《软件测试》第三章 白盒测试技术

法
路径测试、符号测试、逻辑驱动
覆盖、循环测试、数据流测试等 方法。
采用白盒测试方法必须遵循以下几条原则，才能达到测试目的。
（1）保证一个模块中的所有独立路径至少被测试一次。
（2）所有逻辑值均需测试真（true）和假（false）两 个分支。
（3）检查程序的内部数据结构，保证其结构的有效性。 （4）在上下边界及可操作范围内运行所有循环。
7.路径覆盖
路径覆盖：定义
路径覆盖是指设计足够过的测试用例，使得 程序中所有可能的路径都至少被执行一次即是覆 盖程序中的所有路径。
以一段简单的C语言代码为例讨论 图3-1所示为一个被测模块流程图
测试用例设计：为了实现TestExample 函数的判定覆盖，需要设计两个测试用例就 可以使得程序中每个判定节点的取真分支和 取假分支至少执行一次。根据分析得到测试 用例如表所示。
从本例来看要满足条件覆盖，就是 要使得基本逻辑判定条件T1～T4的取真和 取假分支至少执行一次。这4个条件的所有 取值情况如表3-3所示。
图3-1 函数TestExample的流程图
根据条件覆盖的基本思想，要使上述4个条件可能产
生的每种情况至少满足一次，设计测试用例如下表
所示。
分析：上面表中的TE-004和TE-005不 但覆盖了4个条件可能产生的8种情况， 而且将两个判定的4个分支b、c、d、e 也同时覆盖了，即同时达到了条件覆盖 和判定覆盖。但是，并不能说满足条件 覆盖就一定能满足判定覆盖。例如表中 TE-006 和TE-007，则虽然满足了条件 覆盖，但只是覆盖了程序中第一个判定 的取假分支c和第二个判定的取真分支d， 不满足判定覆盖要求。
测试用例设计：为了实现TestExample 函数的判定覆盖，需要设计两个测试用例就 可以使得程序中每个判定节点的取真分支和 取假分支至少执行一次。根据分析得到测试 用例如表所示。
图3-1 函数TestExample的流程图
分析：上述两个测试用例不仅满足了判定覆 盖，同时还做到了语句覆盖。从这点看似乎 判定覆盖比语句覆盖更强一些，但仍然无法 确定判定内部条件的错误。例如吧第二个判 定中的条件y>5错误写成y<5，使用上述用 例，照样能能按原来路径执行而不影响结果， 因此，需要有更强的逻辑覆盖准则去检验判 定内的条件。
判定覆盖：测试分析
1. 比语句覆盖增加了几乎一倍的测试路径，测试 能力更强。
2. 未深入测试复合判定表达式的细节，仍存在测 试漏洞。
3.条件覆盖
条件覆盖：定义
设计测试用例时应保证程序中每个复合判定 表达式中，每个简单判定条件的取真和取假情况 至少执行一次。
条件覆盖率
条件覆盖率 = 条件操作数值至少被评价一次 的数量 / 条件操作数值的总数
分析：语句覆盖可以保证程序中每个语句 都得到执行，但发现不了判定中逻辑运算 的错误，即它并不是一种充分的检验方法。 例如，在第1个判定条((x>3)&&(z<10)) 中如果把“&&”错误的写成“||”，这 是仍然使用该测试用例，则程序仍会按照 流程图上的路径abd执行。可以说语句覆 盖时最弱的逻辑覆盖准则。
语句覆盖：测试分析
1. 是最弱的覆盖指标 2. 关注语句而非判定节点 3. 对隐式分支无效
2.判定覆盖
判定覆盖：定义
设计测试用例时应保证程序中每个判定节点的取 真和取假分支至少执行一次。
判定覆盖率
判定覆盖率 = 判定结果被评价的次数 / 判定结果 的总数
以一段简单的C语言代码为例讨论 图3-1所示为一个被测模块流程图
对穷举测试唯一可行的代替方法。
所谓逻辑覆盖是对一系列测试过程的
、
总称，这组测试过程逐渐进行越来越完整
。
的通路测试。
根据测试覆盖目标的不同，以及覆盖源程序的详尽程度 分析由高到低排序，逻辑测试可依次分为：
● 语句覆盖（Statement Coverage，SC）； ● 判定覆盖（Decision Coverage，DC）； ● 条件覆盖（Condition Coverage，CC）； ● 判定/条件覆盖（Decision/Condition Coverage ，D/CC）； ● 修正的判定/条件覆盖（Modified Decision/Con dition Coverage，MD/CC）； ● 条件组合覆盖（Condition Combination Covera ge，CCC）；
在白盒测试中，通常会用覆盖率来度量测试的完整性。 测试覆盖率是程序被一组测试用例执行到的百分比。
（至少被执行一次的被测试项数）
覆盖率＝
被测试项总数
3.2.1 逻辑覆盖法
逻辑覆盖是白盒测试中以程序内部的逻辑结构为 基础的设计测试用例的技术。因为不可能进行穷尽的 测试，有选择的执行程序中某些最具代表性的通路是
2020-08-05
‹#›
3.2 白盒测试的方法
白盒测试通常可分为静态和动态两种类 型，包含了很多常用的测试方法。
静态分析：静态方法是指按
白
一定步骤直接检查源代码或代
盒
码的测试方法，包括代码审查、 桌面检查、代码走查等方法。
测
试
的
动态测试：动态测试是指按一
方
定步骤生成测试用例并驱动被测 程序运行来发现错误，包括基本
以一段简单的C语言代码为例讨论 图3-1所示为一个被测模块流程图
测试用例设计：对TestExample函数的 条件覆盖测试时，为了便于说明条件覆盖的 覆盖指标，对代码中各个判定的各种条件进 行如下标记：
对于第一个判定（x>3&&z<10）： T1：x>3 T2：z<10 对于第二个判定（x==4||y>5）： T3：x==4 T4：y>5 各条件取真时记做“T”取假时记做“F”。
● 路径覆盖（Path Coverage，PC）。
1.语句覆盖
语句覆盖：定义
设计测试用例时应保证程序的每一条可执行语句 至少执行一次。它以程序中每条可执行语句是否
都执行到为测试终止的标准。
语句覆盖率
语句覆盖率 = 至少被执行一次的语句数量 / 可执 行的语句总数
为了便于说明语句覆盖法，这里以 一段简单的C语言代码为例讨论， 图3-1所示为一个被测模块流程图
静态分析
白盒测试类型
动态测试
2020-08-05
代码审查 桌面检查 代码走查等
基本路径测试 符号测试
逻辑驱动覆盖 循环测试
数据流测试等
‹#›
白盒测试方法必须遵循原则
• （1）保证一个模块中的所有独立路径至少被测试一次。 • （2）所有逻辑值均需测试真（true）和假（false）两
个分支。 • （3）检查程序的内部数据结构，保证其结构的有效性。 • （4）在上下边界及可操作范围内运行所有循环。
测试用例设计：为了实现TestExample 函数的语句覆盖，程序实行的路径应该是 abc，只需要设计一个测试用例就可以覆盖 程序中的所有可执行语句。根据分析得到测 试用例如表3-1所示。
ID 输 入 预期输入
xyz j k TE-001 4 5 5 12 19
通过 路径 abd
图3-1 函数TestExample的流程图
判定/条件覆盖实际上是将判定覆盖准 则和条件覆盖准则结合起来的一种方法，弥 补了二者的不足。但是没有考虑单个判定对 整体结果的影响，无法发现程序中的逻辑错 误。
5.修正的判定判定/条件覆盖
修正的判定/条件覆盖定义要求如下
（1）修正的判定/条件覆盖是要求判定（由条件和零 或者多个布尔操作符号组成的布尔表达式）中的每一 个条件（即不含布尔操作符号的布尔表达式）的所有 可能结果至少出现一次。
测试用例设计：根据两个判定的所有条件取值组合表格，每次选择表 格中的一行构成测试用例即可。如表3-10所示，TE-008到TE-011共同 满足条件组合覆盖。
表3-10 条件组合覆盖的测试用例
分析：上面这组测 试用例覆盖了所有 8种条件取值组合， 覆盖了所有判定的 真假分支，但是却 丢失了一条路径 abe。
表3-6
满足（A and B）修正的判定/条件覆盖的测试用例集合
为了加深了解，再对（A or B）进行分析。如表3 -7所示，测试用例1和3体现条件A的独立影响，测试 用例2和3体现条件B的独立影响，因此得出满足（A o r B）的修正的判定/条件覆盖的测试用例集合如表38所示。
表3-8 满足（A or B)修正的判定/条件覆盖的测试用例集合
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第三章
内容提要
A 白盒测试的基本概念 B 白盒测试的方法 C 白盒测试的流程 D 本章小结
3.1 白盒测试的基本概念
❖ 定义 白盒测试也称结构测试、逻辑驱动或基
于程序的测试，是一种测试用例设计方法，它从 程序的控制结构导出测试用例。它一般用来分析 程序的内部结构。它依赖于程序细节的严密验证 ，针对特定的条件和循环设计测试用例，对程序 的逻辑路径进行测试。通过在程序的不同点检验 程序状态，来判定其实际情况是否和预期的状态 一致。
6.条件组合覆盖
条件组合覆盖：定义
条件组合覆盖是通过执行足够多的测试用例 ，使得程序中每个判定中的所有可能的条件的取 值组合都至少被执行一次。满足条件组合覆盖准 则一定满足判定覆盖、条件覆盖和判定/条件覆盖 准则。
条件组合覆盖率
条件组合覆盖率 = 条件操作数值至少被评价 一次的数量 / 条件操作数值的所有组合总数
判定条件覆盖率
判定/条件覆盖率 = 条件操作数值或判定结果 值至少被评价一次的数量 / （条件操作数值总数 + 判定结果总数）
以一段简单的C语言代码为例讨论 图3-1所示为一个被测模块Βιβλιοθήκη Baidu程图
测试用例设计：根据判定/条件覆盖的基 本思想，只需要取前面分析得出的一组测试 用例TE-004和TE-005便可以覆盖程序中4 个条件的8种取值以及4个判定分支达到此覆 盖指标了。用例如下表所示。
条件覆盖与判定覆盖相比较，增加了 对符合判定情况的测试，增加了测试路径 。要达到条件覆盖，需要足够多的测试用 例，但条件覆盖并不能保证判定覆盖。条 件覆盖只能保证每个条件至少有一次为真 ，而不考虑所有的判定结果。
4.判定/条件覆盖
判定/条件覆盖：定义
测试用例的设计应满足判定节点的取真和取 假分支至少执行一次，且每个简单判定条件的取 真和取假情况也应至少执行一次。
（A and B）所有条件组合情况
为了体现条件A对整个表达式的独立影响，需满足当A为真时，（A and B） 为真；当A为假时，（A and B）为假，显然此时B的取值应为真，对应表3-5 中的测试用例1和3。同理，为了体现条件B对整个表达式的独立影响，A的取 值应为真，对应表中的测试用例1和2。那么，测试用例4是否是冗余的呢？从 整体表达式的结果来看，测试用例1～3完全能够满足（A and B）作为一个表 达式整体分别取到真值和假值。所以，测试用例4是冗余的。因此得出满足 （A and B）的修正的判定/条件覆盖的测试用例集合如表3-6所示。
图3-1 函数TestExample的流程图
分析：从表面上看，判定/条件覆盖测试了各个判定中的所有条件的取值， 但实际上，编译器在检查含有多个条件的逻辑表达式时，某些情况下的某 些条件将会被其他条件所掩盖。所以，判定/条件覆盖也不一定能够完全检 查出逻辑表达式中的错误。例如，对于第1个判定（x>3）&&（z<10） 来说，必须x>3和z<10这两个条件同时满足才能与确定该判定为真。如果 x>3为假，则编译器将不再检查z<10这个条件，那么即使这个条件有错也 无法被发现。对于第2个判定（x==4）||（y>5）来说，若条件x==4满足， 就认为该判定为真，这时将不会再检查y>5，那么同样也无法发现这个条 件中的错误。
（2）每个判定的所有结果至少出现一次。
（3）每个程序模块的入口点和出口点都至少被调用 一次，且每个条件都能单独地影响判定的结果。即在 其他条件不变的情况下改变这个条件的值，使得判定 结果改变。
测试用例分析：下面以（A and B）这个简单的表达式为例来说明其具体含义 。（A and B）的所有条件组合情况如表3-5所示。要满足判定/条件覆盖，应 该从以下4个测试用例中进行挑选。
以一段简单的C语言代码为例讨论 图3-1所示为一个被测模块流程图
为了达到条件组合覆盖指标， 需列出每个判定中的所有可能 的条件的所有取值，将其组合 列成表格。分析 TestExample1函数中两个判 （x>3&&z<10）以及 （x==4||y>5）的所有条件取 值组合如表3-9所示
图3-1 函数TestExample的流程图