第02章_白盒测试

– 最小的模块是函数，如下例：factorial
public class Math { ... // class member public int factorial(int n) { int fact = 1; try { if (n < 0) { throw new Exception("parameter n is out of the range."); } else if (n < 2) { fact = 1; } else if (n < 13) { fact *= factorial(n-1); } else { throw new Exception("parameter n is out of the range."); } } catch(Exception excep) { MessageBox.Show(excep.Message); } return fact; } }
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– 五个方面的重点
• 白盒测试的重点及其对策
– 五个方面的测试具体作法
• 模块接口
– 模块的实际输入与定义的输入是否一致，包括检查参数个 数、类型、顺序等。 – 模块中对于非内部或非局部变量是否合理使用。 – 使用其他模块时，是否检查该模块的可用性和处理结果。 – 使用外部资源时，是否检查了可用性并及时释放资源，这 些资源，包括内存、文件、硬盘、端口等。
• 审查者
– 通常开发小组的程序员就是组织和执行审查的人员
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• 静态白盒测试和动态白盒测试
– 静态白盒测试
• 错误观点
– 审查耗时太多 – 费用太高 – 没有实际的工作
• 不作的后果
– – – – 在项目接近完成时的错误很难被找到 找到错误时，修改后影响范围大 软件维护工作加大 大型项目失败的原因之一
– 五个方面的测试具体作法
• 执行路径
– 程序中是否存在死代码。 – 程序中是否存在错误的计算优先级。 – 程序中是否存在精度错误，例如：比较运算错误、赋值错 误、类型转换错误。 – 表达式使用不正确符号，例如：应该使用“>”，却用了 “>=”或者“<”。 – 循环变量的使用错误，例如：错误赋值。
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– 只考虑跳过整个循环、循环一次、两次、m(m<n)次、以及分别 循环 (n-1)、n、(n+1) 次等情况。
• 嵌套循环
– 从内层开始，所有外层的循环次数为最小，内层循环按简单循环 策略。 – 由内向外，外层仍取最小、内层取典型值。
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• 白盒测试的测试用例设计方法
– 路径测试 – 例子
• 静态白盒测试 • 动态白盒测试
– 静态白盒测试是指狂不执行的条件下有条理地仔细审 查软件设计、体系结构和代码,从而找出软件缺陷的过 程。 – 动态白盒测试是指测试运行中的程序，并利用查看代 码功能和实现方式得到的信息来确定哪些需要测试、 哪些不需要测试、如何开展测试，从而设计和执行测 试，找出软件缺陷的过程。
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• 静态白盒测试和动态白盒测试
– 动态白盒测试
• 四个部分
– 直接测试底层功能、过程、子程序和库（API）。 – 以完整程序的方式从顶层测试软件，且根据对软件运行的 了解调整测试案例。 – 从软件获得读取变量和状态信息的访问权，以便确定测试 与预期结果是否相符，同时，强制软件以正常测试难以实 现的方式运行。 – 估算执行测试时覆盖的代码量和具体代码，然后调整测试， 去掉多余的，补充遗漏的。
第二章 白盒测试
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内容
• • • • • • 静态白盒测试和动态白盒测试 白盒测试的重点及其对策 白盒测试的测试用例设计方法 白盒测试的覆盖准则 白盒测试的工具 代码的持续集成及其对测试的影响
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• 静态白盒测试和动态白盒测试
– 白盒测试关心软件内部设计和程序实现 – 测试依据是（详细）设计文档 – 测试方法
• 定义-使用链
– c-use : 从定义语句到包含了计算使用的语句的路径 » 前面例子中的 ave：⑴ ⑵ ⑶ ⑼ ⑾ – p-use : 定义语句到对该变量进行判断使用的语句的两个后 继语句的路径 » 前面例子中的 i：⑴ ⑵ ⑶ ⑼
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• 白盒测试的覆盖准则
– 逻辑覆盖要做到全面而不遗漏，是不太可能的。 因此，在测试时，应该有重点地对容易发生问 题的的地方设计测试用例。 – ESTCA覆盖准则
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• 白盒测试的重点及其对策
– 五个方面的测试具体作法
• 出错处理
– 是否检查错误出现，尤其是在资源使用前后或者使用其他 模块前后。 – 如果出现错误，是否进行错误处理，包括抛出错误、通知 用户并进行记录。 – 错误处理是否有效，是否在系统干预前处理，报告和记录 的错误是否真实详细。
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• 规则三：对外部输入变量赋值，使其在每个测试用例中均有不 同的值和符号，并与同一组测试用例中其他变量的值与符号不 一致。即变量在不同测试用例中使用不同的值，避免变量名写 错，避免应该使用变量的地方却使用了常量。 • 这三个规则主要围绕发生问题的区域进行测试
– 优点是提高了错误的发现率 – 缺点是寻找错误的广度不够
• K. A. Foster从测试工作实践的教训出发，吸收了计 算机硬件的测试原理，提出了一种经验型的测试覆 盖准则，较好地解决了逻辑覆盖中的问题。K. A. Foster通过大量的实验，确定了程序中谓词是最容 易出错的部分，得出了一套错误敏感测试用例分析 ESTCA（Errors Sensitive Test Cases Analysis） 规则。
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• 白盒测试的覆盖准则
– LCSAJ覆盖准则
• Woodward等人提出了一种层次LCSAJ覆盖准则。 LCSAJ（Linear Code Sequence And Jump）意思 是线性代码序列与跳转。一个LCSAJ是一组顺序执 行的代码，以控制流跳转为其结束点。LCSAJ的起 点是程序的第一行或者转移语句的入口点，或者是 控制流可以跳达的点。几个首尾相接，且第一个 LCSAJ的起点是程序的起点，最后一个LCSAJ的终 点是程序终点的LCSAJ串，就组成了程序的一条路 径。一条程序路径可能由一个、两个或多个LCSAJ 构成。
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• 白盒测试的覆盖准则
– LCSAJ覆盖准则
• 以前面代码为例子：
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• 白盒测试的工具
– 白盒测试工具分类
• 白盒测试工具一般是针对代码进行测试，测试中发 现的缺陷可以定位到代码级，根据测试工具原理的 不同，分为
– 静态测试工具
静态测试工具直接对代码进行分析，不需要运行代码，也不需要对代码 编译链接，生成可执行文件。静态测试工具一般是对代码进行语法扫描， 找出不符合编码规范的地方，根据某种质量模型评价代码的质量，生成 系统的调用关系图等。静态测试工具的代表有Telelogic公司的Logiscope 软件、PR公司的PRQA软件。
• 最多输入100个正整数（0为结束），计算落在指定 范围内的值的个数、总和及平均值。
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• 白盒测试的测试用例设计方法
– 路径测试 – 例子
• 最多输入100个正整数（0为结束），计算落在指定 范围内的值的个数、总和及平均值。
– 流程图
– 课堂作业：写出所有路径图，但从⑻回到⑶后，就不再进 入循环圈中，即不再进入图中左边。下面是一个路径： ⑴⑵⑶⑼⑾
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• 白盒测试的重点及其对策
– 五个方面的测试具体作法
• 局部数据
– 变量从来没有被使用，这时可能别的地方使用了错误的变 量名。 – 变量没有初始化。 – 程序中包含了错误的类型转换。 – 程序中是否存在数组越界。 – 程序中是否存在非法指针。 – 程序中是否存在变量或函数名称拼写错误，以及使用了外 部变量或函数。
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• 白盒测试的重点及其对策
– 五个方面的测试具体作法
• 边界条件
– – – – 普通合法数据是否正确处理。 普通非法数据是否正确处理。 边界内最接近边界的（合法）数据是否正确处理。 边界外最接近边界的（非法）数据是否正确处理。
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• 白盒测试的重点及其对策
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• 白盒测试的重点及其对策
– 测试重点
• 论
– 模块是什么 – 上面五个重点是什么 – 测试这些重点要检查哪些内容
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• 白盒测试的重点及其对策
– 最小的模块是函数，如下例：factorial
• 流程图
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• 白盒测试的重点及其对策
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• 白盒测试的测试用例设计方法
– 数据流测试
• 关注变量的赋值和使用 • 使用分为两种
– c-use : Computation-Use（计算使用） » 在运算语句或输出语句中使用变量 – p-use : Predicate-Use（谓词使用/判断使用） » 非c-use的使用变量，通常就是判断语句
• 白盒测试的测试用例设计方法
– 路径测试
• 前面的例子中只有4条路径，非常简短。在实际问题中，一个 不太复杂的程序，如果有循环语句，则其路径数都是一个庞大 的数字，要在测试中覆盖这样多的路径是无法实现的。 • 执行路径测试时需要进行路径分析，了解路径数目和基本路径 数目。要对循环进行考虑，通常，循环测试的目标是检查循环 结构的有效性。 • 简单循环（循环最大次数n）