类为，则有效等价类为x x的值为奇数的整数，无效等价类为的值为奇数的整数，无效等价类为x x的值不为奇数的整数。的值不为奇数的整数。例：例：程序输入条件为以字符程序输入条件为以字符 aa开头、长度为开头、长度为8 8的字符串，并的字符串，并且字符串不包含且字符串不包含 a a z z之外的其它字符，则有效等价类之外的其它字符，则有效等价类为满足了上述所有条件的字符串，无效等价类为不以为满足了上述所有条件的字符串，无效等价类为不以 aa开开头的字符串、长度不为头的字符串、长度不为8 8的字符串和包含了的字符串和包含了 a a z z之外之外其它字符的字符串。其它字符的字符串。（5）细分等价类 在确知已划分的等价类中各元素在程序中的处理方式不同的情况下，则应再将该等价类进一步划分为更小的等价类，并建立等价类表。（4）按照限制条件或规则划分 在规定了输入数据必须遵守的规则或限制条件的情况下，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）。Slide 19第三章第三章 黑盒测试及其用例的设计黑盒测试及其用例的设计3.4.2 等价类划分法的测试用例设计等价类划分法的测试用例设计n n在设计测试用例时，应同时考虑有效等价类和无效等价类在设计测试用例时，应同时考虑有效等价类和无效等价类测试用例的设计。测试用例的设计。n n根据已列出的等价类表可确定测试用例，具体过程如下：根据已列出的等价类表可确定测试用例，具体过程如下：（1 1）首先为等价类表中的每一个等价类分别规定一个唯一）首先为等价类表中的每一个等价类分别规定一个唯一的编号。的编号。（2 2）设计一个新的测试用例，使它能够尽量覆盖尚未覆盖）设计一个新的测试用例，使它能够尽量覆盖尚未覆盖的有效等价类。重复这个步骤，直到所有的有效等价类均的有效等价类。重复这个步骤，直到所有的有效等价类均被测试用例所覆盖。被测试用例所覆盖。（3 3）设计一个新的测试用例，使它仅覆盖一个尚未覆盖的）设计一个新的测试用例，使它仅覆盖一个尚未覆盖的无效等价类。重复这一步骤，直到所有的无效等价类均被无效等价类。重复这一步骤，直到所有的无效等价类均被测试用例所覆盖。测试用例所覆盖。Slide 20第三章第三章 黑盒测试及其用例的设计黑盒测试及其用例的设计3.4.3 常见等价类划分测试形式常见等价类划分测试形式n n针对是否对无效数据进行测试，可以将等价类测试分为针对是否对无效数据进行测试，可以将等价类测试分为 标准等价类测试和健壮等价类测试。标准等价类测试和健壮等价类测试。标准等价类测试标准等价类测试不考虑无效数据值，测试用例使用不考虑无效数据值，测试用例使用 每个等价类中的一个值。每个等价类中的一个值。健壮等价类测试健壮等价类测试主要的出发点是考虑了无效等价类。主要的出发点是考虑了无效等价类。对有效输入，测试用例从每个有效等价类中取一个值；对有效输入，测试用例从每个有效等价类中取一个值；对无效输入，一个测试用例有一个无效值，其他值均取对无效输入，一个测试用例有一个无效值，其他值均取 有效值。有效值。健壮等价类测试存在两个问题：健壮等价类测试存在两个问题：（1 1）需要花费精力定义无效测试用例的期望输出需要花费精力定义无效测试用例的期望输出 （2 2）对）对强类型的语言没有必要考虑无效的输入强类型的语言没有必要考虑无效的输入 Slide 21第三章第三章 黑盒测试及其用例的设计黑盒测试及其用例的设计3.4.4 使用等价类划分法测试的实例使用等价类划分法测试的实例n n实例实例实例实例1 1 三角形问题三角形问题三角形问题三角形问题分析：分析：分析：分析：在多数情况下，是从输入域划分等价类的，但并非不能在多数情况下，是从输入域划分等价类的，但并非不能从被测程序的输出域反过来定义等价类，事实上，这对于三从被测程序的输出域反过来定义等价类，事实上，这对于三角形问题却是最简单的划分方法。角形问题却是最简单的划分方法。在三角形问题中，有四种在三角形问题中，有四种可能的输出：等边三角形、等腰三角形、一般三角形和非三可能的输出：等边三角形、等腰三角形、一般三角形和非三角形。利用这些信息能够确定下列输出（值域）等价类。角形。利用这些信息能够确定下列输出（值域）等价类。R1=:R1=:边为边为a,b,ca,b,c的等边三角形的等边三角形 R2=:R2=:边为边为a,b,ca,b,c的等腰三角形的等腰三角形 R3=:R3=:边为边为a,b,ca,b,c的一般三角形的一般三角形 R4=:R4=:边为边为a,b,ca,b,c不能组成三角形不能组成三角形 标准等价类测试用例标准等价类测试用例健壮等价类测试用例健壮等价类测试用例Slide 24第三章第三章 黑盒测试及其用例的设计黑盒测试及其用例的设计使用等价类划分法测试的实例使用等价类划分法测试的实例（续）（续）n n实例实例实例实例2 2 保险公司计算保费费率的程序保险公司计算保费费率的程序保险公司计算保费费率的程序保险公司计算保费费率的程序 某保险公司的人寿保险的保费计算方式为：某保险公司的人寿保险的保费计算方式为：投保额投保额 保险费率保险费率 其中，保险费率依点数不同而有别，其中，保险费率依点数不同而有别，1010点及点及1010点以上保险点以上保险费率为费率为0.6%0.6%，1010点以下保险费率为点以下保险费率为0.1%0.1%；而点数又是由；而点数又是由 投保人的年龄、性别、婚姻状况和抚养人数来决定，具体投保人的年龄、性别、婚姻状况和抚养人数来决定，具体规则如下：规则如下：年龄年龄 性别性别婚姻婚姻抚养人数抚养人数 20392039 40594059 其它其它 M M F F 已婚已婚 未婚未婚 1 1人扣人扣0.50.5点点 最多扣最多扣3 3点点（四舍五入取整）（四舍五入取整）6 6点点 4 4点点 2 2点点 5 5点点 3 3点点 3 3点点 5 5点点Slide 25第三章第三章 黑盒测试及其用例的设计黑盒测试及其用例的设计计算保费费率的程序计算保费费率的程序（1 1）分析程序规格说明中给出和隐含的对输入条件的要求，）分析程序规格说明中给出和隐含的对输入条件的要求，列出等价类表（包括有效等价类和无效等价类）。列出等价类表（包括有效等价类和无效等价类）。n n年龄：一位或两位非零整数，值的有效范围为年龄：一位或两位非零整数，值的有效范围为199199n n性别：一位英文字符，只能取值性别：一位英文字符，只能取值 MM或或 FFn n婚姻：字符，只能取值婚姻：字符，只能取值 已婚已婚 或或 未婚未婚 n n抚养人数：空白或一位非零整数（抚养人数：空白或一位非零整数（1919）n n点数点数 ：一位或两位非零整数，值的范围为：一位或两位非零整数，值的范围为199199（2 2）根据（）根据（1 1）中的等价类表，设计能覆盖所有等价类的）中的等价类表，设计能覆盖所有等价类的 测试用例。测试用例。等价类表等价类表测试用例测试用例Slide 28第三章第三章 黑盒测试及其用例的设计黑盒测试及其用例的设计习题习题n nNextDateNextDate函数函数函数函数 请使用等价类划分法为请使用等价类划分法为NextDateNextDate函数列出输入域函数列出输入域等价类表，并设计相应的测试用例。等价类表，并设计相应的测试用例。Slide 29第三章第三章 黑盒测试及其用例的设计黑盒测试及其用例的设计3.5 边界值分析法边界值分析法3.5.1 3.5.1 边界值分析法概要边界值分析法概要3.5.2 3.5.2 边界值分析法测试用例边界值分析法测试用例3.5.3 3.5.3 边界值分析法测试举例边界值分析法测试举例Slide 30第三章第三章 黑盒测试及其用例的设计黑盒测试及其用例的设计 边界值分析法概要边界值分析法概要n n边边界界值值分分析析法法就就是是对对输输入入或或输输出出的的边边界界值值进进行行测测试试的的一一种种黑黑盒盒测测试试方方法法。通通常常边边界界值值分分析析法法是是作作为为对对等等价价类类划划分分法法的补充，这种情况下，其测试用例来自等价类的边界。的补充，这种情况下，其测试用例来自等价类的边界。n n为什么使用边界值分析法？为什么使用边界值分析法？无无数数的的测测试试实实践践表表明明，大大量量的的故故障障往往往往发发生生在在输输入入定定义义域域或或输输出出值值域域的的边边界界上上，而而不不是是在在其其内内部部。因因此此，针针对对各各种种边界情况设计测试用例，通常会取得很好的测试效果。边界情况设计测试用例，通常会取得很好的测试效果。n n怎样用边界值分析法设计测试用例？怎样用边界值分析法设计测试用例？（1 1）首首先先确确定定边边界界情情况况。通通常常输输入入或或输输出出等等价价类类的的边边界界就就是是应该着重测试的边界情况。应该着重测试的边界情况。（2 2）选选取取正正好好等等于于、刚刚刚刚大大于于或或刚刚刚刚小小于于边边界界的的值值作作为为测测试试数据，而不是选取等价类中的典型值或任意值。数据，而不是选取等价类中的典型值或任意值。Slide 31第三章第三章 黑盒测试及其用例的设计黑盒测试及其用例的设计举例举例 常见的边界值常见的边界值n n对对16-bit 16-bit 的整数而言的整数而言 32767 32767 和和 -32768-32768 是边界是边界n n屏幕上光标在最左上、最右下位置屏幕上光标在最左上、最右下位置n n报表的第一行和最后一行报表的第一行和最后一行n n数组元素的第一个和最后一个数组元素的第一个和最后一个n n循环的第循环的第 0 0 次、第次、第 1 1 次和倒数第次和倒数第 2 2 次、最后一次次、最后一次Slide 32第三章第三章 黑盒测试及其用例的设计黑盒测试及其用例的设计边界值分析边界值分析n n边界值分析使用与等价类划分法相同的划分，只是边界值分边界值分析使用与等价类划分法相同的划分，只是边界值分析假定错误更多地存在于划分的边界上，因此在等价类的析假定错误更多地存在于划分的边界上，因此在等价类的边界上以及两侧的情况设计测试用例。边界上以及两侧的情况设计测试用例。n n例例例例：测试计算平方根的函数：测试计算平方根的函数 输入：实数输入：实数 输出：实数输出：实数 规格说明：当输入一个规格说明：当输入一个0 0或比或比0 0大的数的时候，返回其大的数的时候，返回其正平方根；当输入一个小于正平方根；当输入一个小于0 0的数时，显示错误信息的数时，显示错误信息“平方平方根非法根非法-输入值小于输入值小于0”0”并返回并返回0 0；库函数；库函数Print-LinePrint-Line可以用来可以用来输出错误信息。输出错误信息。实例分析实例分析Slide 34第三章第三章 黑盒测试及其用例的设计黑盒测试及其用例的设计边界值分析边界值分析（续）（续）n n通常情况下，软件测试所包含的边界检验有几种类型：通常情况下，软件测试所包含的边界检验有几种类型：数字、字符、位置、质量、大小、速度、方位、尺寸、数字、字符、位置、质量、大小、速度、方位、尺寸、空间等空间等n n相应地，以上类型的边界值应该在：相应地，以上类型的边界值应该在：最大最大/最小、首位最小、首位/末位、上末位、上/下、最快下、最快/最慢、最高最慢、最高/最低、最低、最短最短/最长、最长、空空/满等情况下满等情况下实例分析实例分析Slide 35第三章第三章 黑盒测试及其用例的设计黑盒测试及其用例的设计举例举例 利用边界值作为测试数据利用边界值作为测试数据项项边界值边界值测试用例的设计思路测试用例的设计思路字符字符起始起始-1-1个个字符字符/结束结束+1+1个字符个字符假设一个文本输入区域允许输入假设一个文本输入区域允许输入1 1个到个到255255个个 字符，输入字符，输入1 1个和个和255255个字符作为有效等价类；个字符作为有效等价类；输入输入0 0个和个和256256个字符作为无效等价类，这几个个字符作为无效等价类，这几个数值都属于边界条件值。数值都属于边界条件值。数值数值最小值最小值-1/-1/最大值最大值+1+1假设某软件的数据输入域要求输入假设某软件的数据输入域要求输入5 5位的数据位的数据值，可以使用值，可以使用1000010000作为最小值、作为最小值、9999999999作为作为最大值；然后使用刚好小于最大值；然后使用刚好小于5 5位和大于位和大于5 5位的位的 数值来作为边界条件。数值来作为边界条件。空间空间小于空余小于空余空间一点空间一点/大于满空大于满空间一点间一点例如在用例如在用U U盘存储数据时，使用比剩余磁盘空盘存储数据时，使用比剩余磁盘空间大一点（几间大一点（几KBKB）的文件作为边界条件。）的文件作为边界条件。Slide 36第三章第三章 黑盒测试及其用例的设计黑盒测试及其用例的设计内部边界值分析内部边界值分析n n在多数情况下，边界值条件是基于应用程序的功能设计而在多数情况下，边界值条件是基于应用程序的功能设计而需要考虑的因素，可以从软件的规格说明或常识中得到，需要考虑的因素，可以从软件的规格说明或常识中得到，也是最终用户可以很容易发现问题的。然而，在测试用例也是最终用户可以很容易发现问题的。然而，在测试用例设计过程中，某些边界值条件是不需要呈现给用户的，或设计过程中，某些边界值条件是不需要呈现给用户的，或者说用户是很难注意到的，但同时确实属于检验范畴内的者说用户是很难注意到的，但同时确实属于检验范畴内的边界条件，称为内部边界值条件或子边界值条件。边界条件，称为内部边界值条件或子边界值条件。n n内部边界值条件主要有下面几种：内部边界值条件主要有下面几种：数值的边界值检验数值的边界值检验 字符的边界值检验字符的边界值检验其它边界值检验其它边界值检验n 小结：小结：在实际的测试用例设计中，需要将基本的软件设计要求和程序定义的要求结合起来，即结合基本边界值条件和内部边界值条件来设计有效的测试用例。Slide 39第三章第三章 黑盒测试及其用例的设计黑盒测试及其用例的设计选择测试用例的原则选择测试用例的原则(1)(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值以及刚刚超过这个范围边界的值作为测试输入数据。边界值以及刚刚超过这个范围边界的值作为测试输入数据。(2)(2)如果输入条件规定了值的个数，则用最大个数、最小个数如果输入条件规定了值的个数，则用最大个数、最小个数和比最大个数多和比最大个数多1 1个、比最小个数少个、比最小个数少1 1个的数作为测试数据。个的数作为测试数据。(3)(3)根据程序规格说明的每个输出条件，使用原则根据程序规格说明的每个输出条件，使用原则 (1)(1)。(4)(4)根据程序规格说明的每个输出条件，使用原则根据程序规格说明的每个输出条件，使用原则 (2)(2)。(5)(5)如果程序的规格说明给出的输入域或输出域是有序集合如果程序的规格说明给出的输入域或输出域是有序集合 （如有序表、顺序文件等），则应选取集合中的第一个和（如有序表、顺序文件等），则应选取集合中的第一个和 最后一个元素作为测试用例。最后一个元素作为测试用例。(6)(6)如果程序中使用了一个内部数据结构，则应当选择这个内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。部数据结构的边界上的值作为测试用例。(7)(7)分析程序规格说明，找出其它可能的边界条件。分析程序规格说明，找出其它可能的边界条件。Slide 40第三章第三章 黑盒测试及其用例的设计黑盒测试及其用例的设计3.5.2 边界值分析法测试用例边界值分析法测试用例n n采用边界值分析测试的基本思想是：故障往往出现在输入采用边界值分析测试的基本思想是：故障往往出现在输入变量的边界值附近。变量的边界值附近。因此，边界值分析法利用输入变量的最小值因此，边界值分析法利用输入变量的最小值(min)(min)、略大于最小值略大于最小值(min+)(min+)、输入值域内的任意值输入值域内的任意值(nom)(nom)、略小略小于最大值于最大值(max-)(max-)和最大值和最大值(max)(max)来设计测试用例。来设计测试用例。n n边界值分析法是基于可靠性理论中称为边界值分析法是基于可靠性理论中称为“单故障单故障”的假设，的假设，即有两个或两个以上故障同时出现而导致软件失效的情况即有两个或两个以上故障同时出现而导致软件失效的情况很少，也就是说，软件失效基本上是由单故障引起的。很少，也就是说，软件失效基本上是由单故障引起的。因此，在边界值分析法中获取测试用例的方法是：因此，在边界值分析法中获取测试用例的方法是：(1)(1)每次保留程序中一个变量，让其余的变量取正常值，每次保留程序中一个变量，让其余的变量取正常值，被保留的变量依次取被保留的变量依次取minmin、min+min+、nomnom、max-max-和和maxmax。(2)(2)对程序中的每个变量重复对程序中的每个变量重复 (1)(1)。Slide 41第三章第三章 黑盒测试及其用例的设计黑盒测试及其用例的设计边界值分析法测试用例边界值分析法测试用例（续）（续）n n例例例例1 1：有两个输入变量有两个输入变量x1(ax1b)x1(ax1b)和和x2(cx2d)x2(cx2d)的程序的程序F F的的边界值分析测试用例如下：边界值分析测试用例如下：,x1x2a bcdSlide 42第三章第三章 黑盒测试及其用例的设计黑盒测试及其用例的设计边界值分析法测试用例边界值分析法测试用例（续）（续）n n例例例例2 2：有二元函数有二元函数f(x,y)f(x,y)，其中，其中x x 1,121,12，y y 1,311,31。则采用边界值分析法设计的测试用例是：则采用边界值分析法设计的测试用例是：,推论：对于一个含