黑盒測(cè)試方法

1、淺談黑盒測(cè)試 概覽n測(cè)試用例n黑盒測(cè)試方法n等價(jià)類劃分n邊界值分析 n因果圖與決策表法n其他測(cè)試法測(cè)試用例的概念n測(cè)試用例測(cè)試用例的定義的定義（1）為特定目標(biāo)而編制的一組測(cè)試輸入、執(zhí)行條件和預(yù)期結(jié)果，其目的是測(cè)試程序中的路徑，核實(shí)程序或軟件能否滿足某個(gè)特定的需求。（2）測(cè)試用例是執(zhí)行的最小實(shí)體。（3）對(duì)被測(cè)程序的測(cè)試通常需要多個(gè)測(cè)試用例測(cè)試用例的主要元素n測(cè)試名稱：測(cè)試用例的編號(hào)和名稱n描述：測(cè)試用例的詳細(xì)描述n前提條件：測(cè)試用例執(zhí)行的前提條件n步驟描述、預(yù)期結(jié)果及實(shí)際結(jié)果n狀態(tài)：測(cè)試用例的狀態(tài)（是否執(zhí)行，是否通過(guò)）n設(shè)計(jì)人員和執(zhí)行人員n創(chuàng)建日期和執(zhí)行日期測(cè)試用例設(shè)計(jì)單模版測(cè)試用例的重要性 測(cè)

2、試用例在測(cè)試活動(dòng)中占有核心的作用，它是測(cè)試工作的指導(dǎo)。在測(cè)試執(zhí)行過(guò)程中，測(cè)試用例是軟件測(cè)試必須遵守的準(zhǔn)則，可以把人為因素的影響減少到最小。因此測(cè)試用例的設(shè)計(jì)和編制是軟件測(cè)試活動(dòng)中最重要的。 測(cè)試用例的重要性（了解）測(cè)試用例在測(cè)試活動(dòng)中占有核心的作用，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：n測(cè)試用例構(gòu)成了設(shè)計(jì)和執(zhí)行測(cè)試過(guò)程的基礎(chǔ)。n測(cè)試的“深度”與測(cè)試用例的數(shù)量呈比例。n測(cè)試是否完全的依據(jù)。n測(cè)試工作量與測(cè)試用例的數(shù)量呈比例n測(cè)試設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)的類型及所需的資源主要都受控于測(cè)試用例測(cè)試用例的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 由于窮舉測(cè)試是不可能的，因此測(cè)試人員應(yīng)設(shè)計(jì)有限的、有代表性或特殊性的測(cè)試用例。總之一句話，設(shè)計(jì)盡可能少的用例去盡可

3、能多的發(fā)現(xiàn)軟件的缺陷?；緶?zhǔn)則如下：n測(cè)試用例的代表性 能夠代表并覆蓋各種合理的和不合理的、合法的和非法的、邊界的和越界的以及極限的輸入數(shù)據(jù)、操作和環(huán)境設(shè)置等。稀有、極端、特殊的點(diǎn)需要測(cè)試人員重點(diǎn)關(guān)注。n測(cè)試用例的非重復(fù)性 測(cè)試用例不應(yīng)是與原有測(cè)試用例重復(fù)的或等價(jià)效果的，應(yīng)追求測(cè)試用例數(shù)目的精簡(jiǎn)測(cè)試用例的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則n測(cè)試結(jié)果的可判定性 即測(cè)試執(zhí)行結(jié)果的正確性是可判定的，每一個(gè)測(cè)試用例都應(yīng)有相應(yīng)的期望結(jié)果。n測(cè)試結(jié)果的可再現(xiàn)性 即對(duì)同樣的測(cè)試用例，系統(tǒng)的執(zhí)行結(jié)果應(yīng)當(dāng)是相同的。 好的測(cè)試用例集能花費(fèi)最小的代價(jià)（人力、物力、財(cái)力、時(shí)間）做最好的測(cè)試。 測(cè)試用例的設(shè)計(jì)方法主要分為黑盒法和白盒法。黑盒測(cè)試

4、方法n黑盒測(cè)試又稱為功能測(cè)試，把被測(cè)軟件看成一個(gè)封閉的盒子，在完全不考慮軟件內(nèi)部邏輯和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的情況下進(jìn)行的測(cè)試。黑盒測(cè)試常見(jiàn)的錯(cuò)誤1、功能不正確或者遺漏2、界面錯(cuò)誤。在接口上輸入能否正確地接受。能否輸出正確的結(jié)果3、數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)錯(cuò)誤4、性能上能否滿足要求5、是否有初始化或終止錯(cuò)誤黑盒測(cè)試的缺點(diǎn) 1、只能找到缺陷，難以查找錯(cuò)誤的具體原因。 2、沒(méi)有清晰的需求規(guī)格說(shuō)明書(shū)，測(cè)試用例很難被設(shè)計(jì)。 3、相比白盒測(cè)試，測(cè)試用例產(chǎn)生遺漏或冗余的可能性大大增加黑盒測(cè)試的特點(diǎn) 從理論上講，黑盒測(cè)試只有采用窮舉輸入測(cè)試，把所有可能的輸入都作為測(cè)試情況考慮，才能查出所有的錯(cuò)誤。 實(shí)際上測(cè)試情況是無(wú)窮多的，完全測(cè)試是

5、不可能的。那么我們?nèi)绾卧O(shè)計(jì)黑盒測(cè)試用例滿足“最盡可能少的測(cè)試用例去發(fā)現(xiàn)盡可能多的軟件缺陷”呢？典型的黑盒測(cè)試方法 等價(jià)類劃分法 邊界值分析法 交互測(cè)試（場(chǎng)景法） 兼容性測(cè)試 壓力測(cè)試 錯(cuò)誤推測(cè)法等價(jià)類劃分法 等價(jià)類劃分法是一種重要的、常用的黑盒測(cè)試方法，它將不能窮舉的測(cè)試過(guò)程進(jìn)行合理分類，從而保證設(shè)計(jì)出來(lái)的測(cè)試用例具有完整性和代表性。n舉例：設(shè)計(jì)這樣的測(cè)試用例，來(lái)實(shí)現(xiàn)一個(gè)對(duì)所有實(shí)數(shù)進(jìn)行開(kāi)平方運(yùn)算（ y = sqrt(x) ）的程序的測(cè)試。思考方向： 由于開(kāi)平方運(yùn)算只對(duì)非負(fù)實(shí)數(shù)有效，這時(shí)需要將所有的實(shí)數(shù)（輸入域x）進(jìn)行劃分，可以分成：正實(shí)數(shù)、0 和 負(fù)實(shí)數(shù)。假設(shè)我們選定+1.4444代表正實(shí)數(shù)，

6、-2.345代表負(fù)實(shí)數(shù)，則為該程序設(shè)計(jì)的測(cè)試用例的輸入為+1.4444、 0 和 -2.345。等價(jià)類劃分法（續(xù)）n等價(jià)類劃分是將程序的輸入域（較多見(jiàn)）或輸出域（較少見(jiàn)）的不同區(qū)間劃分為不同的數(shù)據(jù)類，以便導(dǎo)出測(cè)試用例n每個(gè)等價(jià)類所揭示的程序錯(cuò)誤都是等價(jià)的n要求此方法的測(cè)試用例能各自發(fā)現(xiàn)一類錯(cuò)誤，從而減少必須開(kāi)發(fā)的測(cè)試用例數(shù) n測(cè)試某等價(jià)類的代表值就是等效于對(duì)于這一類其它值的測(cè)試。n例如：程序在輸入小于4的數(shù)得到結(jié)果5，那么使用2還是3或者都是一樣的等價(jià)類分類n有效等價(jià)類 n對(duì)于程序的需求說(shuō)明來(lái)說(shuō)是合理的，有意義的輸入數(shù)據(jù)所構(gòu)成的集合n利用它可以檢驗(yàn)程序是否實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的功能和性能n無(wú)效等價(jià)類 n

7、對(duì)于程序的需求說(shuō)明來(lái)說(shuō)是不合理的，沒(méi)有意義的輸入數(shù)據(jù)所構(gòu)成的集合 n利用它可以檢驗(yàn)程序?qū)τ跓o(wú)效數(shù)據(jù)的處理能力確立等價(jià)類的原則 n如果輸入條件規(guī)定了取值范圍，或者值的個(gè)數(shù)，則可以確立一個(gè)有效等價(jià)類和兩個(gè)無(wú)效等價(jià)類，例如：n數(shù)據(jù)范圍是150 n有效等價(jià)類為“=1&=50” n兩個(gè)無(wú)效等價(jià)類為“50” 確立等價(jià)類的原則n如果輸入條件是一個(gè)布爾量，則可以確立一個(gè)有效等價(jià)類和一個(gè)無(wú)效等價(jià)類 n如果規(guī)定了輸入數(shù)據(jù)的一組值，而且程序要對(duì)每一個(gè)輸入值分別進(jìn)行處理，這時(shí)要對(duì)每一個(gè)規(guī)定的輸入值確立一個(gè)有效等價(jià)類，而對(duì)于這組值之外的所有值確立一個(gè)無(wú)效等價(jià)類確立等價(jià)類的原則n如果規(guī)定了輸入數(shù)據(jù)必須遵守的規(guī)則，

8、則可以確立一個(gè)有效等價(jià)類（即遵守規(guī)則的數(shù)據(jù)）和若干無(wú)效等價(jià)類（從不同角度違反規(guī)則的數(shù)據(jù)），例如： n測(cè)試密碼域，要求密碼必須是數(shù)字或字母 n有效等價(jià)類為“密碼是數(shù)字和字母的組合”（還可以細(xì)分） n無(wú)效等價(jià)類為“密碼包括中文”、“密碼包括其它符號(hào)”等n如果確知已劃分的等價(jià)類中的各元素在程序中的處理方式不同（例如字母還要區(qū)分大小寫(xiě)等），則應(yīng)進(jìn)一步劃分成更小的等價(jià)類 等價(jià)類測(cè)試用例設(shè)計(jì)n分析輸入、輸出n劃分有效等價(jià)類、無(wú)效等價(jià)類 n設(shè)計(jì)測(cè)試用例，使其盡可能多的覆蓋有效等價(jià)類 n設(shè)計(jì)測(cè)試用例，使其盡可能多的覆蓋無(wú)效等價(jià)類 等價(jià)類測(cè)試用例設(shè)計(jì)過(guò)程n在設(shè)計(jì)測(cè)試用例時(shí)，應(yīng)同時(shí)考慮有效等價(jià)類和無(wú)效等價(jià)類測(cè)試用

9、例的設(shè)計(jì)。n根據(jù)已列出的等價(jià)類表可確定測(cè)試用例。 具體過(guò)程如下：（1）首先為等價(jià)類表中的每一個(gè)等價(jià)類分別規(guī)定一個(gè)唯一的編號(hào)。（2）設(shè)計(jì)一個(gè)新的測(cè)試用例，使它能夠盡量覆蓋尚未覆蓋的有效等價(jià)類。重復(fù)這個(gè)步驟，直到所有的有效等價(jià)類均被測(cè)試用例所覆蓋。（3）設(shè)計(jì)一個(gè)新的測(cè)試用例，使它僅覆蓋一個(gè)尚未覆蓋的無(wú)效等價(jià)類。重復(fù)這一步驟，直到所有的無(wú)效等價(jià)類均被測(cè)試用例所覆蓋。？3的順序是否可以和2顛倒？123好還是132好？為什么？等價(jià)類測(cè)試用例設(shè)計(jì)n針對(duì)是否對(duì)無(wú)效數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)試，可以將等價(jià)類測(cè)試分為標(biāo)準(zhǔn)等價(jià)類測(cè)試和健壯等價(jià)類測(cè)試。標(biāo)準(zhǔn)等價(jià)類測(cè)試不考慮無(wú)效數(shù)據(jù)值，測(cè)試用例使用每個(gè)等價(jià)類中的一個(gè)值。健壯等價(jià)類測(cè)試

10、主要的出發(fā)點(diǎn)是考慮了無(wú)效等價(jià)類。對(duì)有效輸入，測(cè)試用例從每個(gè)有效等價(jià)類中取一個(gè)值； 對(duì)無(wú)效輸入，一個(gè)測(cè)試用例有一個(gè)“無(wú)效值”，其他值均取“有效值”。邊界值分析n邊界值分析法就是對(duì)輸入或輸出的邊界值進(jìn)行測(cè)試的一種黑盒測(cè)試方法。通常邊界值分析法是作為對(duì)等價(jià)類劃分法的補(bǔ)充，這種情況下，其測(cè)試用例來(lái)自等價(jià)類的邊界。n為什么使用邊界值分析法？ 無(wú)數(shù)的測(cè)試實(shí)踐表明，大量的故障往往發(fā)生在輸入定義域或輸出值域的邊界上，而不是在其內(nèi)部。因此，針對(duì)各種邊界情況設(shè)計(jì)測(cè)試用例，通常會(huì)取得很好的測(cè)試效果。n怎樣用邊界值分析法設(shè)計(jì)測(cè)試用例？（1）首先確定邊界情況。通常輸入或輸出等價(jià)類的邊界就是應(yīng)該著重測(cè)試的邊界情況。（2）

11、選取正好等于、剛剛大于或剛剛小于邊界的值作為測(cè)試數(shù)據(jù)，而不是選取等價(jià)類中的典型值或任意值。舉例 常見(jiàn)的邊界值n對(duì)16-bit 的整數(shù)而言 32767 和 -32768 是邊界n屏幕上光標(biāo)在最左上、最右下位置n報(bào)表的第一行和最后一行n數(shù)組元素的第一個(gè)和最后一個(gè)n循環(huán)的第 0 次、第 1 次和倒數(shù)第 2 次、最后一次邊界值分析n數(shù)學(xué)含義A=x=B C=y=D確立邊界值的原則n如果輸入條件或輸出條件規(guī)定了值的范圍并且有效條件包括了值的邊界，可分別對(duì)邊界和略超出邊界取值，例如：n數(shù)據(jù)范圍是1=x=50正整數(shù)n邊界值取為：1、50、0、51n如果輸入條件或輸出條件規(guī)定了值的范圍并且有效條件不包括了值的邊

12、界，可分別對(duì)邊界和略處于邊界內(nèi)取值，例如：n數(shù)據(jù)范圍是1x50正整數(shù)n邊界值取為：1、50、2、49確立邊界值的原則n如果輸入或輸出域是個(gè)有序的集合（如順序文件、表格等），應(yīng)注意選取有序集的第一個(gè)和最后一個(gè)元素以及集合外但靠近集合的元素作為邊界 ，例如：n輸入文件名介于file0101file0120之間n邊界值取為file0100，file0101，file0120，file0121邊界值分析主題思想n采用邊界值分析測(cè)試的基本思想是：故障往往出現(xiàn)在輸入變量的邊界值附近。 因此，邊界值分析法利用輸入變量的最小值(min)、略大于最小值(min+)、輸入值域內(nèi)的任意值(nom)、略小于最大值(m

13、ax-)和最大值(max)來(lái)設(shè)計(jì)測(cè)試用例。n因此，在邊界值分析法中獲取測(cè)試用例的方法是： (1) 每次保留程序中一個(gè)變量，讓其余的變量取正常值，被保留的變量依次取min、min+、nom、max-和max。 (2) 對(duì)程序中的每個(gè)變量重復(fù) (1) 。交互測(cè)試（場(chǎng)景法）n交合測(cè)試的理論基礎(chǔ) 因果圖法產(chǎn)生的背景： 等價(jià)類劃分法和邊界值分析方法都是著重考慮輸入條件，但沒(méi)有考慮輸入條件的各種組合、輸入條件之間的相互制約關(guān)系。這樣雖然各種輸入條件可能出錯(cuò)的情況已經(jīng)測(cè)試到了，但多個(gè)輸入條件組合起來(lái)可能出錯(cuò)的情況卻被忽視了。 如果在測(cè)試時(shí)必須考慮輸入條件的各種組合，則可能的組合數(shù)目將是天文數(shù)字，因此必須考慮

14、采用一種適合于描述多種條件的組合、相應(yīng)產(chǎn)生多個(gè)動(dòng)作的形式來(lái)進(jìn)行測(cè)試用例的設(shè)計(jì)，這就需要利用因果圖（邏輯模型）。測(cè)試方法舉例：多利用打斷工具如藍(lán)牙，鬧鐘，來(lái)電等操作。使用瀏覽器下載時(shí)來(lái)電或鬧鐘提醒，看是否中斷（3g），使用wifi上網(wǎng)時(shí)藍(lán)牙配對(duì)或 傳輸，發(fā)送電子郵件接收彩信等等錯(cuò)誤推測(cè)法 n錯(cuò)誤推測(cè)法是基于經(jīng)驗(yàn)和直覺(jué)推測(cè)程序中所有可能存在的各種錯(cuò)誤，從而有針對(duì)性地設(shè)計(jì)測(cè)試用例壓力測(cè)試n一、壓力測(cè)試（Stress Testing）的概念概念之一【壓力測(cè)試】是指模擬巨大的工作負(fù)荷以查看應(yīng)用程序在峰值使用情況下如何執(zhí)行操作。對(duì)每個(gè)單獨(dú)的組件進(jìn)行壓力測(cè)試后，應(yīng)對(duì)帶有其所有組件和支持服務(wù)的整個(gè)應(yīng)用程序進(jìn)行壓力測(cè)試。在一（任意）定條件下軟件系統(tǒng)的性能的變化情況。通過(guò)改變應(yīng)用程序的輸入以對(duì)應(yīng)用程序施加越來(lái)越大的負(fù)載（并發(fā)，循環(huán)操作，多用戶）并測(cè)量在這些不同的輸入時(shí)性能的改變，也就是通常說(shuō)的概念：壓力測(cè)試考察當(dāng)前軟硬件環(huán)境下系統(tǒng)所能承受的最大負(fù)荷并幫助找出系統(tǒng)瓶頸所在。其實(shí)這種測(cè)試也可以稱為負(fù)載測(cè)試 。錯(cuò)誤推測(cè)法基本思想n列舉出程序中所有可能有的錯(cuò)誤和容易發(fā)生錯(cuò)誤的特殊情況來(lái)設(shè)計(jì)測(cè)試用例n例如: n以前測(cè)試時(shí)曾出現(xiàn)過(guò)錯(cuò)誤的地方，包括單元測(cè)試、集成測(cè)試、系