軟件測試技術(shù)第4章黑盒測試第2節(jié)等價類測試

1、Software Testing等價類測試Software Testing問題引入問題引入w測試的矛盾測試的矛盾為保證軟件產(chǎn)品的質(zhì)量，我們需要進行完備為保證軟件產(chǎn)品的質(zhì)量，我們需要進行完備( (徹徹底底) )的測試；但這是不現(xiàn)實的的測試；但這是不現(xiàn)實的, ,因為：因為：輸入量太大輸入量太大輸出結(jié)果太多輸出結(jié)果太多軟件實現(xiàn)途徑太多軟件實現(xiàn)途徑太多Software Testing問題引入問題引入w測試的矛盾測試的矛盾為保證軟件產(chǎn)品的質(zhì)量，我們需要進行完備為保證軟件產(chǎn)品的質(zhì)量，我們需要進行完備( (徹徹底底) )的測試；但這是不現(xiàn)實的的測試；但這是不現(xiàn)實的, ,因為：因為：輸入量太大輸入量太大輸出結(jié)

2、果太多輸出結(jié)果太多軟件實現(xiàn)途徑太多軟件實現(xiàn)途徑太多設計測試用例，實現(xiàn)一個對所有實數(shù)進行開方運算（f = sqrt(x)）的程序的測試。等價類方法可令測試事半功倍。Software Testing4.2.1 等價類等價類w劃分劃分w等價類測試的基本思想等價類測試的基本思想w等價類的分類等價類的分類w確定等價類的原則確定等價類的原則w等價類測試的分類等價類測試的分類w用等價類設計測試用例用等價類設計測試用例Software Testing1. 劃劃 分分w劃分劃分劃分是指互不相交的一組子集，這些子集的并劃分是指互不相交的一組子集，這些子集的并是整個集合。是整個集合。劃分的定義劃分的定義給定集合給定

3、集合B B，以及，以及B B的一組子集的一組子集A1A1、A2A2、AnAn，這些子集是，這些子集是B B的一個劃分，當且僅當：的一個劃分，當且僅當： A1A2A1A2AnAnB B，且，且 ij AiAjij AiAjSoftware Testing2.等價類測試等價類測試w等價類定義等價類定義等價類是輸入域的某個等價類是輸入域的某個子集合子集合，而所有的等，而所有的等價類的并集是整個輸入域。在子集合中，各個價類的并集是整個輸入域。在子集合中，各個輸入數(shù)據(jù)對于揭露程序中的錯誤是輸入數(shù)據(jù)對于揭露程序中的錯誤是等效等效的。的。w等價類的特點等價類的特點完備性完備性無冗余性無冗余性等價性等價性So

4、ftware Testingw等價類測試的假設：等價類測試的假設：測試某等價類的代表值，就等效于對這個等測試某等價類的代表值，就等效于對這個等價類中其他值的測試。價類中其他值的測試。w等價類測試的思想：等價類測試的思想：把全部的輸入數(shù)據(jù)把全部的輸入數(shù)據(jù)劃分成若干個等價類劃分成若干個等價類，在每在每一個等價類中取一個數(shù)據(jù)一個等價類中取一個數(shù)據(jù)來進行測試。來進行測試。2.等價類測試等價類測試(續(xù)續(xù))Software Testing3. 等價類的分類等價類的分類w有效等價類有效等價類對于程序的規(guī)格說明來說，是合理的、有意義對于程序的規(guī)格說明來說，是合理的、有意義的輸入數(shù)據(jù)所構(gòu)成的集合；的輸入數(shù)據(jù)所構(gòu)

5、成的集合；w無效等價類無效等價類對于程序的規(guī)格說明來說，是不合理的、沒有對于程序的規(guī)格說明來說，是不合理的、沒有意義的輸入數(shù)據(jù)所構(gòu)成的集合；意義的輸入數(shù)據(jù)所構(gòu)成的集合；Software Testing4. 4. 確定等價類的原則確定等價類的原則w(1)如果輸入條件規(guī)定了取值范圍或值的如果輸入條件規(guī)定了取值范圍或值的個數(shù)就可確定個數(shù)就可確定一個有效等價類一個有效等價類和和兩個無兩個無效等價類效等價類w例如：例如：輸入學生成績，范圍是輸入學生成績，范圍是0到到100；Software Testing確定等價類的原則確定等價類的原則w(2) 輸入條件規(guī)定了輸入值的輸入條件規(guī)定了輸入值的集合集合或是規(guī)

6、定或是規(guī)定了了“必須如何必須如何”的條件，則可確定一個有的條件，則可確定一個有效等價類和一個無效等價類效等價類和一個無效等價類w例如：例如：“標識符以字母開頭標識符以字母開頭”Software Testing確定等價類的原則確定等價類的原則w(3) 如果輸入條件是一個如果輸入條件是一個布爾量布爾量, ,則可以確則可以確立一個有效等價類和一個無效等價類。立一個有效等價類和一個無效等價類。w例如：例如：“輸入密碼輸入密碼”Software Testing確定等價類的原則確定等價類的原則w(4) 如果規(guī)定了輸入數(shù)據(jù)的如果規(guī)定了輸入數(shù)據(jù)的一組值一組值, , 且程序要且程序要對每一個輸入值分別進行處理對

7、每一個輸入值分別進行處理, , 要對要對每一個規(guī)每一個規(guī)定的輸入值確立一個有效等價類定的輸入值確立一個有效等價類, ,而對于這組而對于這組值值之外的所有值確立一個無效等價類之外的所有值確立一個無效等價類。w例：輸入條件說明學歷可為例：輸入條件說明學歷可為: :?？?、本科、碩?？?、本科、碩士、博士士、博士四種之一。四種之一。Software Testing確定等價類的原則確定等價類的原則w(5) 如果規(guī)定了輸入數(shù)據(jù)如果規(guī)定了輸入數(shù)據(jù)必須必須遵循的規(guī)則，遵循的規(guī)則，可確定一個有效等價類和若干個無效等價可確定一個有效等價類和若干個無效等價類（從不同角度違反規(guī)則類（從不同角度違反規(guī)則) )。w例如：用

8、戶名必須是字母例如：用戶名必須是字母Software Testing確定等價類的原則確定等價類的原則w（6 6）如已劃分的等價類各元素在程序中的）如已劃分的等價類各元素在程序中的處理方式不同處理方式不同，則應將此等價類進一步劃分，則應將此等價類進一步劃分成更小的等價類。成更小的等價類。w例如：輸入三條邊，判斷三角形的形狀例如：輸入三條邊，判斷三角形的形狀Software Testing5. 用等價類設計測試用例用等價類設計測試用例w(1)(1)劃分等價類，形成等價類表劃分等價類，形成等價類表w(2)(2)為每個等價類規(guī)定一個唯一的編號為每個等價類規(guī)定一個唯一的編號w(3)(3)設計一新的測試用

9、例，使其設計一新的測試用例，使其盡可能多地覆盡可能多地覆蓋尚未覆蓋的有效等價類蓋尚未覆蓋的有效等價類，重復這一步驟，直，重復這一步驟，直到所有的有效等價類都被覆蓋為止；到所有的有效等價類都被覆蓋為止；w(4)(4)設計一新測試用例，使其只設計一新測試用例，使其只覆蓋一個無效覆蓋一個無效等價類等價類，重復這一步驟直到所有無效等價類均，重復這一步驟直到所有無效等價類均被覆蓋；被覆蓋；Software Testing 案例案例 1w電話號碼電話號碼某城市電話號碼由兩部分組成：某城市電話號碼由兩部分組成： 地區(qū)碼：地區(qū)碼：以以0 0開頭的開頭的3 3位或位或4 4位數(shù)字位數(shù)字 電話號碼：電話號碼：以非

10、以非0 0、非、非1 1開頭的開頭的7 7位或位或8 8位數(shù)字位數(shù)字w假定被測程序能接受一切符合上述規(guī)定的號碼，拒假定被測程序能接受一切符合上述規(guī)定的號碼，拒絕所有不符合規(guī)定的號碼。請用等價類方法進行測絕所有不符合規(guī)定的號碼。請用等價類方法進行測試，設計測試用例。試，設計測試用例。Software Testing輸入數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)有效等價類有效等價類 無效等價類無效等價類 地區(qū)碼地區(qū)碼(1)(1)以以0 0開頭的開頭的3 3位數(shù)串位數(shù)串(2)(2)以以0 0開頭的開頭的4 4位數(shù)串位數(shù)串 (3)(3)以以0 0開頭的含有非數(shù)字字符的串開頭的含有非數(shù)字字符的串(4)(4)以以0 0開頭的小于開頭的

11、小于3 3位數(shù)串位數(shù)串(5)(5)以以0 0開頭的大于開頭的大于4 4位數(shù)串位數(shù)串(6)(6)以非以非0 0開頭的數(shù)串開頭的數(shù)串 電話號碼電話號碼 (7)(7)以非以非0 0、非、非1 1開頭的開頭的7 7位數(shù)串位數(shù)串(8)(8)以非以非0 0、非、非1 1開頭的開頭的8 8位數(shù)串位數(shù)串 (9)(9)以以0 0開頭的數(shù)串開頭的數(shù)串(10)(10)以以1 1開頭的數(shù)串開頭的數(shù)串(11)(11)以非以非0 0、非、非1 1開頭的含有非數(shù)字字開頭的含有非數(shù)字字符的符的7 7位或位或8 8位的數(shù)串位的數(shù)串(12)(12)以非以非0 0、非、非1 1開頭的小于開頭的小于7 7位的數(shù)串位的數(shù)串(13)(1

12、3)以非以非0 0、非、非1 1開頭的小于開頭的小于8 8位的數(shù)串位的數(shù)串 1.電話號碼的等價類設計Software Testing用例用例編號編號輸入數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù) 預期結(jié)果預期結(jié)果覆蓋等價類覆蓋等價類 1 1010 23145678010 23145678接受接受(1)(1)、(8)(8)2 2023 2234567023 2234567接受接受(1)(1)、(7)(7)3 30851 23456780851 2345678接受接受(2)(2)、(7)(7)4 40851 234567890851 23456789接受接受(2)(2)、(8)(8)2.電話號碼的有效等價類測試用例設計Soft

13、ware Testing用例用例編號編號輸入數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù) 預期結(jié)果預期結(jié)果覆蓋等價類覆蓋等價類 5 50a34 234567890a34 23456789拒絕拒絕(3)(3)6 605 2345678905 23456789拒絕拒絕(4)(4)7 701234 2345678901234 23456789拒絕拒絕(5)(5)8 82341 234567892341 23456789拒絕拒絕(6)(6)9 9028 01234567028 01234567拒絕拒絕(9)(9)1010028 12345678028 12345678拒絕拒絕(10)(10)1111028 qw123456028 q

14、w123456拒絕拒絕(11)(11)1212028 623456028 623456拒絕拒絕(12)(12)1313028 886234569028 886234569拒絕拒絕(13)(13)3.電話號碼的無效等價類測試用例設計Software Testing4.2.2 等價類測試的分類等價類測試的分類w單缺陷單缺陷與與多缺陷假設多缺陷假設產(chǎn)生弱等價類與強等價產(chǎn)生弱等價類與強等價類測試之分；類測試之分；w是否進行無效數(shù)據(jù)的處理產(chǎn)生是否進行無效數(shù)據(jù)的處理產(chǎn)生健壯健壯與與一般一般等等價類測試之分；價類測試之分；Software Testingw等價類測試的分類：等價類測試的分類：弱一般等價類測試

15、弱一般等價類測試強一般等價類測試強一般等價類測試弱健壯等價類測試弱健壯等價類測試強健壯等價類測試強健壯等價類測試Software Testingw討論對象討論對象一個具有兩個自變量一個具有兩個自變量x1和和x2的函數(shù)的函數(shù)FF實現(xiàn)為一個程序且輸入變量實現(xiàn)為一個程序且輸入變量x1和和x2的邊界以的邊界以及邊界內(nèi)的區(qū)間及邊界內(nèi)的區(qū)間a x1 da x1 d，區(qū)間為，區(qū)間為a, b)a, b)，b, c)b, c)，c, dc, de x2 ge x2 g，區(qū)間為，區(qū)間為e, f)e, f)， f, gf, gw討論對象（續(xù)）討論對象（續(xù)）Software Testing1. 弱一般等價類測試弱一般

16、等價類測試w弱一般等價類測試的假設：弱一般等價類測試的假設：“單缺陷單缺陷”假假設設失效極少是由兩個或多個缺陷的同時發(fā)生引失效極少是由兩個或多個缺陷的同時發(fā)生引起的起的w測試用例設計：測試用例設計：選取的測試用例覆蓋所有的選取的測試用例覆蓋所有的有效等價類有效等價類。 弱一般等價類測試用例弱一般等價類測試用例Software Testing2. 強一般等價類測試強一般等價類測試w基于基于多缺陷多缺陷假設；假設；w測試用例設計：測試用例設計：將每個變量的有效等價類做將每個變量的有效等價類做笛卡爾積笛卡爾積，設，設計測試用例覆蓋笛卡爾積的每個元素。計測試用例覆蓋笛卡爾積的每個元素。 強一般等價類測

17、試用例Software Testing3. 弱健壯等價類測試弱健壯等價類測試w弱：基于單缺陷假設弱：基于單缺陷假設w健壯：考慮無效值健壯：考慮無效值w測試用例設計：測試用例設計：對有效輸入對有效輸入，使用每個有效等價類的一個值，使用每個有效等價類的一個值對無效輸入對無效輸入，測試用例將擁有一個無效值，測試用例將擁有一個無效值，并保持其余的值都是有效的并保持其余的值都是有效的弱健壯等價類測試用例Software Testing4. 4. 強健壯等價類測試強健壯等價類測試w強健壯等價類測試：基于多缺陷假設，強健壯等價類測試：基于多缺陷假設，從所有等價類的笛卡爾積的每一個元素從所有等價類的笛卡爾積的

18、每一個元素中獲得測試用例中獲得測試用例強：多缺陷假設強：多缺陷假設健壯：考慮無效值健壯：考慮無效值強健壯等價類測試用例Software Testingw三角形問題三角形問題以不同的角度劃分等價類：以不同的角度劃分等價類：輸入條件（數(shù)據(jù)范圍）的等價類輸入條件（數(shù)據(jù)范圍）的等價類輸出值域等價類輸出值域等價類 以兩邊之和與第三邊之間的關系以兩邊之和與第三邊之間的關系 以以“整數(shù)相等整數(shù)相等”關系劃分的等價類關系劃分的等價類1. 輸入條件的等價輸入條件的等價類類w有效等價類：有效等價類： 0a200;0a200; 0b200; 0b200; 0c200; 0c200; w無效等價類：無效等價類： a2

19、00,a200, b200, b200, c200 c2002. 輸出值域等價類輸出值域等價類w輸出值域等價類輸出值域等價類R1=:有三條邊有三條邊a、b和和c的的等邊三角形等邊三角形R2=:有三條邊有三條邊a、b和和c的的等腰三角形等腰三角形R3=:有三條邊有三條邊a、b和和c的的不等邊三角形不等邊三角形R4=:三條邊三條邊a、b和和c不能構(gòu)成三角形不能構(gòu)成三角形3.以兩邊之和與第三邊之間的關系以兩邊之和與第三邊之間的關系劃分等價類劃分等價類wD6：a b + cwD7：b a + cwD8：c a + bw等價類等價類D6的進一步劃分的進一步劃分D6：a b + cD6：a b + c4.

20、 “整數(shù)相等整數(shù)相等”關系劃分等價類關系劃分等價類wD1=：a b c wD2=：ab, a c wD3=：ac, a b wD4=：bc, a b wD5=：a b, a c, b c Software Testingw程序規(guī)定程序規(guī)定“輸入三個正整數(shù)輸入三個正整數(shù)a,b,ca,b,c，分別作，分別作為三角形的三條邊。通過程序判斷是否能為三角形的三條邊。通過程序判斷是否能夠構(gòu)成三角形，如果能夠成三角形，進一夠構(gòu)成三角形，如果能夠成三角形，進一步判斷三角形的類型。步判斷三角形的類型?！庇玫葍r類劃分法用等價類劃分法為該程序進行測試用例設計。為該程序進行測試用例設計。案例案例2輸入輸入條件條件有效等有效等價類價類編編號號無效等價類無效等價類編號編號三