邊界值分析的基本思想

邊界值分析的基本思想第1頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期四為什么需要不同類(lèi)型的測(cè)試方法？假設(shè)一個(gè)程序P有輸入量X和Y及輸出量Z。在字長(zhǎng)為32位的計(jì)算機(jī)上運(yùn)行。若X、Y取整數(shù)，按黑盒方法進(jìn)行窮舉測(cè)試，請(qǐng)問(wèn)需要多少時(shí)間？（假設(shè)1毫秒鐘執(zhí)行一組數(shù)據(jù)）PXYZ232×232/365×24×60×60×1000=5億年

第2頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期四邊界值分析人們從長(zhǎng)期的測(cè)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(cè)試用例，可以查出更多的錯(cuò)誤。第3頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期四討論有兩個(gè)變量x1和x2的函數(shù)F。如果函數(shù)F實(shí)現(xiàn)為一個(gè)程序，則輸入兩個(gè)變量x1和x2會(huì)有一些(可能未規(guī)定)邊界：

a≤x1≤bc≤x2≤dabcd第4頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期四邊界值分析的基本思想

邊界值分析關(guān)注的是輸入空間的邊界；

邊界值分析的基本思想是使用在最小值、略高于最小值、正常值、略低于最大值和最大值處取輸人變量值。邊界值分析基于一種關(guān)鍵假設(shè)，在可靠性理論叫做“單缺陷”假設(shè)。第5頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期四邊界值分析測(cè)試用例我們的兩變量函數(shù)F的邊界值分析測(cè)試用例是：

{<X1nom，X2min>，<X1nom

，X2min+>，<X1nom

，X2nom>，<X1nom

，X2max>，<X1nom

，X2max->，<X1min，X2nom>，<X1min+，X2nom>，<X1nom，X2nom>，<X1max，X2nom>，<X1max-，X2nom>}abcd第6頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期四

三角形問(wèn)題的邊界值測(cè)試三角形問(wèn)題有三個(gè)輸入，即三條邊a、b、c，其取值范圍為：

1≤a≤2001≤b≤2001≤c≤200a={1，2，100，199，200}b={1，2，100，199，200}c={1，2，100，199，200}第7頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期四

三角形問(wèn)題的邊界值測(cè)試用例

用例ABC預(yù)期輸出11001001等腰三角形21001002等腰三角形3100100100等邊三角形4100100199等腰三角形5100100200非三角形61001100等腰三角形71002100等腰三角形8100100100等邊三角形9100199100等腰三角形10100200100非三角形111100100等腰三角形122100100等腰三角邊三角腰三角三角形第8頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期四

NextDate函數(shù)的邊界值分析

NextDate是一個(gè)有三個(gè)變量（月份、日期和年）的函數(shù)，函數(shù)返回輸入日期后面的那個(gè)日期。變量月份、日期和年都具有整數(shù)值，且滿足以下條件：

1≤月份≤121≤日期≤311812≤年≤2012月份={1，2，6，11，12}日期={1，2，15，30，31}年={1812，1813，1912，2011，2012}第9頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期四

NextDate函數(shù)的邊界值分析

用例月份日期年預(yù)期輸出161518126/16/1812261518136/16/1813361519126/16/1912461520116/16/2011561520126/16/201266119126/2/191276219126/3/1912861519126/16/1912963019127/1/1912106311912非法輸入1111519121/16/19121221519122/16/19121361519126/16/1912141115191211/16/1912151215191212/16/1912第10頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期四邊界值分析的歸納如果有一個(gè)n變量函數(shù)，邊界值分析會(huì)產(chǎn)生4n+1個(gè)測(cè)試用例。

邊界值分析對(duì)布爾變量沒(méi)有什么意義，極值是TRUE和FALSE，但是其余三個(gè)值不明確。

第11頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期四邊界值分析的局限性

如果被測(cè)程序是多個(gè)獨(dú)立變量的函數(shù)，則很適合邊界值分析。

如果被測(cè)程序的變量受物理量的限制，則很適合邊界值分析。

舉一個(gè)這方面的很有意思的例子，菲尼克斯的航空港國(guó)際機(jī)場(chǎng)1992年6月26日被迫關(guān)閉，因?yàn)榭諝鉁囟冗_(dá)到122。F。飛行員在起飛之前不能設(shè)置特定設(shè)備：該設(shè)備能夠接受的最大空氣溫度是120。F。

第12頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期四健壯性測(cè)試

健壯性測(cè)試是邊界值分析的一種簡(jiǎn)單擴(kuò)展：除了變量的五個(gè)邊界值分析取值，還要通過(guò)采用一個(gè)略超過(guò)最大值(max+)的取值，以及一個(gè)略小于最小值(min-)的取值，看看超過(guò)極值時(shí)系統(tǒng)會(huì)有什么表現(xiàn)。

abcd第13頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期四

三角形問(wèn)題的健壯性測(cè)試三角形問(wèn)題有三個(gè)輸入，即三條邊a、b、c，其取值范圍為：

1≤a≤2001≤b≤2001≤c≤200a={0，1，2，100，199，200，201}b={0，1，2，100，199，200，201}c={0，1，2，100，199，200，201}第14頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期四

三角形問(wèn)題的健壯性測(cè)試用例

用例ABC預(yù)期輸出11001000非法輸入21001001等腰三角形31001002等腰三角形4100100100等邊三角形5100100199等腰三角形6100100200非三角形7100100201非法輸入81000100非法輸入91001100等腰三角形101002100等腰三角形11100100100等邊三角形12100199100等腰三角三角法輸入150100100非法輸入161100100等腰三角形172100100等腰三角邊三角形19199100100等腰三角形20200100100非三角形21201100100非法輸入第15頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期四健壯性測(cè)試歸納東北大學(xué)軟件學(xué)院如果有一個(gè)n變量函數(shù)，健壯性測(cè)試會(huì)產(chǎn)生多少個(gè)測(cè)試用例？6n+1健壯性測(cè)試的主要是觀察例外處理情況。第16頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期四最壞情況測(cè)試東北大學(xué)軟件學(xué)院最壞情況測(cè)試是對(duì)每個(gè)變量，首先進(jìn)行包含最小值、略高于最小值、正常值、略低于最大值和最大值五元素集合的測(cè)試，然后對(duì)這些集合進(jìn)行笛卡兒積計(jì)算，以生成測(cè)試用例。

我們的兩變量函數(shù)F的最壞情況測(cè)試用例是：X1={X1min

，X1min+，X1nom，X1max-，X1max}X2=

{X2min，X2min+，X2nom，X2max-，X2max}測(cè)試用例集合=X1×X2={X1min

，X1min+，X1nom，X1max-，X1max}×{X2min，X2min+，X2nom，X2max-，X2max}第17頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期四F函數(shù)最壞情況測(cè)試用例東北大學(xué)軟件學(xué)院abcd第18頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期四

三角形問(wèn)題的最壞情況測(cè)試東北大學(xué)軟件學(xué)院三角形問(wèn)題有三個(gè)輸入，即三條邊a、b、c，其取值范圍為：

1≤a≤2001≤b≤2001≤c≤200a={1，2，100，199，200}b={1，2，100，199，200}c={1，2，100，199，200}最壞情況測(cè)試用例集合=a×b×c={1，2，100，199，200}×{1，2，100，199，200}×{1，2，100，199，200}第19頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期四最壞情況測(cè)試的測(cè)試用例數(shù)東北大學(xué)軟件學(xué)院如果有一個(gè)n變量函數(shù)，最壞情況測(cè)試會(huì)產(chǎn)生多少個(gè)測(cè)試用例？5n第20頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期四健壯最壞情況測(cè)試用例東北大學(xué)軟件學(xué)院健壯最壞情況測(cè)試是對(duì)每個(gè)變量，首先進(jìn)行包含最小值、略高于最小值、略低于最小值、正常值、略低于最大值、最大值和略高于最大值七元素集合的測(cè)試，然后對(duì)這些集合進(jìn)行笛卡兒積計(jì)算，以生成測(cè)試用例。abcd第21頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期四

NextDate函數(shù)的健壯最壞情況測(cè)試

東北大學(xué)軟件學(xué)院NextDate是一個(gè)有三個(gè)變量（月份、日期和年）的函數(shù)，函數(shù)返回輸入日期后面的那個(gè)日期。變量月份、日期和年都具有整數(shù)值，且滿足以下條件：

1≤月份≤121≤日期≤311812≤年≤2012月份={0，1，2，6，11，12，13}日期={0，1，2，15，30，31，32}年={1811，1812，1813，1912，2011，2012，2013}NextDate函數(shù)健壯最壞情況測(cè)試用例集合=月份×日期×年={0，1，2，6，11，12，13}×{0，1，2，15，30，31，32}×{1811，1812，1813，1912，2011，2012，2013}第22頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期四健壯最壞情況測(cè)試用例個(gè)數(shù)東北大學(xué)軟件學(xué)院如果有一個(gè)n變量函數(shù)，健壯性測(cè)試會(huì)產(chǎn)生多少個(gè)測(cè)試用例？7n第23頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期四特殊值測(cè)試東北大學(xué)軟件學(xué)院特殊值測(cè)試大概是運(yùn)用得最廣泛的一種功能性測(cè)試。特殊值測(cè)試依賴(lài)于測(cè)試人員的經(jīng)驗(yàn)。盡管特殊值測(cè)試是高度主觀性的，但是所產(chǎn)生的測(cè)試用例集合，常常比用我們已經(jīng)研究過(guò)的其他方法生成的測(cè)試集合，更能有效地發(fā)現(xiàn)缺陷，這也說(shuō)明了軟件測(cè)試的工藝性質(zhì)。第24頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期四傭金問(wèn)題的測(cè)試用例東北大學(xué)軟件學(xué)院輸出值域的邊界值。傭金問(wèn)題的輸出值域有100美元、1000美元、1800美元三個(gè)門(mén)限點(diǎn)。槍機(jī)槍管槍托8090706022.2724033.360第25頁(yè)，共31頁(yè)，2023年，2月20日，星期四輸出邊界值分析側(cè)使用例東北大學(xué)軟件學(xué)院第26頁(yè)，共31