第2章 黑盒測試邊界值分析法

1、2021-12-2412021-12-2422021-12-2432021-12-244邊界值分析方法n1 概述n人們從長期的測試工作經(jīng)驗(yàn)得知，大量的錯(cuò)誤是發(fā)生在輸入或輸出范圍的邊界上，而不是在輸入范圍的內(nèi)部。因此針對(duì)各種邊界情況設(shè)計(jì)測試用例，可以查出更多的錯(cuò)誤。2021-12-245邊界值分析方法2021-12-247邊界值分析方法n邊界值分析方法也是一種黑盒測試方法n測試用例主要來自于等價(jià)類的邊界.n邊界值分析法就是對(duì)輸入或輸出的邊界值進(jìn)行測試的一種黑盒測試方法。其測試用例來自等價(jià)類的邊界。具有發(fā)現(xiàn)程序錯(cuò)誤的能力.2021-12-248邊界值分析方法n邊界值分析測試的基本原理:故障往往故障

2、往往出現(xiàn)在輸入變量的邊界值附近出現(xiàn)在輸入變量的邊界值附近. .n使用邊界值分析方法設(shè)計(jì)測試用例,首先應(yīng)確定邊界情況.n通常輸入和輸出等價(jià)類的邊界,就是應(yīng)著重測試的邊界情況.2021-12-249n通常情況下，軟件測試所包含的邊界檢驗(yàn)有幾種類型： 數(shù)字、字符、位置、質(zhì)量、大小、速度、方位、尺寸、 空間等n相應(yīng)地，以上類型的邊界值應(yīng)該在： 最大/最小、首位/末位、上/下、最快/最慢、最高/最低、 最短/最長、 空/滿等情況下2021-12-2410舉例 常見的邊界值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

3、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2021-12-2411舉例 利用邊界值作為測試數(shù)據(jù)2021-12-2412n在多數(shù)情況下，邊界值條件是基于應(yīng)用程序的功能設(shè)計(jì)而需要考慮的因素，可以從軟件的規(guī)格說明或常識(shí)中得到，也是最終用戶可以很容易發(fā)現(xiàn)問題的。然而，在測試用例設(shè)計(jì)過程中，某些邊界值條件是不需要呈現(xiàn)給用戶的，或者說用戶是很難注意到的，但同時(shí)確實(shí)屬于檢驗(yàn)范疇內(nèi)的邊界條件，稱為內(nèi)部邊界值條件或子邊界值條件。2021-12-2413邊界值劃分用例設(shè)計(jì)步驟第一步第二步進(jìn)行等價(jià)類劃分分析等價(jià)類，用邊界值設(shè)計(jì)用例2021-12-2414邊界值分析方法n2邊界值分析方法

4、選擇測試用例的原則 n2邊界值分析方法選擇測試用例的原則 2021-12-2416邊界值分析方法2021-12-2418n內(nèi)部邊界值條件主要有下面幾種：數(shù)值的邊界值檢驗(yàn) 字符的邊界值檢驗(yàn)其它邊界值檢驗(yàn)2021-12-2419數(shù)值的邊界值檢驗(yàn)n計(jì)算機(jī)是基于二進(jìn)制進(jìn)行工作的，因此，軟件的任何數(shù)值運(yùn)算都有一定的范圍限制。2021-12-2420字符的邊界值檢驗(yàn)n在計(jì)算機(jī)軟件中，字符也是很重要的表示元素，其中ASCII和Unicode是常見的編碼方式。下表中列出了一些常用字符對(duì)應(yīng)的ASCII碼值。2021-12-2421五、邊界值法五、邊界值法下面舉個(gè)例子讓大家更深入地理解邊界值法。下面舉個(gè)例子讓大家

5、更深入地理解邊界值法。 用戶登錄網(wǎng)上購物系統(tǒng)要購買某種商品，假設(shè)該用戶登錄網(wǎng)上購物系統(tǒng)要購買某種商品，假設(shè)該商品剩余數(shù)量為商品剩余數(shù)量為100100件，且用戶只會(huì)輸入整數(shù)，件，且用戶只會(huì)輸入整數(shù)，（如果沒有這條說明，那還可能輸入小數(shù)，字母，（如果沒有這條說明，那還可能輸入小數(shù)，字母，空格等）則用戶只能購買空格等）則用戶只能購買1-1001-100范圍內(nèi)的商品件范圍內(nèi)的商品件數(shù)。使用邊界值法設(shè)計(jì)測試用例，測試用戶輸入數(shù)。使用邊界值法設(shè)計(jì)測試用例，測試用戶輸入商品數(shù)量商品數(shù)量Q Q后，系統(tǒng)反應(yīng)是否合乎標(biāo)準(zhǔn)。后，系統(tǒng)反應(yīng)是否合乎標(biāo)準(zhǔn)。2021-12-2422五、邊界值法五、邊界值法1100輸入分區(qū)輸

6、入分區(qū) 1 2 3 4 5 6圖圖- 邊界值分析邊界值分析邊界及測邊界及測 試用例試用例 提出邊界時(shí)，一定要測試鄰近邊界的合法數(shù)據(jù)，即測試提出邊界時(shí)，一定要測試鄰近邊界的合法數(shù)據(jù)，即測試最后一個(gè)可能合法的數(shù)據(jù)，以及剛剛超過邊界的非常數(shù)最后一個(gè)可能合法的數(shù)據(jù)，以及剛剛超過邊界的非常數(shù)據(jù)。越界測試通常簡單地加據(jù)。越界測試通常簡單地加1或者用最小的數(shù)減或者用最小的數(shù)減1。2021-12-2423五、邊界值法五、邊界值法我們可以考慮商品數(shù)量我們可以考慮商品數(shù)量Q Q的輸入?yún)^(qū)間：的輸入?yún)^(qū)間：（1 1）Q1Q1（2 2）Q=1Q=1（3 3）1Q1001Q100Q100根據(jù)上面的分析可以設(shè)計(jì)六個(gè)用例：根據(jù)

7、上面的分析可以設(shè)計(jì)六個(gè)用例：（1 1）Test Case 1Test Case 1：輸入：輸入0 0，返回錯(cuò)誤信息，返回錯(cuò)誤信息“您必須輸入大于等于一您必須輸入大于等于一個(gè)數(shù)量值個(gè)數(shù)量值”。（2 2）Test Case 2Test Case 2：輸入：輸入1 1，頁面正確運(yùn)行。，頁面正確運(yùn)行。（3 3）Test Case 3Test Case 3：輸入：輸入2 2，頁面正確運(yùn)行。，頁面正確運(yùn)行。2021-12-2424五、邊界值法五、邊界值法（4 4）Test Case 4Test Case 4：輸入：輸入9999，頁面正確運(yùn)行。，頁面正確運(yùn)行。（5 5）Test Case 5Test Cas

8、e 5：輸入：輸入100100，頁面正確運(yùn)行。，頁面正確運(yùn)行。（6 6）Test Case 6Test Case 6：輸入：輸入101101，返回錯(cuò)誤信息，返回錯(cuò)誤信息“您所選購的商品數(shù)量僅剩您所選購的商品數(shù)量僅剩100100件件”。 測試員可以將上面的信息填入用例設(shè)計(jì)表格中，形成標(biāo)準(zhǔn)的測試用例。測試員可以將上面的信息填入用例設(shè)計(jì)表格中，形成標(biāo)準(zhǔn)的測試用例。大宗購物折扣-需求2021-12-2429邊界值分析測試n3 邊界值分析測試2021-12-2430邊界值分析測試n假設(shè)函數(shù)F有兩個(gè)變量x1,x2,兩個(gè)變量的取值范圍:na x1b, cx2 d2021-12-2431邊界值分析測試abcd

9、x2x12021-12-2432邊界值分析測試n基于單缺陷假設(shè)，利用輸入變量的,來設(shè)計(jì)測試用例.2021-12-2433邊界值分析測試abcdx2x12021-12-2434邊界值分析測試;2021-12-2435邊界值分析測試n對(duì)于一個(gè)對(duì)于一個(gè)含有含有n個(gè)變量個(gè)變量的程序，只讓其中一的程序，只讓其中一個(gè)變量取極值，讓其余的變量取正常值，被個(gè)變量取極值，讓其余的變量取正常值，被保留的變量依次取保留的變量依次取min、min+、nom、max-、max值，對(duì)每個(gè)變量都重復(fù)進(jìn)行。值，對(duì)每個(gè)變量都重復(fù)進(jìn)行。這樣，對(duì)于一個(gè)有這樣，對(duì)于一個(gè)有n個(gè)變量的程序，邊界值個(gè)變量的程序，邊界值分析測試程序會(huì)產(chǎn)生分

10、析測試程序會(huì)產(chǎn)生4n+1個(gè)測試用例。個(gè)測試用例。2021-12-2436三角形問題的邊界值分析測試用例設(shè)計(jì)n三角形問題：n要求三角形的三條邊a，b，c都在1到100之內(nèi)2021-12-2437n三角形問題的邊界值分析測試用例設(shè)計(jì)2021-12-24382021-12-2439NextDate函數(shù)的邊界值分析測試用例2021-12-2440NextDate函數(shù)的邊界值分析測試用例2021-12-2441邊界值分析的特點(diǎn)2021-12-2442n4 邊界值分析的n邊界值分析的擴(kuò)展n除了考慮5個(gè)邊界值外,還需要考慮采用一個(gè)略超過最大值max+以及略小于最小值min-的取值。即：2021-12-244

11、3abcdx2x12021-12-2444n健壯性測試的主要價(jià)值是：觀察例外處理情況。2021-12-2445三角形問題的健壯性測試用例設(shè)計(jì)n考慮 max+，max，max-，nom，min+， min， min-。2021-12-2446nNextDate函數(shù)的健壯性測試用例設(shè)計(jì)2021-12-2447NextDate函數(shù)的健壯性測試用例設(shè)計(jì)2021-12-2448最壞情況測試n3.5 最壞情況測試n邊界值分析采用可靠性理論中的單缺陷假設(shè)，如果不考慮這種假設(shè)，那么，應(yīng)該關(guān)心當(dāng)多個(gè)變量取極值時(shí)會(huì)出現(xiàn)什么情況。2021-12-2449最壞情況測試n使用這種思想生成最壞情況的測試用例， 首先對(duì)每個(gè)

12、變量進(jìn)行包含最小值min，略高于最小值min+，正常值nom，略低于最大值max-和最大值max五個(gè)元素集合的測試， 然后對(duì)這些集合進(jìn)行笛卡兒積計(jì)算，以生成測試用例。2021-12-2450最壞情況測試adcbx1x22021-12-2451最壞情況測試n最壞情況測試比邊界值分析測試以及健壯性測試要徹底，邊界值分析測試用例是最壞情況測試用例的真子集。nN變量函數(shù)的最壞情況測試，會(huì)產(chǎn)生5n個(gè)測試用例，而邊界值分析只產(chǎn)生4n+1個(gè)測試用例2021-12-2452健壯最壞情況測試 首先對(duì)每個(gè)變量進(jìn)行包含略小于最小值min-，最小值min，略高于最小值min+，正常值nom，略低于最大值max-,最大

13、值max,和略大于最大值max+,七個(gè)元素集合的測試， 然后對(duì)這些集合進(jìn)行笛卡兒積計(jì)算，以生成測試用例。2021-12-2453健壯最壞情況測試adcbx1x22021-12-2454練習(xí)題n某人事管理系統(tǒng)在加入一個(gè)人的信息時(shí)，輸入的信息包括:姓名、性別、籍貫、出生日期、學(xué)歷、身高、德才表現(xiàn)等。采用邊界值測試技術(shù)設(shè)計(jì)測試用例進(jìn)行測試。n假設(shè)在軟件的規(guī)格說明中，規(guī)定：姓名最長20個(gè)字符，性別為1個(gè)字符，籍貫最長為20個(gè)字符，出生日期要求年份4位，月份小于等于12，日期小于等于31，學(xué)歷最長2個(gè)字符，身高3位數(shù)，德才表現(xiàn)最長2000個(gè)字符。2021-12-24552021-12-2456找零錢最佳

14、組合找零錢最佳組合n假設(shè)商店貨品價(jià)格假設(shè)商店貨品價(jià)格(R)(R)皆不大于皆不大于100100元（且為整元（且為整數(shù)數(shù)) )，若顧客付款在，若顧客付款在100100元內(nèi)元內(nèi)(P)(P)，求找給顧客之，求找給顧客之最少貨幣個(gè)（張）數(shù)最少貨幣個(gè)（張）數(shù)? ?n（ 貨貨 幣幣 面面 值值 50 50 元元 (N(N5050) ) ， 10 10 元元 (N(N1010) ) ， 5 5 元元 (N(N5 5) ) ， 1 1 元元 (N(N1 1) ) 四四 種種 ）n正確功能：找零的組合為1/5/10/50面值組合的最小個(gè)（張）數(shù)n找零數(shù)額RP=P-R假設(shè)計(jì)算正確 n結(jié)合等價(jià)類劃分和邊界值分析設(shè)計(jì)測

15、試用例n一、 分 析 輸 入 的 情 形 。nR 100n0 R = 100nR 100nR= P = 100nP N10 = 1nN10 = 0nN5 = 1nN5 = 0n4 N1 = 1nN1 = 0n三、 分 析 規(guī) 格 中 每 一 決 策 點(diǎn) 之 情 形 ， 以 RR1, RR2, RR3 表 示 計(jì) 算 要 找 50, 10, 5 元 貨 幣 數(shù) 時(shí) 之 剩 余 金 額 。 nR 100nR 100nP = 50nRR2 = 10nRR3 = 5n四、 由 上 述 之 輸 入 輸 出 條 件 組 合 出 可 能 的 情 形 。nR 100nR = 0n0 R 100n0 R = 1

16、00, P Rn0 R = 100, R = P = 100, RR = 50n0 R = 100, R = P = 100, RR = 49n0 R = 100, R = P = 100, RR = 10n0 R = 100, R = P = 100, RR = 9n0 R = 100, R = P = 100, RR = 5n0 R = 100, R = P = 100, RR = 4n0 R = 100, R = P = 100, RR = 1n0 R = 100, R = P = 100, RR = 0n五、 為 滿 足 以 上 之 各 種 情 形 ， 測 試 資 料 設(shè) 計(jì) 如 下

17、：n1. 貨品價(jià)格 = 101n2. 貨品價(jià)格 = 0n3.貨品價(jià)格 = -1n4. 貨品價(jià)格 = 100, 付款金額 = 101n5. 貨品價(jià)格 = 100, 付款金額 = 99n6. 貨品價(jià)格 = 50, 付款金額 = 100n7. 貨品價(jià)格 = 51, 付款金額 = 100n8. 貨品價(jià)格 = 90, 付款金額 = 100n9. 貨品價(jià)格 = 91, 付款金額 = 100n10. 貨品價(jià)格 = 95, 付款金額 = 100n11. 貨品價(jià)格 = 96, 付款金額 = 100n12. 貨品價(jià)格 = 99, 付款金額 = 100n13. 貨品價(jià)格 = 100, 付款金額 = 10062邊界值

18、分析法 - 舉例 例題：現(xiàn)有一個(gè)學(xué)生標(biāo)準(zhǔn)化考試批閱試卷,產(chǎn)生成績報(bào)告的程序。其規(guī)格說明如下:程序的輸入文件由一些有80個(gè)字符的記錄組成,如右圖所示，所有記錄分為3組：63邊界值分析法 - 舉例 標(biāo)題：這一組只有一個(gè)記錄，其內(nèi)容為輸出成績報(bào)告的名字。64邊界值分析法 - 舉例試卷各題標(biāo)準(zhǔn)答案記錄： 每個(gè)記錄均在第80個(gè)字符處標(biāo)以數(shù)字“2”。該組的第一個(gè)記錄的第1至第3個(gè)字符為題目編號(hào)（取值為1一999）。第10至第59個(gè)字符給出第1至第50題的答案（每個(gè)合法 字 符 表 示 一 個(gè) 答案）。該組的第2，第3個(gè)記錄相應(yīng)為第51至第100，第101至第150，題的答案。65邊界值分析法 - 舉例 每個(gè)學(xué)生的答卷描述：該組中每個(gè)記錄的第80個(gè)字符均為數(shù)字“3”。每個(gè)學(xué)生的答卷在若干個(gè)記錄中給出。如甲的首記錄第1至第9字符給出學(xué)生姓名及學(xué)號(hào)，第10至第59字符列出的是甲所做的第1至第50題的答案。若試題數(shù)超過50，則第2，第3紀(jì)錄分別給出他的第51至第100，第101至第150題的解答。然后是學(xué)生乙的答卷記錄。學(xué)生人