第二章 软件测试方法

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2.3.2 等价类划分法
1. 等价类划分法概述
等价类划分法是把所有可能的输入数据，即 程序的输入域划分成若干部分（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。
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等价类是被测程序输入域的一个子集合，该输入 集合中的数据对于揭露程序中的错误是都是等效的， 它们具有等价特性，所有等价类的并集就是整个输入 域。 对某等价类中的代表值的测试就相当于对等价类 中所有值的测试。
错。
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不同的测试方法各自的目标和侧 重点不一样，在实际工作中要将静态 测试和动态测试结合起来，以达到更 加完美的效果。
在动态测试中，又可有基于程序结构的白 盒测试（或称为覆盖测试）和基于功能的黑盒 测试。
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2.1 软件测试方法概述
2.2 静态测试与动态测试
2.3 黑盒测试
2.4 白盒测试
2.5 黑盒测试与白盒测试比较
如果某一类中的一个例子发现了错误，这一等价类
中的其他例子也能发现同样的错误；
如果某一类中的一个例子没有发现错误，则这一类
中的其他例子也不会查出错误。
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使用等价类划分法时，应仔细分析需求规格说明 书来划分等价类。软件不能只接收合理有效的数据，也 要具有处理异常数据的功能，因此，等价类又分为有效 等价类和无效等价类。
首先必须在分析需求规格说明的基础上划分等价类； 然后建立等价类表，列出所有划分出的等价类； 再根据已列出的等价类表，按以下步骤确定测试用例：
为每一个等价类规定一个唯一的编号；
设计一个新的测试用例，使其尽可能多地覆盖尚未被覆盖 的有效等价类，重复这个过程，直至所有的有效等价类均 被测试用例所覆盖； 设计一个新的测试用例，使其仅覆盖一个无效等价类，重 复这个过程，直至所有的无效等价类均被测试用例所覆盖。
三个数，分别作为三角形的三条边
都是整数 取值范围在1～100之间 认真分析上述的输入条件，可以得出相关的等价类表 （包括有效等价类和无效等价类），如下表所示。
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2. 常见等价类划分形式
(1) 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 用每个等价类中的一个值。通常，标准等价类测试用 例的数量和最大等价类中元素的数目相等。
测试人员根据软件的需求规格说明书设计测试用例，
依靠被测程序输入和输出之间的关系或程序的功能设 计，对程序功能和程序接口进行测试。
黑盒测试是从用户角度出发进行的测试。 很明显，如果外部特性本身有问题或规格说 明书的规定有误，用黑盒测试方法是发现不了 的。 18
黑盒测试主要是为了发现以下错误：
是否有不正确或遗漏了的功能； 在接口上，输入能否正确地接受，能否输出正确
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白盒测试——基于产品的内部结构来进行测试，又
称为结构测试，逻辑驱动测试或基于程序的测试。 主要检查内部操作是否按规定执行，软件各个部 分功能是否得到充分利用，即根据被测程序的内部结 构设计测试用例，测试者需要预先了解被测试程序的 结构。
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3．从软件测试的策略和过程的角度分类。
单元测试——针对每个单元的测试，它确保每个模块
有效等价类是指该等价类中的输入数据是符合需求规格说
明的。利用有效等价类可以检验程序是否满足规格说明所规 定的功能和性能。
无效等价类是指该等价类中的数据是违反需求规格说明的。
利用无效等价类可以检验程序异常情况的处理。
有效等价类和无效等价类都是使用等价类法 时所必需的。 24
使用等价类划分法设计测试用例步骤：
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划分等价类的规则：
(1)如果输入条件规定了取值范围，可定义一个有效等 价类和两个无效等价类。 例如， 输入值是学生成绩，范围是0～100
0 无效等价类 成绩<0 100 有效等价类 0≤成绩≤100 无效等价类成 绩>100
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(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。 例如，程序要进行平方根函数的运算，则“≥0‖的 数为有效等价类，“＜0‖的数为无效等价类。
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静态测试包括： 代码检查
静态结构分析
代码质量度量
它可以由人工进行，充分发挥人的逻辑思维优 势，也可以借助软件工具自动进行。
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静态测试的内容：
软件配臵（需求规格说明书、软件设计说明 书、源程序等）做检查和审阅，包括： •是否符合标准和规范； •通过结构分析、流图分析、符号执行指出软 件缺陷；
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边界值分析法（BVA）是一种对等价类划分法的补 充。使用边界值分析法时，应针对等于、刚好大于或刚 好小于各输入等价类和输出等价类边界值的情况设计测 试用例。 边界值分析法与等价类划分法区别： (1)边界值分析不是从某等价类中随便挑一个作为代表， 而是使这个等价类的每个边界都要作为测试条件。 着重测试的边界情况 (2)边界值分析不仅考虑输入条件，还要考虑输出空间 产生的测试 情况
小结
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2.2 静态测试与动态测试
根据程序是否运行而分。
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2.2.1 静态测试
静态方法的主要特征是对软件进行分析、检查和 审阅，不实际运行被测试的软件。因此，静态方法常 称为“分析”，静态分析是对被测程序进行特性分析 的一些方法的总称。 所谓静态分析，就是不需要执行所测试的程序， 而只是通过扫描程序正文，对程序的数据流和控制流 等信息进行分析，找出系统的缺陷，得出测试报告。 通过静态测试，可找出30～70%的逻辑设计错误。
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2.3.3 边界值分析法
1.边界值分析法概述
大量的测试实践表明，很多错误是发生在输入或 输出数据范围的边界上。因而针对各种边界情况设计测 试用例，有利于揭露程序中的错误。
如判断三角形类型的例子中，若此3条边能构成一个普 通的三角形，必须满足A＞0、B＞0、C＞0、A+B＞C、 B+C＞A、A+C＞B，对于等价类A＞0，其边界是A=0，可 针对此边界设计测试用例，以验证程序在A=0时的输出是否 正确，若A=0时程序的输出仍为普通三角形，则说明程序中 存在错误。
(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)。
例如，说明学历输入条件可为: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，把四种学历之外的任何学历作为无效等价类。
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以三角形问题为例，输入条件是：
系统测试——是检测被测软件与系统的其他部分的
协调性，通常采用黑盒测试方法。
验收测试——是软件产品质量的最后一关，主要从
用户的角度着手，其参与者主要是用户和少量的程序 开发人员，通常采用黑盒测试方法。
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2.1 软件测试方法概述
2.2 静态测试与动态测试
2.3 黑盒测试
2.4 白盒测试
2.5 黑盒测试与白盒测试比较
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2.2.2 动态测试
动态方法是通过运行软件来检验软件的动态行为
和运行结果的正确性。
动态测试是真正运行被测程序，在执行过程中， 通过输入有效的测试用例，对其输入与输出的对应 关系进行分析，以达到检测的目的。
两个基本要素：被测试程序、测试数据（测试用例）
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动态测试方法的基本步骤：
选取定义域的有效值，或选取定义域外的无效值； 对已选取值决定预期的结果； 用选取值执行程序； 执行结果与预期的结果相比，不吻合则说明程序有
它将被测对象的输入/输出划分成一些区间，被测 软件对一个特定区间的任何值都是等价的。 形成测试区间的数据不只是函数/过程的参数，也 可以是程序可以访问的全局变量、系统资源等，这些 变量或资源可以是以时间形式存在的数据，或以状态 形式存在的输入/输出序列。 对等区间划分假定位于单个区间的所有值对测试 都是对等的，应为每个区间的一个值设计一个测试用 例。
能正常工作，主要采用白盒测试方法，用以发现内部 错误。
集成测试——对已测试过的模块进行组装后的测试，
主要检验与软件设计相关的程序结构问题。主要采用 黑盒测试和白盒测试两种方法，来验证多个单元模块 集成到一起后是否能够协调工作。
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确认测试——检验所开发的软件能否满足所有功能
和性能需求的最后手段，通常采用黑盒测试方法。
的结果；
是否有数据结构错误或外部信息(例如数据文件)
访问错误；
性能上是否能够满足要求； 是否有初始化或终止性错误。
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黑盒测试的优点：
黑盒测试不考虑软件的具体实现过程，当在软件实
现的过程发生变化时，测试用例仍然可以使用；
黑盒测试用例的设计可以和软件实现同时进行，这
样能够压缩总的开发时间，从而加快了软件测试与开 发的速度。
中潜在的错误。
它一般用人工方式脱机完成，故亦称人工测试或代码评审（ Code Review）;也可借助于静态分析器在机器上以自动方式进行 检查，但不要求程序本身在机器上运行。
动态测试——使用和运行被测软件，通常意义上的测
试。 动态测试的对象必须是能够由计算机真正运行的被 测试的程序，它包含黑盒测试和白盒测试。
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第一步：等价类划分
“报表日期”输入条件的等价类表
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第二步：为有效等价类设计测试用例
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
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第三步：为每一个无效等价类设至少设计一个测 试用例
不能出现 相同的测 试用例
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【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2003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？