軟件測(cè)試白盒測(cè)試

1、第3章 白盒測(cè)試1e6e1e2e3e4e5e73.1控制流測(cè)試一、基本概念有向圖路徑完整路徑簡(jiǎn)單路徑基本路徑子路徑回路無(wú)回路路徑連接覆蓋路徑覆蓋關(guān)系舉例 2二、控制流覆蓋準(zhǔn)則語(yǔ)句覆蓋準(zhǔn)則分支覆蓋準(zhǔn)則謂詞測(cè)試原子謂詞覆蓋準(zhǔn)則分支謂詞覆蓋準(zhǔn)則復(fù)合謂詞覆蓋準(zhǔn)則路徑覆蓋準(zhǔn)則3部分覆蓋準(zhǔn)則間的關(guān)系 復(fù)合謂詞覆蓋準(zhǔn)則分支-謂詞覆蓋準(zhǔn)則分支覆蓋準(zhǔn)則原子謂詞覆蓋準(zhǔn)則語(yǔ)句覆蓋準(zhǔn)則43.數(shù)據(jù)流測(cè)試一、基本概念變量的定義性出現(xiàn)：若一個(gè)變量在程序中的某處出現(xiàn)使數(shù)據(jù)與該變量相綁定，則稱該出現(xiàn)是定義性出現(xiàn)。變量的引用性出現(xiàn)：若一個(gè)變量在程序中的某處出現(xiàn)使與該變量相綁定的數(shù)據(jù)被引用，則稱該出現(xiàn)是引用性出現(xiàn)。5二、數(shù)據(jù)流覆蓋

2、準(zhǔn)則定義覆蓋測(cè)試準(zhǔn)則引用覆蓋測(cè)試準(zhǔn)則定義引用覆蓋測(cè)試準(zhǔn)則63.程序插裝程序插裝技術(shù)的研究涉及下列幾個(gè)問(wèn)題：(1)探測(cè)哪些信息？(2)程序的什么位置設(shè)置探測(cè)點(diǎn)？(3)需要多少探測(cè)點(diǎn)？ 程序插裝類型：用于測(cè)試覆蓋率和測(cè)試用例有效性度量的程序插裝 用于斷言檢測(cè)的程序插裝 73.程序變異測(cè)試程序變異測(cè)試技術(shù)的基本思想是：對(duì)于給定的程序P，先假定程序中存在一些小錯(cuò)誤，每假設(shè)一個(gè)錯(cuò)誤，程序P就變成P，如果假設(shè)了n個(gè)錯(cuò)誤：e1，e2，en，則對(duì)應(yīng)有n個(gè)不同的程序：P1，P2，Pn，這里Pi稱為P的變異因子。存在測(cè)試數(shù)據(jù)Ci，使得P和Pi的輸出結(jié)果是不同的。因此，根據(jù)程序P和每個(gè)變異的程序，可以求得P1，P2

3、，Pn的測(cè)試數(shù)據(jù)集C=C1，C2，Cn。運(yùn)行C，如果對(duì)每一個(gè)Ci，P都是正確的，而Pi都是錯(cuò)誤的，這說(shuō)明P的正確性較高。如果對(duì)某個(gè)Ci，P是錯(cuò)誤的，而Pi是正確的，這說(shuō)明P存在錯(cuò)誤，而錯(cuò)誤就是ei。8程序強(qiáng)變異測(cè)試變異測(cè)試的缺點(diǎn)是它需要大量的計(jì)算機(jī)資源來(lái)完成測(cè)試充分性分析。對(duì)于一個(gè)中等規(guī)模的軟件，所需的存儲(chǔ)空間也是巨大的，運(yùn)行大量變異因子也導(dǎo)致了時(shí)間上巨大的開(kāi)銷。 程序弱變異測(cè)試弱變異和強(qiáng)變異有很多相似之處。其主要差別在于：弱變異強(qiáng)調(diào)的是變動(dòng)程序的組成部分，根據(jù)弱變異準(zhǔn)則，只要事先確定導(dǎo)致C與C產(chǎn)生不同值的測(cè)試數(shù)據(jù)組，則可將程序在此測(cè)試數(shù)據(jù)組上運(yùn)行，而并不實(shí)際產(chǎn)生其變異因子。弱變異測(cè)試方法的主

4、要優(yōu)點(diǎn)是開(kāi)銷較小，效率較高。 93.白盒測(cè)試工具一、靜態(tài)工具靜態(tài)測(cè)試工具類型：1.代碼審查2.一致性檢查3.錯(cuò)誤檢查4.接口分析5.輸入/輸出規(guī)格說(shuō)明分析檢查6.數(shù)據(jù)流分析7.類型分析8.單元分析9.復(fù)雜度分析10靜態(tài)工具應(yīng)用實(shí)例1. Logiscope的軟件質(zhì)量分析工具 Audit應(yīng)用：Audit是審查程序代碼質(zhì)量的，它通過(guò)一個(gè)文本文件來(lái)定義質(zhì)量模型。文件中首先定義了若干個(gè)度量元，并為這些度量元設(shè)定了數(shù)值范圍，接著通過(guò)組合若干個(gè)度量元形成質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，最后又通過(guò)組合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，形成最后的質(zhì)量因素。這個(gè)過(guò)程與軟件質(zhì)量模型中由底層到高層、由細(xì)節(jié)到概括的結(jié)構(gòu)恰好對(duì)應(yīng)。 11（1）在Logiscope s

5、tudio中建立Audit項(xiàng)目Logiscope studio環(huán)境 12點(diǎn)擊菜單項(xiàng)， 并根據(jù)新建項(xiàng)目向?qū)Ы㈨?xiàng)目：新建項(xiàng)目對(duì)話框13新建項(xiàng)目向?qū)?4新建項(xiàng)目結(jié)束15（）查看檢測(cè)結(jié)果 選擇 Browse | Quality | Factor Level 菜單項(xiàng)，Logisciop會(huì)顯示Audit對(duì)所檢測(cè)源程序質(zhì)量水平的評(píng)價(jià)結(jié)果，評(píng)價(jià)結(jié)果包括系統(tǒng)的質(zhì)量、類的質(zhì)量、函數(shù)的質(zhì)量。 16選擇Browse | Quality | Criteria Level 菜單項(xiàng)，Logisciop會(huì)顯示Audit對(duì)所測(cè)源程序的各項(xiàng)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的檢測(cè)結(jié)果，具體包括：系統(tǒng)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、類的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、函數(shù)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。17選擇 B

6、rowse | Quality | Quality Report 菜單項(xiàng)，可生成網(wǎng)頁(yè)風(fēng)格的系統(tǒng)質(zhì)量評(píng)價(jià)報(bào)告。 18選擇 Project | Start Viewer 菜單項(xiàng)，啟動(dòng)“Logiscope Viewer”，通過(guò)點(diǎn)擊工具條上的按鈕，可以查看Audit所提供的對(duì)函數(shù)的各種分析信息。 19. Logiscope的代碼規(guī)范性檢測(cè)工具 RuleChecker應(yīng)用 ：使用RuleChecker來(lái)檢查代碼的規(guī)范性分為兩個(gè)步驟：首先是建立被檢測(cè)代碼的RuleChecker項(xiàng)目，然后是分析RuleChecker給出的代碼書寫規(guī)范性檢測(cè)結(jié)果，得出報(bào)告。 20（1）根據(jù)向?qū)ЫuleChecker項(xiàng)目R

7、uleChecker界面 21（）查看檢測(cè)結(jié)果 選擇 Browse | Rule | Rule Violations 菜單命令，RuleChecker會(huì)在樹(shù)狀視圖中列出代碼中所有違反編碼規(guī)范的地方。 22點(diǎn)擊 Browse | Rule | Rule Violations Report 菜單命令，會(huì)生成RuleChecker的檢測(cè)報(bào)告。 23二、動(dòng)態(tài)工具靜態(tài)測(cè)試工具類型：1.功能確認(rèn)與接口測(cè)試 測(cè)試包括對(duì)各模塊功能、模塊間的接口、局部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、主要執(zhí)行路徑、錯(cuò)誤處理等方面進(jìn)行的測(cè)試。2.覆蓋測(cè)試 覆蓋分析對(duì)所涉及的程序結(jié)構(gòu)元素進(jìn)行度量，以確定測(cè)試執(zhí)行的充分性。24動(dòng)態(tài)工具應(yīng)用實(shí)例 Ration

8、al PureCoverage 應(yīng)用：Rational PureCoverage是面向VC、VB或者Java開(kāi)發(fā)的測(cè)試覆蓋程度檢測(cè)工具，它可以自動(dòng)檢測(cè)測(cè)試的完整性和那些無(wú)法達(dá)到的部分。作為一個(gè)質(zhì)量控制工程，可以使用PureCoverage在每一個(gè)測(cè)試階段產(chǎn)生詳盡的測(cè)試覆蓋程度報(bào)告 25PureCoverage 主界面 26選擇“file”中的run 后，出現(xiàn)對(duì)話框Run Program。在Program name中選擇被測(cè)對(duì)象的路徑后，點(diǎn)擊Run，運(yùn)行程序。運(yùn)行完程序后，會(huì)出現(xiàn)運(yùn)行后的結(jié)果數(shù)據(jù)。 被測(cè)程序的函數(shù)覆蓋和代碼覆蓋情況 27雙擊Coverage Browser 窗口中的任何一個(gè)文件或

9、函數(shù)，或者選擇view 的Function List，即可看到相應(yīng)的程序代碼。 其中紅色代碼表示該測(cè)試用例未執(zhí)行到的語(yǔ)句。 283.6軟件缺陷分析一、軟件缺陷的種類1.輸入/輸出缺陷 2.邏輯缺陷 3.計(jì)算缺陷 4.接口缺陷 5.數(shù)據(jù)缺陷 29二、軟件缺陷的產(chǎn)生1.疏忽造成的錯(cuò)誤（Carelessness defect，CD）2.不理解造成的錯(cuò)誤（Misapprehend defect，MD）3.二義性造成的錯(cuò)誤(Ambiguity defect，AD)4.遺漏造成的錯(cuò)誤（Skip defect，SD）30三、軟件缺陷數(shù)目估計(jì)1.撒播模型 (1)程序中固有的缺陷是未知的，每個(gè)錯(cuò)誤被檢測(cè)的難易程

10、度也同樣是未知的。(2)人工置入的缺陷是否和程序中存在缺陷檢測(cè)的難易程度一致也是未知的。31Hyman提出另外一種模型：假設(shè)軟件總的排錯(cuò)時(shí)間是X個(gè)月，假設(shè)經(jīng)過(guò)排錯(cuò)程序中將不再存在錯(cuò)誤。讓兩個(gè)人共同對(duì)程序進(jìn)行排錯(cuò)，經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)(X的一半或更少)的排錯(cuò)時(shí)間后，第一個(gè)人發(fā)現(xiàn)了n個(gè)錯(cuò)誤，第二個(gè)人發(fā)現(xiàn)了m個(gè)錯(cuò)誤，其中屬于兩個(gè)人共同發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤有m1個(gè) 322.靜態(tài)模型 Akiyama模型： N=486十0018*L。其中：N是缺陷數(shù)；L是可執(zhí)行的源語(yǔ)句數(shù)目。謂詞模型：N=C+J其中：C是謂詞數(shù)目；J是子程序數(shù)目。Halstead模型：N=V/3000。其中：V=xlny，x=x1+x2，y=y1+y2x1：

11、程序中使用操作符的總次數(shù)；x2：程序中使用操作數(shù)的總次數(shù)；y1：程序中使用操作符的種類；y2：程序中使用操作數(shù)的種類； 33Lipow模型：N=L*(A0+A1InL+A21n2L)。Fortran語(yǔ)言：A0=0.0047，A1=0.023，A2=0.000043。匯編語(yǔ)言：A0=0.0012，A1=0.0001，A2=0.000002。Gaffnev模型：N=4.2十0.0015L43。 Compton and Withrow模型：N=0.069十0.00156L十0.00000047L2。 343.根據(jù)測(cè)試覆蓋率的預(yù)測(cè)模型 錯(cuò)誤與時(shí)間曲線 錯(cuò)誤與覆蓋率曲線 錯(cuò)誤數(shù)時(shí)間t1錯(cuò)誤數(shù)覆蓋率0.50.9535 覆蓋率與時(shí)間曲線覆蓋率時(shí)間t136四、軟件缺陷的發(fā)現(xiàn)、排除及效率分析1.軟件測(cè)試的檢測(cè)效率分析 軟件測(cè)試階段 測(cè)試能力 非形式化的設(shè)計(jì)檢查 25%40% 形式化的設(shè)計(jì)檢查 45%65% 非形式化的代碼檢查 20%35% 形式化的代碼檢查 45%70% 單元測(cè)試 15%50% 新功能測(cè)試 20%35%