【大学课件】软件测试.ppt

1,第七章软件测试,7.1 软件测试7.2 白盒测试7.3 黑盒测试7.4 测试策略7.5 软件测试的组织和实施,http:/,2,7.2.2 基于逻辑的测试(1),一.基于逻辑的测试 1.如果一个软件系统的需求说明包含有大量的逻辑判断或条件组 合时,则使用基于逻辑测试方法设计测试的实例。2.基于逻辑的测试不仅可以对模块进行测试，而且也适用于单元 和系统的测试。3.对以逻辑判断或条件组合为主的程序，可利用基于逻辑的测试，检验程序结构的一致性和完全性。4.基于逻辑的测试一般采用判定表方法。二.建立判定表 1.判定表由条件段、判定项、动作段和动作项组成。2.规则表示在某些条件下程序所产生的动作。3.判定表中的Y、N表示判定的结果真、假，I表示对应的判定对该规则 无关紧要或Y或N，动作中的Y、N表示执行或不执行该动作。三.使用判定表设计实例 1.根据每一个规则和对应的动作设计测试实例；2.测试路径的覆盖取决于规则的完全性与一致性。,http:/,3,7.2.2 基于逻辑的测试(2),上述4个判定应有16个组合，上表并未覆盖全部组合，例如判定组合(Y,N,N,N)没有。要实现完全覆盖，必须提供上述规则外的其它判定组合，并把这些判定组合与缺省动作对应，组成新的缺省规则。如右上表。,缺省动作,例.如下判定表,http:/,4,7.2.2 基于逻辑的测试(3),三.与判定表中成份相关的问题,判定的次序不影响对规则的解释和最终的动作。,规则执行的先后顺序不影响规则的动作。,如果一条规则产生多个动作，则动作的次序是无关紧要的。,规则是相互独立的，即一条规则条件的满足和动作的选取，与其它规则无关。,如果每个判定值的组合(包括缺省情况的组合)在判定表中都是必须的，那么称规则是完全的。反之，如果规则是不完全的，则可能存在某些判定值的组合没有动作。,如果每个判定值的组合仅产生一个动作或一组动作，那么称规则是一致的。反之，如果规则不一致，则最少存在一组判定值组合，它产生两个或多个动作(或动作组)。,扩展I项就是把每个I项变成两项：一项“Y”，一项“N”，使规则扩大一倍。如果某些判定是三元判定，一个I项就扩展为三项，等等。,http:/,5,7.2.2 基于逻辑的测试(4),例1.从现金取款机中取款。,对上述三项内容：有效的信用卡、打入的密码是正确的及帐户 中有足够的存款,检查次序(判定次序)是无关紧要的，不同的检查 次序不影响取款操作。例2.判定表中判定值为I的“无关紧要”项是最容易发生错误的地方。若 某一判定取值I，表示规则不依赖于该判定值。但它可能取真值或 假值。譬如规则：R1如果一个技术员工龄超过5年，那么加薪15%；R2如果一个工人，那么加薪5%。在此工龄对技术员加薪是重要的，对工人无关紧要。但不能认 为工人的工龄不可能超过或小于5年。,取款机,http:/,6,7.2.2 基于逻辑的测试(5),例3.使用判定表对程序结构进行测试，如下程序结构图：,2,http:/,7,7.2.2 基于逻辑的测试(6),例3.使用判定表对程序结构进行测试，如下程序结构图：,2,http:/,8,7.2.2 基于逻辑的测试(7),程序结构图图对应的判定表如下：,Y,Y,Y,Y,Y,Y,判定在路径上不出现的地方填入I，将出现I的地方变成两项Y与N,可得到16种组合(规则)，且没有两种组合是重复的。如下表所示。,从而说明上述程序结构图是完全和一致的。,http:/,9,7.3 黑盒测试(1),一.黑盒测试也称为功能测试,它着眼于程序的外部特征,而不考虑程序 的内部逻辑结构。测试者把被测程序看成一个黑盒,不用关心程序的 内部结构。二.黑盒测试是在程序接口处进行测试，它只检查程序功能是否能按照 规格说明书的规定正常使用，程序是否能适当地接收输入数据产生 正确的输出信息，并且保持外部信息(如数据库或文件)的完整性。三.用黑盒测试法发现程序中的错误必须用所有可能的输入数据来检查 程序，看能否产生正确的输出。而这种完全的测试方法(即穷举法)，一般情况下,很难做到,所以软件测试中很难发现所有的错误，即测试并不 能证明程序是正确的。四.我们的目的是要通过测试保证软件的可靠性，只有很好设计测试方案，力 争用尽可能少的测试发现尽可能多的错误。为此需要考虑可行的技术。五.黑盒测试技术包括:等价分类法、边沿值分析法、错误推测法和因果 图等技术。,http:/,10,7.3 黑盒测试(2),对被测程序在一切可能输入情况下执行一遍，称为穷举测试。为了做到穷举测试至少必须对所有输入数据各种可能值的排列组合进行测试，但对于实际程序而言，穷举测试通常是不可能做到的。例1:一个程序有两个输入变量A,B一个输出变量C,设A,B,C都是整型变量,如果在字长为32位的计算机上运行,用黑盒法测试,则输入数据的可能性有 232 232=264 1.845 1019。假设这个程序执行一次需要10-8秒(1亿次计算机)，那么用这些数据来测试这个程序大约需要5850年，这是不可能的。更不用说分析这些数据。,在白盒测试中，同样要做到穷举测试常常也是不可能的。例2.一段程序，对嵌套IF语句循环执行20次(右图)在该段程序中共有520(约1014)条可能的执行通路,即使每一条通路执行一次也是不可能的。,http:/,11,7.3.1 等价分类法(1),一.等价类及其划分,某个输入集合的子集，在该等价类中每一个代表值在测试中的作用等价于这一类中的其它值。,划分等价类一般是从程序的功能说明中找出一个个输入条件,然后为每个输入条件划分两个或两个以上的等价类,其中合理等价类是指合法的输入数据,不合理等价类是指其它数据。,规定了输入值的范围。,划分出一个有效的等价类(输入值在此范围内),两个无效的等价类(输入值小于最小值或大于最大值),规定了输入数据的个数。,类似划分出一个有效的等价类,两个无效的等价类。,规定了输入数据的一组值，而且程序对不同输入值作不同处理。,每个允许的输入值是一个有效的等价类，此外还有一个无效等价类(任一个不允许的输入值)。,规定了输入数据必须遵守的规则。,划分出一个有效的等价类(符合规则),若干个无效的等价类(从各种不同角度违反规则)。,程序的处理对象是表格。,使用空表、含一项的表或多项的表。,输入条件是一个布尔量,可以确定一个有效等价类和一个无效等价类。,http:/,12,7.3.1 等价分类法(2),若在已划分的某一等价类中各元素在程序中的处理方式不同，则将此等价类进一步划分为更小的等价类。上述规则是针对输入数据考虑的，大部分也适用于输出数据。划分等价类的举例,输入条件取值范围是1，100。,有效等价类:“1输入数据100”；无效等价类:“输入数据1”或“输入数据100”,在程序功能规约中，规定“一名教师一学期教授一到二门课程”,有效等价类:“1教授课程2”；两个无效等价类:“不教授课程”或“教授课程2”。,在学生管理系统中，对一、二、三年级学生分别进行管理。,等价类：一年级学生、二年级学生、三年级学生无效等价类：上述三类学生以外的人员集合,若某文件中规定各数据项的关键字是首字符为K。,一个有效等价类：首字符为K的输入值；一个无效等价类：首字符不为K的输入值。,规定了输入数据为整型。,划分出正整数、零和负整数三个有效的等价类；一个无效等价类：输入字符是非整数。,http:/,13,7.3.1 等价分类法(3),二.利用等价类划分技术设计测试用例的步骤 1.为每个等价类编号；2.设计一个新的测试方案,以尽可能多的覆盖尚未被覆盖的有效等 价类,重复这一步骤,直到所有有效等价类被覆盖为止。3.设计一个新的测试方案,使它覆盖一个尚未被覆盖的无效等价类,重复这一步骤,直到所有无效等价类被覆盖为止。例.一程序实现把数字串转变成整数。假设运行程序的计算机字长 16位，用二进制补码表示整数。该程序用Pascal语言编写，其 说明如下：type shortstr=array1.6 of char；function strtiont(dstr:shortstr):integer;设被处理的数字串是右对齐的，如果数字串少于6个字符，则在 左边补空格；如果数字串是负的，负号在最高位数字左边。根据该程序的规格说明，作等价类的划分，并设计测试方案。,http:/,14,7.3.1 等价分类法(4),1.等价类,1.16个字符组成的数字串(最高 位数字不是零)；2.最高位数字是零的数字串；3.最高位数字左邻负号的数字串。,1.空字符串(全是空格)；2.左边填充的字符不是零也不是空格；3.最高位数字右面由数字和空格组成；4.最高位数字右面由数字和其它字符组成；5.负号和最高位数字之间有空格。,1.在计算机能表示的最小负整数 和零之间的负整数；2.零；3.在零和计算机能表示的最大正 整数之间的正整数。,1.比计算机能表示的最小负整数(-32768)还小的负整数；2.比计算机能表示的最大正整数(32767)还大的正整数。,注:216=65536(-3276832767),http:/,15,7.3.1 等价分类法(5),2.设计测试方案,http:/,16,7.3.2 边界值分析法(1),一.边界值分析测试技术的主要思想 是把输入和输出范围的边界作为测试的主要目标，因为测试经验表明大量的错误经常发生在输入或输出范围的边界上。边界值分析是一种最常用的黑盒技术。二.使用边界值分析法设计测试用例遵循的原则,规定了输入值的范围。,选择一些恰好取到边界值的数据,及刚好超过边界的数据作为测试数据。,若输入值范围是-1,1,则测试数据可选择:-1,-1.001,1,1.001。,规定了输入值的个数范围：N1N2,测试数据选择:N1，N2，N1-1，N2+1。,一个输入文件有1255个记录，选择1个、255个、0个和256个记录作测试数据。,根据规格说明的每个输出条件,使用方法1,某程序计算折旧费,最低0元,最高100元。输出测试用例:恰好产生0元和100元折旧费；产生负值和大于100元折旧费。,http:/,17,7.3.2 边界值分析法(2),根据规格说明的每一个输出条件。,使用方法2。,一个检索系统根据输入条件,要求显示10条的相关查询结果。测试用例使程序分别显示0、1、10、11个查询结果。,输入和输出域是有序集合。,选取第一个、最后一个元素及典型元素作为测试用例。,输入和输出是一个顺序文件，测试用例选择该文件的第一个、正中间一个和最后一个。,程序中使用了内部数据结构。,选择该内部数据结构边界上的值作为测试用例。,程序中定义了一个数组，其元素的下标下界、上界分别为0、100，则选择下标是0和100的元素作为测试数据。,规格说明,分析规格说明,找出其它可能的边界条件。,三.边界值分析与等价类划分的区别：边界值分析着重于边界的测试，选取等于、刚刚 小于或大于边界的值作为测试数据，等价类划分是选取等价类中的典型值或任意值 作为测试数据。,http:/,18,7.4 测试策略(1),前面介绍的每一种设计测试方案的方法各有所长,用一种方法设计出的测试方案可能容易发现某些类型的错误,对另外一些类型的错误可能不易发现。因此对软件系统进行实际测试时，应综合使用各种方法，形成一个综合策略。通常做法是黑盒法(边沿值分析、等价划分和错误推测法等)设计基本的测试方案，再用白盒法补充一些必要的测试方案。具体讲，可以使用下述策略：1.在任何情况下都应使用边界值分析的方法。2.必要时用等价类划分法补充测试方案。3.必要时再用错误推测法补充测试方案。4.对照程序逻辑，检查已设计出的测试方案。5.根据对程序可靠性的要求采用不同的逻辑覆盖标准，再补充一 些测试方案。,http:/,19,7.4 测试策略(2),例.一程序读入三个整数值，表示同一个三角形三条边的长度，该程序根据这三个值判断三角形属于不等边、等腰或等边三角形中的哪一种。综合使用边界值分析、等价类划分和错误推测等技术，可设计出下述11种应该测试情况和对应的9种测试功能。根据测试功能不难设计测试数据。,http:/,20,7.4 测试策略(3),程序流程图,开始,根据程序流程图可以检查上述测试数据的覆盖程度。例如：(5,5,5)覆盖1,2,3,4,5,6,7,8；(6,6,8)覆盖1,2,3,4,5,15,19,20,8；(6,8,6)覆盖1,2,3,4,14,18,19,20,8；(8,6,6)覆盖1,2,3,4,14,16,17,19,20,8；上述4组数据就做到路径覆盖。即黑盒法设计的测试方案已足够了。,http:/,21,7.5 软件测试的组织和实施(1),软件:待测软件，包括软件需求规格说明书、设计说明书和源程序代码等文档资料。,测试,评价,纠错,可靠性模型,测试配置:包括测试计划、测试用例和测试结果。,评价:将测试结果和期望的结果相比较，如果不符就意味着错误，需要纠正(纠错)。,可靠性:对测试结果进行收集和评价，得到可靠性的相关指标。1.如果出现规律性、严重性的错误，软件质量可靠性值得怀疑，需进一步测试；2.如果软件功能完成较好，出现的错误也易纠正，那么：或者软件质量和可靠性是 可以接受的；或者未发现错误，不排除测试配置考虑不周，可能潜伏着的错误。,软件测试、评价模型,http:/,22,7.5 软件测试的组织和实施(2),运行阶段,软件测试信息流程,http:/,23,7.5 软件测试的组织和实施(3),一.软件测试一般步骤,将每一个模块作为一个单独的测试单元，保证每一个模块作为一个单元能正确运行。,将经过单元测试的模块放在一起形成一个子系统来测试，以测试模块间的接口正确性作为主要任务。,将经过测试的子系统装配成一个完整的系统来测试，检验系统是否确实能实现需求规格说明书中的功能，以及系统的动态特征是否符合预定要求。系统测试是指整个计算机系统(包括软硬件)的测试,可与系统的安装和验收相结合进行。,在用户的参与下，把软件系统作为单一的实体进行测试，使软件系统能满足用户的需要。测试内容与系统测试基本相同。,新旧两个系统同时运行进行比较，避免风险的同时给用户对新系统一段熟悉的时间。,编码阶段,集中测试阶段,验收阶段,运行阶段,http:/,24,7.5 软件测试的组织和实施(4),二.各个阶段产生的文档与测试的关系,用户要求,需求分析,总体设计,详细设计,编 码,软件结构图,模块说明,程序清单,单元测试,集成测试,验收测试,平行测试,需求规格说明,http:/,25,7.5 软件测试的组织和实施(5),三.单元测试,(1)参数数目与调用模块数目是否相等；(2)参数属性与变元属性是否匹配；参数与变元的单位系统是否匹配；(3)传送给被调用模块的变元数目是否等于那个模块的参数数目；(4)传送给被调用模块的变元属性和参数的属性是否一致；(5)传送给被调用模块的变元单位系统和该模块参数的单位系统是否一致；(6)其它有关内部函数、全程变量等属性的一致性。(7)涉及完成外部的输入/输出时,需注意的包括:文件属性、文件打开/结 束、及错误检查等。,(1)说明与数据类型是否相容；(2)未赋值或未初始化变量,错误的初始值或补缺值,错误的变量名字；(3)上溢、下溢或地址异常。,(1)计算次序或运算符的优先次序理解错误；(2)混合运算中运算对象和类型不相容；(3)变量初始值错误或符号表示错误。(4)影响上述各方面的边界条件。,http:/,26,7.5 软件测试的组织和实施(6),单元测试的方法,四.集成测试,组织审查小组；研究设计说明书；,对典型的程序,一般可查出3070%的错误；对某些类型错误，人工测试比计算机测试更有效。,为每一个测试单元的测试，开发驱动软件或存根软件。,驱动软件:接收测试数据,传送给被测试的 模块,印出有关结果；存根软件：代替被测模块，所调用的模块。,1.在模块按设计要求组装的过程 中进行的测试,它是软件的组 装技术。2.子系统测试和系统测试是集成 测试的不同阶段，方法类同。,发现与模块接口有关的问题：如(1)数据通过接口可能的丢失；(2)一个模块对另一个模块可能造成的错误影响；(3)子功能的组合未能产生预期的主功能；(4)个别可以接收的误差累计到不能接收的程度；(5)全程数据结构可能有问题。,http:/,27,7.5 软件测试的组织和实施(7),集成测试的两种方式,分别测试模块,再把所有模块按设计要求放在一起组成所要的程序。,把下一个要测试的模块,同已经测试好的那些模块结合起来进行测试。,编写测试软件工作量大。,利用已测试过的模块作测试软件,开销小。,模块间的接口错误发现得晚。,较早发现模块间的接口错误。,错误定位较难诊断。,错误定位往往和最近加入的模块相关。,总体测试，有的错误容易漏掉。,对已测试好的模块可在新加入模块的条件下受到新的检验，测试更彻底。,测试时间相对较少。,需要较多的测试时间。,可以并行测试所有模块，能充分利用人力，加快工程进度。,不能并行测试。,前4条是渐增式测试方法的优点，随着计算机硬件性能的提高和价格的大幅度下降，其缺点易于弥补。因此总的来说，渐增式测试方法比较好。在有的情况下，可采用两种方法，即混合方式。当使用渐增式测试方法把模块结合到软件系统中去时，有自顶向下和自底向上两种结合方法。,http:/,28,7.5 软件测试的组织和实施(8),模块结合的两种方式,从主控模块(“主程序”)开始,沿着软件的控制层次向下移动,从而把各个模块结合起来。,从最低层模块(“原子”模块)开始,沿着软件的控制层次向上移动,从而把各模块结合起来。不需用存根程序。,广度优先:沿软件结构水平地移动,把处于同一个控制层上的模块组装起来,深度优先:先组装软件结构的一条主控制通路上的所有模块；,(1)对主控模块进行测试,直接附属于主 控模块的模块,用存根程序代替；(2)根据选定的结合策略,每次用一个 实际模块代替一个存根程序；(3)在结合进一个模块的同时进行测试；(4)根据情况和需要进行部分或全部的 重复测试(回归测试)。,(1)把低层模块组合成实现某个特定的 软件子功能族；(2)写一个驱动程序(用于测试的控制程 序)协调测试数据的输入和输出；(3)对由模块组成的子功能族进行测试；(4)去掉驱动程序,沿软件结构自下而 上移动,把子功能族结合起来形成 更大子功能族。,http:/,29,7.5 软件测试的组织和实施(9),例1.如图“自顶向下”：采用广度优先:模块M1结合模块M2，M3和M4，然后再结合下一控制 层中的模块M5，M6和M7，继续下去直到所有模块结合近来。采用深度优先:首先结合 模块M1，M2，M5和M8，其次结合M6或M7，然后再构造中央的和右侧的控制通路。例2.如图“自底向上”：(1)把低层模块组合成实现某个特定的软件子功能族；,(4)去掉驱动程序,沿软件结构自下而上 移动,把子功能族结合起来形成更大 子功能族。,(2)写一个驱动程序(用于测试的控制程序)协调测试数据的输入和输出；(3)对由模块组成的子功能族进行测试；,http:/,30,7.5 软件测试的组织和实施(10),五.验收测试,验证软件的功能和性能满足用户的合理期望，即软件的有效性。,1.某些已测试过的纯技术性问题不一定再次测试；2.对用户特别感兴趣的的功能或性能，可能需增加一些测试；3.一般使用生产中的实际数据进行测试；4.需要设计并执行一些与用户使用步骤有关的测试；5.全程数据结构可能有问题的地方。,1.必须有用户参与,或以用户为主进行。2.一般使用黑盒测试法，应该仔细设计测试计划和测试过程。,1.功能和性能与用户需求一致,软件可以接收；2.功能和性能与用户需求有差距。,http:/,31,基于计算机系统的测试,一.系统测试的目标：对基于计算机的系统(软件、硬件、数据库、通信线路等)进行充分的检验，验证所有的系统组成部分是否真正被结合起来，是否能完 成分配给它们的功能。二.系统的功能测试：重新进行以前在非系统级环境下做过的各种测试，独立验 证系统的功能。三.配置测试：检查计算机系统内各种资源或设备之间的相互连接和功能分配中 的错误。四.恢复测试 1.目的:证实对具有切换能力的系统在硬件恢复后能真正地开始继续运行,并 对系统不产生任何损害。2.内容:重新启动、切换、作业保真等。五.安全测试。六.性能测试。,http:/,32,第七章 小 结,1.软件测试是保证软件可靠性的主要手段。2.软件测试阶段的根本任务是发现并改正软件中的错误。3.软件测试是软件开发过程中最艰巨繁重的任务。4.大型软件的测试应该分阶段进行，一般至少分单元测试、集成测试和验收测 试三个基本阶段。5.软件测试方案是测试阶段的关键技术问题，基本方法是选用最少的高效测试 数据，做到尽可能完善的测试，从而尽可能多的发现软件中的问题。6.设计测试方案的测试策略是：先用黑盒法(边界分析、等价划分和错误推测 法等)设计基本的测试方案，再用白盒法(路径测试、基于逻辑的测试等)补 充一些必要的测试方案。7.人工测试与计算机测试各有优缺点，互相补充，缺一不可。8.测试过程中发现的错误必须及时纠正，为此，首先必须确定故障的准确位置，这是调试过程中最困难的任务。改正错误避免在调试过程中引进新的故障。9.测试计划、测试方案和测试结果是软件配置的重要部分，它对软件的可维护 性影响很大，必须很好记录和保存。,http:/,33,第七章 习 题(1),一.回答问题 1.软件测试的基本任务？2.测试与调试的主要区别？3.人工复审的方式和作用?4.什么是黑盒测试?黑盒测试主要采用的技术有哪些?5.什么是白盒测试?白盒测试主要采用的技术有哪些?6.路径测试技术中几种主要覆盖的含义?举例说明?7.等价分类法的测试技术采用的一般方法?举例说明?8.软件测试的一般步骤?9.比较集合测试的两种方式的优劣?10.软件测试的策略?,http:/,34,第七章 习 题(2),二.某电力公司有A、B、C、D共四类收费标准，并规定，居民用电每月200度以下按 A类收费，200度以上按B类收费。动力电以每月1万度为分界，非高峰用电不足 1万度按B类收费，达到或超过1万度按C类收费。高峰用电不足1万度按C类收费，达到或超过1万度按D类收费。试用基于逻辑的测试方法为它设计足够的测试用 例实现条件组合的完全覆概。三.如图显示某程序的逻辑结构。试为它设计足够的测试用例，分别实现对程序的判定覆概、条件覆概和条件组合覆概。四.某城市电话号码由三部分组成。它们的名称和内容分别是：地区码：空白或三位数字；前 缀：非0或1的三位数字；后 缀：4位数字。假定被测程序能接受一切符合上述规定的电话号码，拒绝所有不符合规定的 电话号码。根据该程序的规格说明，作等价类的划分，并设计测试方案。,http:/,35,第七章 习 题(3),五.有一工资管理程序，输入数据：职工表和部门表如下：,程序功能说明：(1)为销售量最大的部门每个职工发放奖金1000元；(2)如果某职工原有工资已达1000元，或他是经理，则只发奖金500元；(3)如果程序正常运行，则DM=0；(DM:出错代码)(4)如果输入表格中没有任何条目(空表)，则DM=1；(5)如果没有职工在销售量最大的部门工作，则DM=2。要求：(1)画出程序流程图；(2)设计判定、条件、判定/条件、组合覆盖用例；(3)设计边沿值分析法用例。,职工表,部门表,http:/,36,工资管理流程图,职工表=ETAB;部门表=DTAB;销售额=S;职工工资=GZ;职务=ZW;职工表长=E;部门表长=D;最大销售额=Smax;出错代码=MX.,http:/,