Chapter-03-黑盒測試技術(shù)3

Chapter03

黑盒測試技術(shù)

(BlackBoxTestingTechnology)主要內(nèi)容1黑盒測試與白盒測試2黑盒測試技術(shù)等價類劃分法邊界值分析法判定表驅(qū)動法錯誤推測法因果圖法場景法、正交試驗法、功能圖法3非功能測試4黑盒測試策略回顧黑盒測試技術(shù)等價類劃分法邊界值分析法判定表驅(qū)動法基于經(jīng)驗和直覺推測程序中所有可能存在的錯誤，從而有針對性的設(shè)計測試用例的方法，就是錯誤推測法?；舅悸罚毫信e程序中所有可能的錯誤和容易發(fā)生錯誤的特殊情況，根據(jù)它們選擇測試用例。2.4.錯誤推測法1.定義：是一種利用圖解法分析輸入的各種組合情況，從而設(shè)計測試用例的方法，它適合于檢查程序輸入條件的各種組合情況

2.因果圖法產(chǎn)生的背景： 等價類劃分法和邊界值分析方法都是著重考慮輸入條件，但沒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的情況已經(jīng)測試到了，但多個輸入條件組合起來可能出錯的情況卻被忽視了。 如果在測試時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，因此必須考慮采用一種適合于描述多種條件的組合、相應(yīng)產(chǎn)生多個動作的形式來進(jìn)行測試用例的設(shè)計，這就需要利用因果圖（邏輯模型）。

2.5.因果圖法

2)

因果圖中使用了簡單的邏輯符號，以直線聯(lián)接左右結(jié)點。左結(jié)點表示輸入狀態(tài)（或稱原因），右結(jié)點表示輸出狀態(tài)（或稱結(jié)果）。3)

Ci表示原因，通常置于圖的左部；ei表示結(jié)果，通常在圖的右部。Ci和ei均可取值0或1，0表示某狀態(tài)不出現(xiàn)，1表示某狀態(tài)出現(xiàn)。1)

4種符號分別表示了規(guī)格說明中向4種因果關(guān)系。1)

關(guān)系①恒等：若ci是1，則ei也是1；否則ei為0。②非：若ci是1，則ei是0；否則ei是1。③或：若c1或c2或c3是1，則ei是1；否則ei為0?！盎颉笨捎腥我鈧€輸入。④與：若c1和c2都是1，則ei為1；否則ei為0?！芭c”也可有任意個輸入。因果圖概念因果圖概念2)

約束輸入狀態(tài)相互之間還可能存在某些依賴關(guān)系，稱為約束。例如,某些輸入條件本身不可能同時出現(xiàn)。輸出狀態(tài)之間也往往存在約束。在因果圖中,用特定的符號標(biāo)明這些約束。輸入條件的約束有以下4類：

①E約束（異）：a和b中至多有一個可能為1，即a和b不能同時為1。

②I約束（或）：a、b和c中至少有一個必須是1，即a、b和c不能同時為0。

③O約束（唯一）；a和b必須有一個，且僅有1個為1。

④R約束（要求）：a是1時，b必須是1，即不可能a是1時b是0。輸出條件約束類型

輸出條件的約束只有M約束（強制）：若結(jié)果a是1，則結(jié)果b強制為0。采用因果圖法設(shè)計測試用例的步驟：1)分析軟件規(guī)格說明描述中,那些是原因(即輸入條件或輸入條件的等價類),那些是結(jié)果(即輸出條件),并給每個原因和結(jié)果賦予一個標(biāo)識符。2)分析軟件規(guī)格說明描述中的語義，找出原因與原因之間對應(yīng)的關(guān)系，根據(jù)這些關(guān)系,畫出因果圖。3)由于語法或環(huán)境限制,有些原因與原因之間,原因與結(jié)果之間的組合情況不可能出現(xiàn)，為表明這些特殊情況,在因果圖上用一些記號表明約束或限制條件。4)把因果圖轉(zhuǎn)換為判定表。5)把判定表的每一列拿出來作為依據(jù),設(shè)計測試用例。例：某軟件規(guī)格說明書包含這樣的要求：第一列字符必須是A或B，第二列字符必須是一個數(shù)字，在此情況下進(jìn)行文件的修改，但如果第一列字符不正確，則給出信息L；如果第二列字符不是數(shù)字，則給出信息M。

原因：

1——第一列字符是A；

2——第一列字符是B；

3——第二列字符是一數(shù)字。

結(jié)果：

21——修改文件；

22——給出信息L；

23——給出信息M。其對應(yīng)的因果圖如下：11為中間節(jié)點；考慮到原因1和原因2不可能同時為1，因此在因果圖上施加E約束根據(jù)因果圖建立判定表。表中8種情況的左面兩列情況中，原因①和原因②同時為1，這是不可能出現(xiàn)的，故應(yīng)排除這兩種情況。表的最下一欄給出了6種情況的測試用例，這是我們所需要的數(shù)據(jù)。現(xiàn)在的軟件幾乎都是事件觸發(fā)來控制流程的，事件觸發(fā)時的情景便形成了場景，而同一事件不同的觸發(fā)順序和處理結(jié)果就形成事件流。

這種軟件設(shè)計思想也可引入到軟件測試中，可比較生動地描繪出事件觸發(fā)時的情景，有利于測試設(shè)計者設(shè)計測試用例，同時使測試用例更容易理解和執(zhí)行。

2.6.場景法圖3-3基本流和備選流如圖3-3所示，圖中經(jīng)過用例的每條路徑都用基本流和備選流來表示，直黑線表示基本流，是經(jīng)過用例的最簡單的路徑。備選流用不同的色彩表示，一個備選流可能從基本流開始，在某個特定條件下執(zhí)行，然后重新加入基本流中(如備選流1和3)；也可能起源于另一個備選流(如備選流2)，或者終止用例而不再重新加入到某個流(如備選流2和4)。1.基本流和備選流用例場景用來描述流經(jīng)用例的路徑，從用例開始到結(jié)束遍歷路徑上所有基本流和備選流。2.ATM例子

(1)例子描述,圖3-4所示是ATM例子的流程示意圖。圖3-4ATM流程示意圖(2)場景設(shè)計

表3-2所示是生成的場景。(3)用例設(shè)計

對7個場景中的每一個場景都需要確定測試用例?？刹捎镁仃嚮驔Q策表來確定和管理測試用例。

下面顯示了一種通用格式，其中各行代表各個測試用例，各列代表測試用例的信息。

本示例中，對于每個測試用例，存在一個測試用例ID、條件(或說明)、測試用例中涉及的所有數(shù)據(jù)元素(作為輸入或已經(jīng)存在于數(shù)據(jù)庫中)以及預(yù)期結(jié)果。(4)數(shù)據(jù)設(shè)計一旦確定所有的測試用例，則應(yīng)對這些用例進(jìn)行復(fù)審和驗證以確保其準(zhǔn)確且適度，并取消多余或等效的測試用例。測試用例一經(jīng)認(rèn)可，就可以確定實際數(shù)據(jù)值(在測試用例實施矩陣中)并且設(shè)定測試數(shù)據(jù)，如表5-4所示。場景法設(shè)計步驟①根據(jù)說明，描述程序的基本流及各項備選流；②根據(jù)基本流和各項備選流生成不同的場景；③對每個場景生成相應(yīng)的測試用例；④對生成的所有測試用例重新復(fù)審，去掉多余的測試用例，測試用例確定后，對每個測試用例確定測試數(shù)據(jù)值。正交試驗設(shè)計方法：依據(jù)Galois理論，從大量的(實驗)數(shù)據(jù)(測試?yán)?中挑選適量的，有代表性的點(例)，從而合理地安排試驗(測試)的一種科學(xué)試驗設(shè)計方法。類似方法有：聚類分析方法，因子方法等。正交試驗法常用術(shù)語：因子：影響實驗指標(biāo)的條件稱為因子。因子的狀態(tài)：影響實現(xiàn)因子的條件。2.7.正交試驗法利用正交試驗設(shè)計測試用例的步驟①提取功能說明，構(gòu)造因子狀態(tài)表②加權(quán)篩選，生成因素分析表③利用正交表構(gòu)造測試數(shù)據(jù)集功能圖法是用功能圖形象表示程序的功能說明，并機械地生成功能圖的測試用例，功能圖方法是一種黑盒白盒混合用例設(shè)計方法。程序功能說明包括動態(tài)說明和靜態(tài)說明。動態(tài)說明：描述輸入數(shù)據(jù)的次序或轉(zhuǎn)移次序。靜態(tài)說明：描述輸入條件和輸出條件之間的對應(yīng)關(guān)系。2.8.功能圖法

功能圖：功能圖模型由狀態(tài)遷移圖和邏輯功能模型構(gòu)成。

狀態(tài)遷移圖：表示輸入數(shù)據(jù)序列以及相應(yīng)的輸出數(shù)據(jù)；由輸入數(shù)據(jù)和當(dāng)前狀態(tài)決定輸出數(shù)據(jù)和后續(xù)狀態(tài)。

邏輯功能模型：表示狀態(tài)中輸入條件和輸出條件的對應(yīng)關(guān)系，由輸入數(shù)據(jù)決定輸出數(shù)據(jù)。此模型只適用于描述靜態(tài)說明。3.1.強度測試強度測試是驗證軟件的性能在各種極端的周邊環(huán)境和系統(tǒng)條件下是否能正常工作，即驗證軟件的性能在極端環(huán)境和系統(tǒng)條件下的承受能力。這里所謂“強度”包括了兩項：一項是超載運行測試，另一項是容量測試。3

非功能測試超(滿)載運行測試：對軟件在單位時間內(nèi)所能承受的荷載極限的驗證。容量測試：對軟件系統(tǒng)處理大量數(shù)據(jù)能力的檢驗。

3.2.性能測試性能測試通常是驗證軟件的性能在正常環(huán)境和系統(tǒng)條件下重復(fù)使用時是否還能滿足性能指標(biāo)，軟件的性能測試是系統(tǒng)測試中難度較大的測試。軟件系統(tǒng)的性能測試包括：系統(tǒng)反應(yīng)時間、用戶反應(yīng)時間、軟件界面反應(yīng)時間、中央處理器的利用率、檢查系統(tǒng)記憶容量在運行程序時有沒有流失現(xiàn)象(或稱內(nèi)存泄露)等。3.3.安全測試軟件安全測試是為檢驗軟件對數(shù)據(jù)的保密性及對數(shù)據(jù)完整性的測試。任何軟件都只是在一定程度上安全而沒有絕對安全的軟件。

一般情況下，軟件的安全檢驗是由專門人員完成，測試工程師只能從功能檢測的角度去配合。3.4.安裝與卸裝測試安裝測試：安裝過程中，注意測試軟件給用戶的提示是否清楚明了、安裝是否容易、安裝過程是否太冗長、各系統(tǒng)設(shè)置是否正確、安裝完成后軟件是否能正常運作、安裝過程是否干擾計算機中其他程序等。卸裝測試：卸裝過程中，系統(tǒng)的提示是否清楚明了、操作是否簡單、卸裝是否徹底、系統(tǒng)設(shè)置是否回復(fù)到安裝前狀態(tài)等。軟件卸裝通常遇到的問題是卸裝不徹底，比如安裝時設(shè)立的文件夾沒有清除、里面的設(shè)置是否清理干凈等。3.5.配置測試配置測試主要注意三個方面：

(1)軟件安裝與卸裝過程中系統(tǒng)配置的變化；

(2)軟件完成安裝后，人為改變配置；

(3)硬件的不同組合是否與軟件兼容。3.6.兼容性測試兼容性測試是針對軟件與其他軟件之間，以及被測試的軟件與不同硬件之間的兼容性進(jìn)行的測試。兼容測試應(yīng)包括以下這些：

1.操作系統(tǒng)兼容

2.硬件兼容

3.軟件兼容

4.數(shù)據(jù)庫兼容

5.數(shù)據(jù)兼容3.7.故障修復(fù)測試故障修復(fù)測試是為保證軟件無論在遇到特殊事故或任何出錯的情況下，一旦故障排除，即能迅速恢復(fù)到事故或出錯前的狀況，繼續(xù)正常運行。測試人員可用各種方法使軟件出錯，觀察軟件的反應(yīng)，然后排錯，看軟件是否會恢復(fù)到原來的狀態(tài)并正常工作。這一測試技術(shù)廣泛應(yīng)用于文件傳輸軟件、數(shù)據(jù)庫的相關(guān)軟件的測試中。3.8.使用性能測試使用性能測試從用戶角度去審視及改進(jìn)軟件，從而保證軟件的使用性能。一般是由用戶實現(xiàn)的，通常情況下，由于用戶接觸該軟件的時間不長，因而需要在測試人員或技術(shù)人員的協(xié)助下進(jìn)行。通過Alpha及Beta測試實現(xiàn)。3.9.幫助菜單及用戶說明測試幫助菜單系統(tǒng)及用戶說明書是最容易被測試部門忽略的。都集中精力測試軟件的各部分功能，但切記，幫助菜單系統(tǒng)及用戶說明書也會出現(xiàn)錯誤，對這部分的測試應(yīng)一并列入測試工作中。測試幫助菜單及用戶說明書，著重對其使用性能進(jìn)行測試，即從用戶的角度來檢驗使用的方便程度及其可靠性、準(zhǔn)確性。實際測試中，往往綜合使用各種方法才能有效提高測試效率和測試覆蓋率，這就需要認(rèn)真掌握上述方法的原理，積累測試經(jīng)驗，以有效地提高測試水平。4黑盒測試策略功能測試中各種黑盒測試方法綜合選擇策略：

①首先進(jìn)行等價類劃分，包括輸入條件和輸出條件的等價劃分，將無限測試變成有限測試，這是減少工作量和提高測試效率最有效的方法。②在任何情況下都必須使用邊界值分析方法。經(jīng)驗表明，用這種方法設(shè)計出的測