第10章面向对象测试

单元测试主要使用的图模型是：类图、类的状态图、活 动图。 2、集成测试（大簇、构件、子系统） 、集成测试（大簇、构件、子系统） 这里的构件或子系统应该与系统的体系结构相对应。集 成测试主要以检查这些构件、子系统的接口为目的。对于类 对于类 之间的集成，Roger S. Pressman认为传统的自顶向下和自底 之间的集成 向上集成的测试策略没有意义。他提出了两种集成测试策略： （1）基于线程的测试（thread-based testing） 集成一组相互协作的对某个输入或事件作出响应的类， 每个线程被分别测试，并使用回归测试以保证没有副作用产 生。 （2）基于使用的测试（use-based testing） 按层次测试系统。先测试不依赖服务器的独立类，如管 理和显示数据的类，然后测试依赖独立类的其他类。逐步增 加依赖类，直到测试完整个系统。
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3、面向对象软件的开发是渐进、演化的开发，从分析、 设计到实现使用相同的语义结构（如类、属性、操作、 消息）。因此要扩大测试的视角，对分析模型、设计模 型进行测试。例如，在分析模型中定义了一个无用的属 无用的属 性，围绕着这个属性可能会带来以下错误： 在 分析模型中： • 定义了一个与该属性有关的操作： • 导致了不正确的类关系： • 为共享属性和操作创建了不必要的子类： • 为适应该属性和操作刻画了其类和系统的行为。 如果问题在分析阶段未被发现，再将错误继续传播， 使得设计模型可能存在： • 与该类有关的不合适的子系统或任务的划分： • 与该无用属性有关操作的算法设计： • 与该无用属性有关操作的接口及消息模式。
集成测试
Test B Test B、C 、 Test C Test B、D 、 Test D Test A、B、C、D 、 、 、
测试过程（UML活动图） 集成测试使用的图模型是：顺序图、协作图、活动图（概念层）
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3、确认测试 、 在确认和系统测试层次，和传统的一样。测试的内 容主要集中于用户可见的动作和用户可识别的系统输出 （用户可见的功能），以及系统性能等其他需求。测试 人员应该根据需求说明和用例模型设计测试用例。 确认测试使用的图模型主要是用例图。
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• 基于属性的划分 根据操作使用的属性来划分类操作，即使用相同属 性的操作划分在一个等价类中。如account类中，以 creditLimit来定义划分，操作被定义成3个类别： ① 使用creditLimit 的操作， ② 修改creditLimit 的操作， ③ 不使用或不修改creditLimit的操作。 creditLimit 然后对每个划分设计测试序列。 • 基于操作类别的划分 如在account类中的操作可被分类为： 初始化操作（open、setup)、计算操作（ deposit， withdraw）、查询操作（ balance，summarize， creditLimit）和终止操作（ close）。
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10.2 面向对象的测试策略
传统的测试策略是从小型测试开始，逐步走向大型测试， 即从单元测试开始，逐步进入集成测试，最后进行系统测试。 在传统测试中，单元测试集中在最小的可编译程序单位（子 程序、过程、函数），一旦这些单元都被独立测试后，被集 成到程序结构中进行一系列的回归测试，以发现由于模块的 接口和新单元加入所导致的副作用而带来的错误。最后，对 系统整体进行测试以发现需求中的错误。 1、单元测试（类或对象或组成的小簇） 、单元测试（类或对象或组成的小簇） OO语境中，单元的概念发生了变化。封装驱动了类或对 象的定义，即每个类或对象封装了属性和操作这些属性的服 务，最小的可测试单位不是个体模块，而是封装的类或对象。 类包含一组不同的操作，并且某个特殊操作可能作为类的一 部分存在（如子类中继承的操作），因此，单元实际上是类 或若干相关的类组成的小簇。
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自顶向下
UI层 层 桩 桩
自底向上
驱动 驱动
三明治式
UI层 层 桩 桩
数据库层 网络层
UI层 层 应用层 桩 桩
驱动
驱动 驱动 驱动
数据库 网 络 应用层 UI层 层 应用层 数据库 网络
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数据库层 网络层
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单元测试
Test A
集成测试
Test A、B 、
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• 对每个消息，确定下一层被调用的操作并结合这些操 作到测试序列中。 如，某一个应用问题的类协作图如下： A E
x1，x2，… ， ，
B
x4
x3
C
D
对B的随机测试序列可能是x1，x2，…，为了考虑涉及 到该测试的协作者，要考虑上述序列中每个操作相关联的消 息。设B必须与C协作（需执行x3）以执行x1，B与D协作 （需执行x4）以执行x2。因此，对B的测试序列应该是： x1，[ x3] ，x2，[x4]，… 测试序列跟踪跨越类协作的操作流。基于用例的实现是 17 西安交通大学 产生随机测试序列的基础。 刘海岩
2、类级别测试用例设计（单元测试） 、类级别测试用例设计（单元测试）
着重于单个类及封装的操作。可按照以下方法设计用 例：
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（1）随机测试 考虑一个银行应用程序，其中account类有下列操作： open，setup，deposit，withdraw，balance，summarize， creditLimit和close，但问题的性质隐含了一些限制（例如， 账号必须在其它操作可应用前被打开，在所有操作完成 后被关闭）。一个account实例的最小行为生命历史包括 下面操作： open，setup，deposit，withdraw，close，表示了 account的最小测试序列。然而大量的其它行为可能在下 面序列中发生： open，setup，deposit， [deposit | withdraw | balance | summarize | creditLimit]n ,withdraw ，close 一系列操作序列可以随机产生，例如： 测试用例1： open，setup，deposit， deposit， balance， summarize， withFra bibliotekraw，close
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3、类协作测试用例的设计（集成测试） 、类协作测试用例的设计（集成测试）
测试类或构件被组装后相互之间能否正常交互完成指定 的功能。使用use-case作为测试的主要驱动，顺序图、协作 图为测试提供帮助。 和单个类一样，可通过应用随机和划分方法以及基于 use-case场景和行为模型导出测试用例。 （1）随机测试 Kirani等人建议用下面的步骤生成多个随机测试序列： • 对每个客户类，用类操作列表生成随机测试序列，这些 操作将发送消息给其他服务器。 • 对生成的每个消息，确定在服务器对象中的协作者类及 对应的操作。 • 对服务器对象中的已经被来自客户对象的消息调用的每 个操作，确定该操作向协作者发送的消息。
第10章 面向对象测试 10章
面向对象测试的特点 面向对象的测试策略 面向对象软件的测试用例设计 RUP的测试活动
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10.1 面向对象测试的特点
面向对象测试的整体目标（以最小的工作量发现最 大数量的错误）与传统软件测试的目标是一致的。但是 OO程序的性质改变了测试策略与战术。 1、传统测试主要是基于程序运行过程的，即选择一组 、 输入数据运行被测程序，通过比较实际结果与预期结果 从而判断程序是否有错。而OO程序中的对象通过发送消 息启动相应的操作，并且通过修改对象的状态达到转化 系统运行状态的目的，同时，在系统中还可能存在并发 活动的对象。应此传统的测试方法不再适应。 2、传统程序的复用以调用公共模块为主，运行环境是 、 连续的。而面向对象复用很多是用继承实现的，子类继 承过来的同名操作有新的语境，必须要重新测试。随着 继承层次的加深，测试的工作量和难度也随之增加。由 继承支持的多态的特性同样给测试带来了难度。
（2）划分测试 类似于单个类划分测试方法，但需扩展测试序列以 包括那些通过发送给协作类的消息而激活的操作。另一 种方法是基于特殊类的接口来划分测试。如上图，B接收 来自类A和类E的消息，可以通过将B中的方法划分为服 务于A和服务于E的操作来测试。 （3）从行为模型导出的测试 类的STD可用于帮助导出测试类（和那些与其协作 的类）的动态行为的测试序列。下图是银行应用系统 account类的STD。 所涉及的测试应覆盖所有的状态，即操作序列应该 导致account类的转换穿越所有允许的状态。
单元测试若用于测试不发生请求的类（如“栈”类，其 中操作有：pop()，push()，empty()）时，同样要设计驱动程 序，封装在一个测试类（包）中，测试类负责运行测试用例 并给出结果，每个测试用例用一个操作名表示；单元测试如 果测试发生请求的类，则需要设计桩程序，封装在桩类中。
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测试用例2：open，setup，deposit， withdraw，deposit， balance， creditLimit，withdraw，close 可随机选取其它的测试序列以测试该类对象不同的生 命历史。 （2）划分测试（partition testing) 可以减少测试类所需的测试用例的数量，采用与传统 测试的等价划分相同的方式，即输入、输出被分类，为 处理每个类别设计测试用例。划分类别的具体方法是： • 基于状态的划分 基于类操作改变类状态的能力来对类操作分类。类中 有的操作改变类的状态（如account类中的deposit和 withdraw ），有的操作不改变类的状态（如balance， summarize和creditLimit ）。因此分别独立测试改变状态 的操作和不改变状态的操作。
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10.3 面向对象软件的测试用例设计