软件测试黑盒测试方法

黑盒测试
假设一个程序P有输入量X和Y及输出量Z。 在字长为32位的计算机上运行。若X、Y 取整数，按黑盒方法进行穷举测试：
可能采用的测试数据组： 232×232＝264
如果测试一 组数据需要1毫秒，一年工作 365× 24小时，完成所有测试需5亿年。
因此，我们只能在大量可能的数据中，选取 其中一部分作为测试用例。
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等价类划分法经典且重要例子
分析题目中给出和隐含的对输入条件的要求： （1）整数 （2）三个数 （3）非零数 （4）正数 （5）两边之和大于第三边 （6）等腰 （7）等边
如果 a 、 b 、 c 满足条件（ 1 ） ~ （ 4 ），则输出下列四种情况之一： 1. 如果不满足条件（5），则程序输出为 “ 非三角形 ” 。 2. 如果三条边相等即满足条件（7），则程序输出为 “ 等边三角 形”。 3. 如果只有两条边相等、即满足条件（6），则程序输出为 “ 等 腰三角形 ” 。 4. 如果三条边都不相等，则程序输出为 “ 一般三角形 ” 。
边界值分析法
边界值分析法
• 边界值分析方法是对等价类划分方法的补充. 1）边界值分析方法的考虑:
长期的测试工作经验告诉我们,大量的错误是发生在输入或输出范围 的边界上,而不是发生在输入输出范围的内部.因此针对各种边界情况设 计测试用例,可以查出更多的错误。
使用边界值分析方法设计测试用例,首先应确定边界情况。通常输入 和输出等价类的边界,就是应着重测试的边界情况.应当选取正好等于,刚 刚大于或刚刚小于边界的值作为测试数据,而不是选取等价类中的典型 值或任意值作为测试数据.
• 错误推测方法的基本思想: 列举出程序中所有可能有的错误和容易 发生错误的特殊情况,根据他们选择测试用例。
例如：输入数据和输出数据为0的情况；输入表格为空格或输入表 格只有一行. 这些都是容易发生错误的情况。可选择这些情况 下的例子作为测试用例。
错误推测法之cases
案例： – 电话簿复制过程中来电，是否会破坏数据库的完整性？ – 如果两位学生的名字相同，电话簿能否正确查询。 – 忽然断电了，输入了一半的数据是否能找回？ – 正常的压缩文件手动破坏后是否能修复？ – 配置文件手动修改一下是否能被软件正确解析？ – 如果我离开计算机忘了锁定当前软件，别人是否也能用？
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等价类划分法原则三
• （3） 如果输入条件是一个布尔量，则可以确定一个有 效等价类和一个无效等价类。
• 例如：安装程序时，询问客户是否接受“软件许可协议 ”。 一个有效等价类‘是’ 一个无效等价类‘否’
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等价类划分法原则四
• （4）在规定了输入数据的一组值（假定n个），并且程 序要对每一个输入值分别处理的情况下，可确立n个有效 等价类和一个无效等价类。
例如，用户名由字符和数字组成，必须以字符开头，不能 包括特殊字符或空格，不能为空，长度介于６－１２ห้องสมุดไป่ตู้之间 。
则可以确立一个有效等价类（符合规则） 若干个无效等价类：以数字开头；包括空格；包括特殊字 符；为空；小于６位
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根据等价类划分选取用例/数据
1. 根据上述原则，列出所有的有效等价类和无效等价类
黑盒测试
• 黑盒测试的实施过程 （1）测试计划阶段 （2）测试设计阶段 依据程序需求规格说明书或用户手册，按照一定规范化的方 法进行软件功能划分和设计测试用例。 （3）测试执行阶段 按照设计的测试用例执行测试; 自由测试(作为测试用例测试的补充)。 （4）测试总结阶段
黑盒测试
• 测试用例设计技术 – 等价类划分方法 – 边界值分析方法 – 错误推测方法 – 因果图方法 – 判定表驱动分析方法 – 正交实验设计方法 – 功能图分析方法 – 场景法
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,则应选取集合的第一个元素和最后一个元 素作为测试用例。
6）如果程序中使用了一个内部数据结构,则应当选 择这个内部数据结构的边界上的值作为测试用例。
7）分析规格说明,找出其它可能的边界条件。
错误推测法
• 错误推测法: 基于经验和直觉推测程序中所有可能存在的各种错误, 从而有针对性的设计测试用例的方法。
无效等价类 成绩>100
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等价类划分法原则二
• （2） 如果输入条件规定了输入值的集合或者规定了“必 须如何”的条件的情况下,可以确立一个有效等价类和一
个无效等价类。
• 例如：在提款机主界面，系统只接受‘查询’、‘取款’和‘取消’ 按钮，并分别进入对应的功能。则可以划分为 三个有效等价类：‘查询’、‘取款’、‘取消’ 。 一个无效等价类：其它按钮。
软件测试黑盒篇
深圳市门道信息咨询有限公司
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课程目的
（1）黑盒测试的概念 （2）黑盒测试的实施过程 （3）黑盒测试用例设计技术
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黑盒测试
• 黑盒测试的概念 什么是黑盒测试： 黑盒测试又称功能测试、数据驱动测试或基于 规格说明书的测试，是一种从用户观点出发的测试。 黑盒测试示意图
测试人员把被测程序当作一个黑盒子。
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黑盒测试
黑盒测试主要测试的错误类型有： ①不正确或遗漏的功能； ②接口、界面错误； ③性能错误； ④数据结构或外部数据访问错误； ⑤初始化或终止条件错误等等。
黑盒测试
黑盒测试用于回答以下问题： 1）如何测试功能的有效性？ 2）何种类型的输入会产生好的测试用例？ 3）系统是否对特定的输入值尤其敏感？ 4）如何分隔数据类的边界？ 5）系统能够承受何种数据率和数据量？ 6）特定类型的数据组合会对系统产生何种影响？
黑盒测试
运用黑盒测试方法，可以导出满足以下标准的测试用例 集： 1）所设计的测试用例能够减少达到合理测试所需的 附加测试用例数； 2）所设计的测试用例能够告知某些类型错误的存在 或不存在，而不是仅仅与特定测试相关的错误。
黑盒测试
用黑盒测试发现程序中的错误，必须在所有 可能的输入条件和输出条件中确定测试数据， 来检查程序是否都能产生正确的输出。但这 是不可能的，因为穷举测试数量太大，无法 完成。
判定表驱动法
定义：判定表是分析和表达多逻辑条件下执行不同操作的情况的工具。 判定表的优缺点： 优点：能够将复杂的问题按照各种可能的情况全部列举出来，简明并避
免遗漏。因此，利用判定表能够设计出完整的测试用例集合。 缺点：不能表达重复执行的动作，如循环结构。 判定表不能很好的伸缩。如有n个条件的判定表有2n个规则。 在一些数据处理问题当中，某些操作的实施依赖于多个逻辑条件的组合，
往处理相同，相同处理映射到“相同的执行路径”
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等价类划分法原则一
3）划分等价类的方法 下面给出5条确定等价类的原则 （1）在输入条件规定了取值范围或值的个数的情况下,则可以确立
一个有效等价类和两个无效等价类。 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 1≤成绩≤100
即：针对不同逻辑条件的组合值，分别执行不同的操作。判定表很适合 于处理这类问题。
判定表驱动法
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划分等价类表
列出等 价类表 并编号
等价类划分法
等价类表并编号（续上表）
边
等价类划分法
覆盖有效等价类的测试用例：
abc
覆盖等价类号码
345
（1）--（7）
445
（1）--（7），（8）
455
（1）--（7），（9）
545
（1）--（7），（10）
444
（1）--（7），（11）
无效等价类
覆盖无效 等价类的 测试用例：
例如，某程序的规格说明要求计算出“每月保险金扣 除额为0至1165.25元”，其测试用例可取0.00及 1165.25、还可取一0.01及1165．26等。
再如一程序属于情报检索系统，要求每次”最少显示1 条、最多显示4条情报摘要”，这时我们应考虑的测 试用例包括1和4，还应包括0和5等。
边界值分析法原则
边界值分析法原则二
2）如果输入条件规定了值的个数,则用 最大个数,最小个数,比最小个数少一, 比最大个数多一的数作为测试数据。
比如，一个输入文件应包括1~255个记 录，则测试用例可取1和255，还应取 0及256等。
边界值分析法原则三
3）将规则1）和2）应用于输出条件，即设计测试用例 使输出值达到边界值及其左右的值。
边界值分析法
与等价划分的区别 • 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。 • 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。
边界值分析法
（2）基于边界值分析方法选择测试用例的原则 1）如果输入条件规定了值的范围,则应取刚达到 这个范围的边界的值,以及刚刚超越这个范围 边界的值作为测试输入数据。 例如，如果程序的规格说明中规定：“重量在10 公斤至50公斤范围内的邮件，其邮费计算公式 为……”。作为测试用例，我们应取10及50， 还应取10.01,49.99,9.99及50.01等。
2. 设计一个新的测试用例，使其尽可能多地覆盖那些尚未 被涵盖的有效等价类，重复这一步，直到所列出的所有 有效等价类都被覆盖为止
3. 设计一个新的测试用例，使其覆盖一个且仅一个尚未被 涵盖的无效等价类，重复这一步，直到所列出的所有无 效等价类都被覆盖为止。
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等价类划分法实例
• 在证券柜台系统中规定：“用户密码是由字母开头，后跟字母或数 字的任意组合构成。最少字符数为4个，最大字符数为12个。”
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等价类划分法
有效等价类 是指对于程序的规格说明来说是合理的,有意义的输入数据构成的 集合.利用有效等价类可检验程序是否实现了规格说明中所规定的 功能和性能
无效等价类 与有效等价类的定义恰巧相反。无效等价类指对程序的规格说明 是不合理的或无意义的输入数据所构成的集合。对于具体的问题， 无效等价类至少应有一个，也可能有多个。
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.该方法是一种重要的,常用的黑 盒测试用例设计方法.
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等价类划分法
方法简介 1) 划分等价类: 等价类是指某个输入域的子集合.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.并合理地假 定:测试某等价类的代表值就等于对这一类其它值的测 试.因此,可以把全部输入数据合理划分为若干等价类,在 每一个等价类中取一个数据作为测试的输入条件,就可 以用少量代表性的测试数据.取得较好的测试结果.等价 类划分可有两种不同的情况:有效等价类和无效等价类.
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等价类划分法经典且重要例子
• 举例 – 例1：某程序规定：“输入三个整数 a 、 b 、 c 分别作为三边 的边长构成三角形。通过程序判定所构成的三角形的类型，当 此三角形为一般三角形、等腰三角形及等边三角形时，分别作 计算 … ”。用等价类划分方法为该程序进行测试用例设计。 （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。 ）
• 例如：在注册信息界面，要求登录名必须是“汉字，字 母，数字，不能包含特殊符号” n个有效等价类：‘汉字’、‘字母’、‘数字’或者 三者组合 。 一个无效等价类：特殊符号。
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等价类划分法原则五
（5）在规定了输入数据必须遵守的规则情况下，可确立一个有 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)。
• 并且规定：“用户密码不能与用户注册号相同，且不能全为字母。 ”
• 用等价类划分方法，建立输入等价类表:
输入条件
有效等价类
密码字符数 (1)4-12
密码组成
(4)字母数字
第一个字符 (9)字母
无效等价类
(2)<4、(3)>12
(5)字母、 (6)数字、(7)用户 号、 (8)其他字符 (10)数字、 (11)其他字符
设计测试用例时,要同时考虑这两种等价类.因为,软件不仅要能接收合 理的数据,也要能经受意外的考验.这样的测试才能确保软件具有 更高的可靠性.
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等价类划分法
2）划分等价类的标准： 完备测试、避免冗余 划分等价类重要的是：集合的划分，划分为互不相交的一组子
集，而子集的并是整个集合 并是整个集合：完备性 子集互不相交：保证一种形式的无冗余性 同一类中标识（选择）一个测试用例，同一等价类中，往