9数据流测试

软件测试概论
张福勇
zhangfy@dgut.edu.cn
•东莞理工学院计算机学院
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软件测试—结构性测试
结构性测试
逻辑覆盖 路径测试 数据流测试 小结
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软件测试—结构性测试
程序结构分析
程序结构分析
数据流分析
查找定义/引用缺陷 基于程序片分析 静态 分析 方法
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软件测试—结构性测试
数据流分析－定义/引用
Locks
软件测试—结构性测试
数据流分析——定义/使用测试
部分定义-使用路径
变量 sales 路径（开始、结束）节点 27,28 27,29 27,33 27,34 27,37 27,38 是定义清除吗？ Y Y Y Y Y Y
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软件测试—结构性测试
数据流分析——定义/使用测试
定义-使用路径测试覆盖指标
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软件测试—结构性测试
3.2 数据流分析——定义/使用测试
变量的定义和使用 例1: a=b; – DEF(1)={a}, – USES(1)={b}. 例2: a=a+b; – DEF(1)={a}, – USES(1)={a , b}.
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软件测试—结构性测试
数据流分析——定义/使用测试
定义-使用路径（du-path）
节点n是变量v的使用节点，当且仅当变量v的值在对应节点n 的语句片段处使用。
谓词使用（P-use）/计算使用（C-use）
使用节点USE(v,n)是一个谓词使用，当且仅当语句n是谓词语 句，否则，USE(v,n)是计算使用。
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软件测试—结构性测试
数据流分析——定义/使用测试
定义节点（DEF(v,n)）
数据流分析－定义/引用
从数据流视角：程序是一个程序元素对 数据访问的过程 数据流关系：数据“定义——使用”对 使用程序图来描述数据定义-使用对
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软件测试—结构性测试
数据流分析－定义/引用
数据流测试用作路径测试的“真实性检查” 定义/使用测试 基于程序片的测试
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软件测试—结构性测试
数据流分析——定义/使用测试
1
2 3
4 5 7
6
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软件测试—结构性测试
数据流分析——定义/使用测试
1 2 3 4 5
7
6
Du-path dc-path 1234 y 1237 y 12345 y 1234567 n 567 y
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程序图
软件测试—结构性测试
数据流分析——定义/使用测试
佣金问题涉及的变量（see程序代码） lockPrice, stockPrice, barrelPrice stocks, barrels
关于变量v的定义-使用路径是PATHS(P)中的路径， 使得对某个 v V ，存在定义和使用节点DEF(v,m)和 USE(v,n)，使得m和n是该路径的最初和最终节点。
定义清除路径（dc-path）相当于传递的概念
关于变量v的定义-清除路径是具有最初和最终节 点DEF(v,m)和USE(v,n)的PATHS(P)中的路径，使得该 路径中没有其他节点是v的定义节点。
全使用
全计算使用/部分谓词使用 全谓词使用/部分计算使用
全定义
全谓词使用
全边 全节点
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定义/使用测试提供一种检查缺陷可 能发生点的严格和系统化的方法。
软件测试—结构性测试
数据流分析——定义/使用测试
测试用例的产生的步骤：
1. 选择定义/使用路径测试覆盖指标 2. 由测试覆盖指标构造定义/使用路径 3. 选择一条路径，使得其至少包含一条“定 义/使用路径” 4. 由路径产生测试用例
来自百度文库
全使用准则
集合T满足程序P的全使用准则，当且仅当所有变 量 v V ，T包含从v的每个定义节点到v的所有使用以 及到所有USE(v,n)后续节点的定义清除路径。
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软件测试—结构性测试
数据流分析——定义/使用测试
全谓词使用/部分计算使用准则
集合T满足程序P的全谓词使用/部分计算使用准则， 当且仅当所有变量 v V ，T包含从v的每个定义节点 到v的所有谓词使用的定义清除路径，且若v的一个定 义没有谓词使用，则定义清除路径导致至少一个计算 使用。
G(P)：程序图
构造方式同前，语句片段代表节点，边代表节 点序列 单入口，单出口，且不允许从某个节点到其自 身的边
P：程序 V：一组程序变量
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软件测试—结构性测试
数据流分析——定义/使用测试
节点是语句或语句的一部分；边表示语句 的控制流程
1 2 3 1 If-then 2 3 Choose-case
执行时，与该变量关联的存储单元的内容会改变
输入语句，赋值语句，循环控制语句和过程调用
使用节点（USE(v,n)）
执行时，与该变量关联的存储单元的内容保持不变 输出语句，赋值语句，条件语句，循环控制语句和过程调用
谓词使用（P-use）/计算使用（C-use）
对应谓词使用的节点的出度>=2 对应计算使用的节点的出度<=1
数据流指标假设所有程序变量都标识了定义 节点和使用节点，且关于各变量都标识了定 义-使用路径 T：拥有变量集合V的程序P的程序图G(P)中的 一个路径集合
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软件测试—结构性测试
数据流分析——定义/使用测试
全定义准则
集合T满足程序P的全定义准则，当且仅当所有变 量 v V ，T包含从v的每个定义节点到v的一个使用的 定义清除路径。
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软件测试—结构性测试
数据流分析
数据流测试适用于计算密集的程序 定义/使用路径的定义，使我们能够准确 的描述我们要测试的程序部分 在控制密集的程序中，若要计算控制变 量（谓词使用），则数据流测试也适用
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软件测试—结构性测试
谢谢！
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串行
1 2 前测试循环 If-then-else
1 2 后测试循环 1
1
2
4
3
2
3
5
4
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软件测试—结构性测试
数据流分析——定义/使用测试
定义节点（DEF(v,n)）
节点 n G( P) 是变量 v V 的定义节点，当且仅当变量v的 值由对应节点n的语句片段处定义。
使用节点（USE(v,n)）
软件测试—结构性测试
数据流分析——定义/使用测试
部分定义-使用路径
变量 lockPrice stockPrice barrelPrice totalStocks 路径（开始、结束）节点 7,24 8,25 9,26 11,17 11,22 11,25 17,17 17,22 17,25 13,14 19,14 13,16 19,16 是定义清除吗？ Y Y Y Y N N y N N Y Y Y 19 Y
集合T满足程序P的全定义-使用路径准则，当且仅 当所有变量 v V ，T包含从v的每个定义节点到v的 所有使用，以及到所有USE(v,n)后续节点的定义清除 路径，且这些路径要么有一次的环经过，要么没有 环路。
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软件测试—结构性测试
数据流分析——定义/使用测试
数据流覆盖指标层次结构
全路径 全定义-使用路径
全计算使用/部分谓词使用准则
集合T满足程序P的全计算使用/部分谓词使用准则， 当且仅当所有变量 v V ，T包含从v的每个定义节点到 v的所有计算使用的定义清除路径，且若v的一个定义 没有计算使用，则定义清除路径导致至少一个谓词使 用。
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软件测试—结构性测试
数据流分析——定义/使用测试
全定义-使用路径准则
变量 lockPrice stockPrice barrelPrice totalLocks totalStocks totalBarrels locks Stocks barrels lockSales stockSales barrelSales Sales Commission 定义节点 7 8 9 10,16, 11,17 12,18 13,19 15 15 24 25 26 27 31,32,33,36,37,38 使用节点 24 25 26 16,21,24 17,22,25 18,23,26 14,16 17 18 27 27 27 28,29,33,34,37,38 18 32,33,37,41
locks
totalStocks, totalLocks, totalBarrels
lockSales, stockSales, barrelSales
sales commission
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软件测试—结构性测试
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软件测试—结构性测试
数据流分析——定义/使用测试
佣金问题变量的定义使用节点
定义-使用路径和定义清除路径描述了跨 从值被定义的点到值被使用的点的源语 句的数据流。
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软件测试—结构性测试
数据流分析——定义/使用测试
不是定义清除的定义-使用路径，是潜在 有问题的地方。
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软件测试—结构性测试
数据流分析——定义/使用测试
变量的定义和使用
1 a=5; // 定义 a 2 While(C1) { 3 if (C2){ 4 b=a*a;//使用 a 5 a=a-1;//定义且使用a 6 } 7 print(a); } //使用 a
最初是随着编译系统要生成有效的目标码 而出现的，主要用于代码优化 现在主要为发现定义/引用异常缺陷
变量被定义，但从来没有使用（引用）； 所使用的变量没有被定义；
变量在使用之前被定义两次；
数据流测试指关注变量接收值(点)和使用（或 引用）这些值(点)的路径，是结构性测试方法 的一种。 4
软件测试—结构性测试