第三章黑盒測(cè)試方法

第三章

黑盒測(cè)試方法授課教師：

鄭煒第三章黑盒測(cè)試方法3.1測(cè)試用例綜述3.1.1測(cè)試用例設(shè)計(jì)原則3.1.2測(cè)試用例設(shè)計(jì)步驟3.1.3測(cè)試用例的構(gòu)成3.2等價(jià)類設(shè)計(jì)方法3.2.1等價(jià)類劃分3.2.2等價(jià)類劃分方法3.2.4等價(jià)類劃分的測(cè)試運(yùn)用第三章黑盒測(cè)試方法3.3邊界值設(shè)計(jì)方法3.3.1邊界值分析法原理3.3.2邊界值分析原則3.3.3健壯性分析3.3.4邊界值分析法的測(cè)試運(yùn)用3.4因果圖和決策表設(shè)計(jì)方法3.4.1因果圖原理3.4.2因果圖法應(yīng)用3.4.3決策表法及其應(yīng)用

第三章黑盒測(cè)試方法3.5正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法3.5.1正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)法原理3.5.2利用正交試驗(yàn)法設(shè)計(jì)測(cè)試用例3.6組合測(cè)試方法3.6.1基本概念3.6.2構(gòu)造方法3.6.3組合測(cè)試工具的使用

第三章黑盒測(cè)試方法3.1測(cè)試用例綜述3.1.1測(cè)試用例設(shè)計(jì)原則3.1.2測(cè)試用例設(shè)計(jì)步驟3.1.3測(cè)試用例的構(gòu)成3.1.1測(cè)試用例設(shè)計(jì)原則測(cè)試用例替代產(chǎn)品文檔功能原則測(cè)試結(jié)果分析和調(diào)試最簡(jiǎn)單化原則單次投入成本和多次投入成本原則單個(gè)測(cè)試用例最小化原則測(cè)試用例覆蓋邊界更清晰，測(cè)試結(jié)果對(duì)軟件缺陷指向性更強(qiáng)，用例間耦合度低，彼此間干擾低；測(cè)試用例設(shè)計(jì)應(yīng)對(duì)測(cè)試成本的考慮全面地體現(xiàn)在測(cè)試的設(shè)計(jì)、執(zhí)行和維護(hù)的各個(gè)階段；使測(cè)試結(jié)果分析和測(cè)試調(diào)試更簡(jiǎn)單；測(cè)試用例忠實(shí)反應(yīng)產(chǎn)品功能；重點(diǎn)考慮測(cè)試代碼的可讀性和描述性；3.1.2測(cè)試用例設(shè)計(jì)步驟測(cè)試用例更新完善業(yè)務(wù)流程分析明確軟件主流程，條件備選流程，數(shù)據(jù)流向，關(guān)鍵判斷條件測(cè)試需求分析明確測(cè)試軟件、模塊需求，測(cè)試需求測(cè)試用例設(shè)計(jì)確定測(cè)試套件，測(cè)試場(chǎng)景，針對(duì)測(cè)試場(chǎng)景，確定測(cè)試用例，增加測(cè)試數(shù)據(jù)，完成測(cè)試用例測(cè)試用例評(píng)審確保測(cè)試過程和方法的正確性，以及是否有遺漏的測(cè)試點(diǎn)3.1.3測(cè)試用例的構(gòu)成測(cè)試輸入預(yù)期輸出結(jié)果執(zhí)行條件測(cè)試用例的預(yù)期輸出結(jié)果預(yù)期輸出結(jié)果與實(shí)際輸出結(jié)果是否一致測(cè)試用例斷言（TestOracle）第三章黑盒測(cè)試方法3.2等價(jià)類設(shè)計(jì)方法3.2.1等價(jià)類劃分3.2.2等價(jià)類劃分方法3.2.4等價(jià)類劃分的測(cè)試運(yùn)用3.2.1等價(jià)類劃分等價(jià)類劃分法是把所有可能的輸入數(shù)據(jù)，即程序的輸入劃分成若干部分（子集），然后從每一個(gè)子集中選取少量具有代表性的數(shù)據(jù)作為測(cè)試用例；基本概念等價(jià)類的劃分的兩種情況有效等價(jià)類是指對(duì)程序的規(guī)格說明而言，合理且有意義的輸入數(shù)據(jù)構(gòu)成的集合。是指對(duì)程序的規(guī)格說明而言，不合理的、無意義的輸入數(shù)據(jù)構(gòu)成的集合。此處應(yīng)注意，正確的術(shù)語(yǔ)應(yīng)該是“無效值的等價(jià)類”，而不是“無效等價(jià)類”，因?yàn)榈葍r(jià)類本身并不是無效的，只是這個(gè)等價(jià)類對(duì)于某個(gè)特定的輸入值是無效的。無效等價(jià)類3.2.2等價(jià)類劃分方法如果一個(gè)輸入條件規(guī)定了輸入值的范圍，那么可以得到三個(gè)等價(jià)類：一個(gè)有效等價(jià)類和兩個(gè)無效等價(jià)類。例：規(guī)定輸入值的范圍是1~99,如圖所示，那么可以得到3個(gè)等價(jià)類：一個(gè)合法等價(jià)類{1,...,99}；兩個(gè)非法等價(jià)類{x|x<1}和{x|x>99}。3.2.2等價(jià)類劃分方法如果輸入條件規(guī)定了必須滿足的情形，那么生成兩個(gè)等價(jià)類：一個(gè)為有效等價(jià)類；另一個(gè)為無效等價(jià)類。例：輸入的第一個(gè)字符必須是一個(gè)數(shù)字，那么得到兩個(gè)等價(jià)類—一個(gè)為有效等價(jià)類{s|s的第一個(gè)字符是數(shù)字}；另一個(gè)為無效等價(jià)類{s|s的第一個(gè)字符不是數(shù)字}。3.2.2等價(jià)類劃分方法如果處理每個(gè)有效輸入的方式都不相同，那么為每個(gè)有效輸入生成一個(gè)有效等價(jià)類。例：如果在一個(gè)菜單中選擇菜單項(xiàng)作為輸入，那么應(yīng)該為每個(gè)菜單項(xiàng)定義一個(gè)等價(jià)類。如果輸入條件規(guī)定了有效輸入的數(shù)量（假定為N），那么為正確的輸入數(shù)量定義一個(gè)有效等價(jià)類，同時(shí)定義兩個(gè)無效等價(jià)類。3.2.2等價(jià)類劃分方法如果輸入條件規(guī)定了必須滿足的情形，那么生成兩個(gè)等價(jià)類：一個(gè)為有效等價(jià)類；另一個(gè)為無效等價(jià)類。例：輸入的第一個(gè)字符必須是一個(gè)數(shù)字，那么得到兩個(gè)等價(jià)類—一個(gè)為有效等價(jià)類{s|s的第一個(gè)字符是數(shù)字}；另一個(gè)為無效等價(jià)類{s|s的第一個(gè)字符不是數(shù)字}。如果一個(gè)等價(jià)類中的元素被程序處理的方式不同，那么就把該等價(jià)類分割為更小的等價(jià)類。一種直觀的識(shí)別方式是簡(jiǎn)單值、普通值、極端值和典型值等。3.2.2等價(jià)類劃分方法測(cè)試用例的選擇原則設(shè)計(jì)一個(gè)新的測(cè)試用例，使其僅覆蓋一個(gè)尚未被覆蓋的無效等價(jià)類，重復(fù)這一步，直到所有的無效等價(jià)類都被覆蓋為止。設(shè)計(jì)一個(gè)新的測(cè)試用例，使其盡可能多地覆蓋尚未被覆蓋的有效等價(jià)類，重復(fù)這一步，直到所有的有效等價(jià)類都被覆蓋為止為每個(gè)劃分好的等價(jià)類規(guī)定唯一編號(hào)3.2.2等價(jià)類劃分方法等價(jià)類劃分的四個(gè)類別類型

缺陷假設(shè)類型是否考慮異常區(qū)域弱一般等價(jià)類單軟件缺陷假設(shè)不考慮強(qiáng)一般等價(jià)類多軟件缺陷假設(shè)不考慮弱健壯等價(jià)類單軟件缺陷假設(shè)考慮強(qiáng)健壯等價(jià)類多軟件缺陷假設(shè)考慮單軟件缺陷假設(shè)是指“失效極少是由兩個(gè)或兩個(gè)以上的軟件缺陷同時(shí)發(fā)生引起的”。多軟件缺陷假設(shè)，則是指“失效是由兩個(gè)或兩個(gè)以上軟件缺陷同時(shí)作用引起的”，要求在選取測(cè)試用例時(shí)同時(shí)讓多個(gè)變量取極值。3.2.2等價(jià)類劃分方法不考慮無效數(shù)據(jù)，測(cè)試用例使用每個(gè)等價(jià)類中的一個(gè)值。它選取的測(cè)試用例只需要覆蓋到有效等價(jià)類，弱一般等價(jià)類測(cè)試每個(gè)等價(jià)類至少要選擇一個(gè)測(cè)試用例。它不考慮無效等價(jià)類，選取測(cè)試用例時(shí)，各個(gè)有效區(qū)間的組合都要覆蓋到強(qiáng)一般等價(jià)類測(cè)試弱健壯等價(jià)類測(cè)試強(qiáng)健壯等價(jià)類測(cè)試對(duì)于有效輸入，使用每個(gè)有效等價(jià)類的一個(gè)值；對(duì)于無效輸入，測(cè)試用例只使用一個(gè)無效值，其余值都是有效的。

每個(gè)無效等價(jià)類和有效等價(jià)類的組合都要覆蓋到，考慮所有的有效和無效情況，3.2.2等價(jià)類劃分方法例：某函數(shù)F有兩個(gè)輸入變量x1、x2，要求兩個(gè)輸入變量的取值范圍如下：a≤x1≤d，區(qū)間為[a,b],(b,c),[c,d]；e≤x2≤g，區(qū)間為[e,f),[f,g]，求各類等價(jià)類測(cè)試示例。弱一般等價(jià)類測(cè)試示例強(qiáng)一般等價(jià)類測(cè)試示例分析x1和x2的無效區(qū)間為：x1＜a；x2＞d；x2＜e；x2＞g。弱健壯等價(jià)類測(cè)試示例強(qiáng)健壯等價(jià)類測(cè)試示例3.2.3等價(jià)類劃分的測(cè)試運(yùn)用1、三角形問題的等價(jià)類測(cè)試?yán)狠斎?個(gè)整數(shù)a、b和c分別作為三角形的3條邊，通過程序判斷這3條邊的組成情況是等邊三角形、等腰三角形、一般三角形，還是不構(gòu)成三角形。有效等價(jià)類編號(hào)無效等價(jià)類編號(hào)整數(shù)1一邊為非整數(shù)兩邊為非整數(shù)三邊均為非整數(shù)4563個(gè)數(shù)2只有一條邊只有兩條邊多于三條邊7891≤a≤1001≤b≤1001≤c≤1003一邊為0兩邊為0三邊為0101112一邊＜0兩邊＜0三邊＜0131415一邊＞100兩邊＞100三邊＞100161718三角形問題的等價(jià)類3.2.3等價(jià)類劃分的測(cè)試運(yùn)用測(cè)試用例輸入a,b,c期望輸出覆蓋等價(jià)類Test21.5,4,5提示“請(qǐng)輸入1～100的整數(shù)”4Test33.5,2.5,5提示“請(qǐng)輸入1～100的整數(shù)”5Test42.5,4.5,5.5提示“請(qǐng)輸入1～100的整數(shù)”6Test53提示“請(qǐng)輸入3條邊長(zhǎng)”7Test64,5提示“請(qǐng)輸入3條邊長(zhǎng)”8Test72,3,4,5提示“請(qǐng)輸入3條邊長(zhǎng)”9Test83,0,8提示“邊長(zhǎng)不能為0”10Test90,6,0提示“邊長(zhǎng)不能為0”11Test100,0,0提示“邊長(zhǎng)不能為0”12Test11?3,4,6提示“邊長(zhǎng)不能為負(fù)”13Test122,?7,?5提示“邊長(zhǎng)不能為負(fù)”14Test13?3,?4,?5提示“邊長(zhǎng)不能為負(fù)”15Test14101,4,5提示“請(qǐng)輸入1～100的整數(shù)”16Test153,101,102提示“請(qǐng)輸入1～100的整數(shù)”17Test16101,104,105提示“請(qǐng)輸入1～100的整數(shù)”18覆蓋無效類的測(cè)試用例表3.2.3等價(jià)類劃分的測(cè)試運(yùn)用2、NextDate函數(shù)問題NextDate函數(shù)包含3個(gè)變量，即月份（month）、日期（day）和年份（year），函數(shù)的輸出為輸入日期的后一天。例如，輸入為2017年4月25日，則函數(shù)的輸出為2017年4月26日。函數(shù)要求輸入變量均為整數(shù)值，并且滿足下列條件：（1）1≤month≤12；（2）1≤day≤31；（3）1912≤year≤2050。使用簡(jiǎn)單等價(jià)類劃分方法，可以劃分為以下有效等價(jià)類：M1={month:1≤month≤12}D1={day:1≤day≤31}Y1={year:1912≤year≤2050}若M1、D1、Y1這3個(gè)條件中的任意一個(gè)無效，那么NextDate函數(shù)都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)輸出，其無效等價(jià)類：M2={month:month＜1}M3={month:month＞12}D2={day:day＜1}D3={day:day＞31}Y2={year:year＜1912}Y3={year:year＞2050}3.2.3等價(jià)類劃分的測(cè)試運(yùn)用測(cè)試用例

輸入期望輸出

daymonthyearTestCase125420172017年4月26日NextDate函數(shù)的一般等價(jià)類測(cè)試用例NextDate函數(shù)的弱健壯等價(jià)類測(cè)試用例測(cè)試用例

輸入期望輸出daymonthyearTestCase125420172017年4月26日TestCase22502017month不在1～12中TestCase325132017month不在1～12中TestCase4042017day不在1～31中TestCase53242017day不在1～31中TestCase62541911year不在1912～2050中TestCase72542051year不在1912～2050中弱健壯等價(jià)類測(cè)試中的無效測(cè)試用例則只包含一個(gè)無效值，其他都是有效值，即含有單軟件缺陷假設(shè)。3.2.3等價(jià)類劃分的測(cè)試運(yùn)用

NextDate函數(shù)的強(qiáng)健壯等價(jià)類測(cè)試用例測(cè)試用例輸入期望輸出daymonthyearTestCase125?12017month不在1～12中TestCase2?2542017day不在1～31中TestCase32541900year不在1912～2050中TestCase4?1?42017變量day、month無效，變量year有效TestCase5?141900變量day、year無效，變量month有效TestCase625?41911變量month、year無效，變量day有效TestCase7?25?42051變量day、month、year無效強(qiáng)健壯等價(jià)類測(cè)試考慮了更多的無效值情況。強(qiáng)健壯等價(jià)類測(cè)試中的無效測(cè)試用例可以包含多個(gè)無效值，即包含多個(gè)軟件缺陷假設(shè)。因?yàn)镹extDate函數(shù)有3個(gè)變量，所以對(duì)應(yīng)的強(qiáng)健壯等價(jià)類測(cè)試用例可以包含一個(gè)無效值，2個(gè)無效值或3個(gè)無效值。3.2.3等價(jià)類劃分的測(cè)試運(yùn)用改進(jìn)等價(jià)類劃分測(cè)試NextDate函數(shù)測(cè)試用例輸入期望輸出daymonthyearTestCase130620172017年7月1日TestCase231820172017年9月1日TestCase327220172017年2月28日TestCase428220172017年3月1日TestCase529220162016年3月1日TestCase6311220172018年1月1日TestCase73192017不可能的輸入日期TestCase82922017不可能的輸入日期TestCase93022017不可能的輸入日期TestCase109152017變量month無效TestCase113592017變量day無效TestCase12992100變量year無效關(guān)于每個(gè)月的天數(shù)問題，可以詳細(xì)劃分為以下等價(jià)類。M1={month:month有30天}M2={month:month有31天，除去12月}M3={month:month是2月}M4={month:month是12月}D1={day:1≤day≤27}D2={day:day=28}D3={day:day=29}D4={day:day=30}D5={day:day=31}Y1={year:year是閏年}Y2={year:year不是閏年}NextDate函數(shù)的改進(jìn)等價(jià)類劃分測(cè)試用例第三章黑盒測(cè)試方法3.3邊界值設(shè)計(jì)方法3.3.1邊界值分析法原理3.3.2邊界值分析原則3.3.3健壯性分析3.3.4邊界值分析法的測(cè)試運(yùn)用

3.3.1邊界值分析法原理1．邊界值測(cè)試原理邊界值分析法的基本思想是在等價(jià)類的極端情況下考慮軟件測(cè)試工作，因?yàn)殄e(cuò)誤很容易發(fā)生在輸入值的關(guān)鍵點(diǎn)，即從合法變?yōu)榉欠ǖ哪且稽c(diǎn)。2．邊界條件邊界條件即輸入定義域或輸出值域的邊界，而不是內(nèi)部。通常情況下，軟件測(cè)試所包含的邊界檢驗(yàn)有以下幾種類型：數(shù)字、字符、位置、質(zhì)量、大小、速度、方位、尺寸、空間等。3．邊界值分析法的優(yōu)缺點(diǎn)邊界值分析法在測(cè)試范圍的邊界值上進(jìn)行考慮，相對(duì)來說是比較簡(jiǎn)便易行的，生成測(cè)試數(shù)據(jù)的成本也很低。但對(duì)于整個(gè)測(cè)試過程來說，它的測(cè)試用例不夠充分，也不能發(fā)現(xiàn)測(cè)試變量之間的依賴關(guān)系，因此只能作為初步測(cè)試用例使用。3.3.2邊界值分析原則如果輸入條件規(guī)定了一個(gè)取值范圍，就從范圍的邊界生成合法測(cè)試用例，并為恰好超出邊界的輸入值生成非法測(cè)試用例。如果輸入條件規(guī)定了值的個(gè)數(shù)，就用最大個(gè)數(shù)、最小個(gè)數(shù)、比最小個(gè)數(shù)少1、比最大個(gè)數(shù)多1的個(gè)數(shù)創(chuàng)建測(cè)試用例。如果輸出條件規(guī)定了一個(gè)取值范圍，就為輸出范圍的邊界生成合法測(cè)試用例，并為恰好超出邊界的輸出值生成非法測(cè)試用例。如果程序的輸入或輸出是一個(gè)有序的集合（如順序文件、線性列表、表格等），就需要關(guān)注第一個(gè)和最后一個(gè)元素。尋找其他邊界條件。例如，如果合法范圍是?999～999，那么測(cè)試用例包括合法測(cè)試用例?999、合法測(cè)試用例999、非法測(cè)試用例?1000、非法測(cè)試用例1000。3.3.3健壯性分析健壯性指軟件在發(fā)生異常的情況下還能正常運(yùn)行的能力。健壯性測(cè)試是邊界值分析的一種簡(jiǎn)單擴(kuò)展。除了對(duì)變量的5個(gè)邊界分析取值，還要考慮略超過最大值（max+）和略小于最小值（min?）時(shí)的情況。

在進(jìn)行健壯性測(cè)試時(shí)，需要注意以下幾點(diǎn)：（1）健壯性測(cè)試需要注意預(yù)期的輸出。（2）健壯性測(cè)試的主要價(jià)值是觀察異常情況的處理。（3）軟件質(zhì)量要素的衡量標(biāo)準(zhǔn)包括軟件的容錯(cuò)性。（4）軟件的容錯(cuò)性度量可以是軟件從非法輸入中恢復(fù)的能力。對(duì)于一個(gè)有兩個(gè)輸入變量的程序而言，健壯性邊界值測(cè)試用例選取如圖所示3.3.4邊界值分析法的測(cè)試運(yùn)用1．三角形問題的邊界值分析測(cè)試用例設(shè)計(jì)在三角形問題中，除了要求邊長(zhǎng)是整數(shù)，沒有給出其他限制條件。假設(shè)輸入在1～100取值，則邊長(zhǎng)下界為1，上界為100。測(cè)試用例abc預(yù)期輸出Test160601等腰三角形Test260602等腰三角形Test3606060等邊三角形Test4505099等腰三角形Test55050100非三角形Test660160等腰三角形Test760260等腰三角形Test8509950等腰三角形Test95010050非三角形Test1016060等腰三角形Test1126060等腰三角形Test12995050等腰三角形Test131005050非三角形

三角形問題的邊界值分析測(cè)試用例3.3.4邊界值分析法的測(cè)試運(yùn)用在使用等價(jià)類劃分進(jìn)行測(cè)試時(shí)，還需要注意以下問題（1）如果實(shí)現(xiàn)的語(yǔ)言是強(qiáng)類型語(yǔ)言（無效值輸入會(huì)引起系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)出錯(cuò)），則沒有必要使用健壯等價(jià)類測(cè)試。（2）如果錯(cuò)誤輸入檢查非常重要，則應(yīng)進(jìn)行健壯等價(jià)類測(cè)試。（3）如果輸入數(shù)據(jù)以離散區(qū)間或集合的形式定義，則等價(jià)類測(cè)試是合適的，當(dāng)然也適用于變量值越界會(huì)造成故障的系統(tǒng)。（4）在發(fā)現(xiàn)合適的等價(jià)關(guān)系之前，可能需要許多次的嘗試。第三章黑盒測(cè)試方法3.4因果圖和決策表設(shè)計(jì)方法3.4.1因果圖原理3.4.2因果圖法應(yīng)用3.4.3決策表法及其應(yīng)用

3.4.1因果圖原理因果圖使用簡(jiǎn)單的邏輯符號(hào)，用直線連接左右節(jié)點(diǎn)。左節(jié)點(diǎn)表示輸入狀態(tài)，是因果圖的原因；右節(jié)點(diǎn)表示輸出狀態(tài)，是結(jié)果。因果圖中的4種符號(hào)分別表示

4種因果關(guān)系。其中，ci表示原因，通常位于圖左；ei表示結(jié)果，通常位于圖右。ci與ei可以取值0或1，0表示狀態(tài)不出現(xiàn)，1表示狀態(tài)出現(xiàn)。4

種因果關(guān)系（1）恒等：若c1為1，則e1也為1。（2）非：若c1為1，則e1為0。（3）或：c1或c2或c3為1，則e1為1；否則e1為0?；蚩梢杂腥我鈧€(gè)輸入。（4）與：若c1和c2都為1，則e1為1；否則e1為0。與可以有任意個(gè)輸入。3.4.1因果圖原理因果圖的約束的類別（1）異或：a和b最多有一個(gè)為1，即a和b不能同時(shí)為1。（2）或：a和b至少有一個(gè)為1，即a和b不能同時(shí)為0。（3）唯一：a和b有且僅有一個(gè)為1。（4）要求：a為1時(shí)，b必須為1。（5）強(qiáng)制：強(qiáng)制約束是關(guān)于輸出條件的約束。若結(jié)果a是1，則結(jié)果b強(qiáng)制為0。3.4.1因果圖原理因果圖法設(shè)計(jì)測(cè)試用例的步驟1、根據(jù)程序規(guī)格說明書識(shí)別出輸入條件或輸入條件的等價(jià)類（原因）以及輸出條件（結(jié)果），并給每個(gè)原因和結(jié)果賦予一個(gè)標(biāo)識(shí)符。2、找出原因與原因之間、原因與結(jié)果之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，將其表示成連接各個(gè)原因與各個(gè)結(jié)果之間的“因果圖”。3、由于語(yǔ)法及環(huán)境限制，有些原因與原因之間、原因與結(jié)果之間的組合情況是不可能出現(xiàn)的，在因果圖上用記號(hào)表明約束或限制條件。4、將因果圖轉(zhuǎn)換成決策表。5、根據(jù)決策表中每一列設(shè)計(jì)測(cè)試用例。3.4.2因果圖法應(yīng)用例：需要設(shè)計(jì)這樣一個(gè)軟件，其程序的規(guī)格要求如下:輸入的第1個(gè)字符必須是“#”或“*”，第2個(gè)字符必須是一個(gè)數(shù)字，在此情況下進(jìn)行文件的修改；如果第1個(gè)字符不是“#”或“*”，則給出信息N；如果第2個(gè)字符不是數(shù)字，則給出信息M。步驟一：對(duì)程序設(shè)計(jì)要求進(jìn)行分析，分別給出原因和結(jié)果，并對(duì)每一個(gè)原因?qū)?yīng)的結(jié)果都給定一個(gè)標(biāo)識(shí)。原因結(jié)果c1：第1個(gè)字符是“#”e1：給出信息“N”c2：第1個(gè)字符是“*”e2：修改文件c3：第2個(gè)字符是一個(gè)數(shù)字e3：給出信息“M”3.4.2因果圖法應(yīng)用步驟二：找出原因與原因之間、原因與結(jié)果之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，將其表示成連接各個(gè)原因與各個(gè)結(jié)果之間的“因果圖”。將得出的原因和結(jié)果進(jìn)行連接，可以得到程序的因果圖，如圖3-11所示。其中編號(hào)為10的中間節(jié)點(diǎn)是導(dǎo)出結(jié)果的進(jìn)一步原因。繪制過程中，發(fā)現(xiàn)原因c1與c2不可能同時(shí)為1，即第一個(gè)字符不可能既是“#”又是“*”，所以在因果圖上加上E約束。因果圖表示3.4.2因果圖法應(yīng)用步驟三：將因果圖轉(zhuǎn)換成決策表

12345678條件c111110000c211001100c31010101010

111100動(dòng)作e1

√√e2

√

√

e3

√

√

√不可能√√

根據(jù)因果圖建立的決策表3.4.3決策表法及其應(yīng)用1．決策表決策表（也稱為判定表）是分析和表達(dá)多邏輯條件下執(zhí)行不同操作情況的工具。在所有的黑盒測(cè)試方法中，基于決策表的測(cè)試是最為嚴(yán)格、最具有邏輯性的測(cè)試方法。決策表的4個(gè)組成部分①條件樁—列出問題的所有條件；②條件項(xiàng)—針對(duì)條件樁給出的條件列出所有的可能值；③動(dòng)作樁—列出問題規(guī)定的可能采取的操作；④動(dòng)作項(xiàng)—指出在條件項(xiàng)的各組取值情況下應(yīng)采取的動(dòng)作。動(dòng)作項(xiàng)和條件項(xiàng)緊密相關(guān)，指出在條件項(xiàng)的各組取值情況下應(yīng)采取的動(dòng)作。3.4.3決策表法及其應(yīng)用2．構(gòu)建決策表的步驟步驟一：確定規(guī)則的個(gè)數(shù)。一般來說，有n個(gè)條件的決

策表有2n個(gè)規(guī)則。步驟二：列出所有的條件樁和動(dòng)作樁。步驟三：填入條件項(xiàng)。步驟四：填入動(dòng)作項(xiàng)，得到初始決策表。步驟五：簡(jiǎn)化決策表，合并相似規(guī)則。3.4.3決策表法及其應(yīng)用

當(dāng)決策表較煩瑣時(shí)，會(huì)對(duì)它進(jìn)行簡(jiǎn)化。有兩條或多條規(guī)則具有相同的動(dòng)作，并且其條件項(xiàng)之間存在著極為相似的關(guān)系，就可以將規(guī)則合并，合并后的條件項(xiàng)用符號(hào)“—”表示

當(dāng)對(duì)規(guī)則進(jìn)行進(jìn)一步合并時(shí)，若需要被合并的條件項(xiàng)分別為“—”和一個(gè)任意值，可以直接合并為“—”。兩條規(guī)則合并為一條兩條規(guī)則進(jìn)一步合并3.4.3決策表法及其應(yīng)用3．以三角形問題為例構(gòu)建決策表①、列出問題的條件樁為C1：a、b、c能構(gòu)成三角形嗎？C2：a=b？C3：a=c？C4：b=c？②、計(jì)算這個(gè)問題的規(guī)則數(shù)共有4個(gè)條件，每個(gè)條件的取值為“是”或“否”，因此共有24=16條規(guī)則。③、列出動(dòng)作樁A1：非三角形A2：不等邊三角形A3：等腰三角

形A4：等邊三角形A5：不構(gòu)成三角形3.4.3決策表法及其應(yīng)用123456789條件a、b、c能構(gòu)成三角形嗎？NYYYYYYYYa=b？—YYYYNNNNa=c？—YYNNYYNNb=c？—YNYNYNYN動(dòng)作非三角形√

不等邊三角形

√等腰三角形

√

√√

等邊三角形

√

不構(gòu)成三角形

√√

√

三角形問題的決策表第三章黑盒測(cè)試方法3.5正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法3.5.1正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)法原理3.5.2利用正交試驗(yàn)法設(shè)計(jì)測(cè)試用例

3.5.1正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)法原理1．正交試驗(yàn)法正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法是依據(jù)伽羅瓦（Galois）理論，從大量的試驗(yàn)數(shù)據(jù)（測(cè)試用例）中挑選適量的、有代表性的點(diǎn)（例），從而合理地安排試驗(yàn)（測(cè)試）的一種科學(xué)試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法。2．利用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)測(cè)試用例的步驟提取功能說明，構(gòu)造因子—狀態(tài)表加權(quán)篩選，生成因素分析表利用正交表構(gòu)造測(cè)試數(shù)據(jù)集3.5.1正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)法原理3．正交表的構(gòu)成（1）行數(shù)（Rows）：正交表中行的數(shù)量，即試驗(yàn)的次數(shù)，也是我們通過正交試驗(yàn)法設(shè)計(jì)的測(cè)試用例的個(gè)數(shù)。（2）因素?cái)?shù)（Factors）：正交表中列的數(shù)量，即我們要測(cè)試的功能點(diǎn)。（3）水平數(shù)（Levels）：任何單個(gè)因素能夠取得的值的最大個(gè)數(shù)。列號(hào)

1234567行號(hào)1111111121110000310011004100001150101010601010107001100180010110正交表中包含的值為從0到“水平數(shù)?1”或從1到“水平數(shù)”，即要測(cè)試功能點(diǎn)的輸入條件。正交表一般使用L行數(shù)（水平數(shù)因素?cái)?shù)）來表示，如L8(27)，代表的是8行7列，水平數(shù)為2的正交表，如表3-15所示，其中加粗?jǐn)?shù)字為因素，而底紋所在處為幾個(gè)水平值正交表示例3.5.1正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)法原理4.交互作用每張正交表后都附有相應(yīng)的交互作用表，它是專門用來安排交互作用試驗(yàn)的。安排交互作用的試驗(yàn)時(shí)，是將兩個(gè)因素的交互作用當(dāng)作一個(gè)新的因素，占用一列，為交互作用列，L8(27)交互作用表交互作用表中可查出L8(27)正交表中的任何兩列的交互作用列。表中帶“（）”的為主因素的列號(hào)，它與另一主因素的交互列為第1個(gè)列號(hào)從左向右，第2個(gè)列號(hào)順次由下向上，二者相交的號(hào)為二者的交互作用列。3.5.1正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)法原理正交試驗(yàn)的表頭設(shè)計(jì)是正交設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，它承擔(dān)著將各因素及交互作用合理安排到正交表的各列中的重要任務(wù)，正交試驗(yàn)的表頭設(shè)計(jì)的主要步驟如下:組織實(shí)施方案確定列數(shù)確定各因素的水平數(shù)選定正交表表頭安排3.5.2正交試驗(yàn)法設(shè)計(jì)測(cè)試用例1．用正交表設(shè)計(jì)測(cè)試用例的步驟（1）有哪些因素（變量）。（2）每個(gè)因素有哪幾個(gè)水平（變量的取值）。（3）選擇一個(gè)合適的正交表。（4）把正交表中變量的值映射到表中。（5）把正交表中每行的各因素水平的組合作為一個(gè)測(cè)試用例。（6）加上可疑且沒有在正交表中出現(xiàn)的組合。2．如何選擇正交表（1）考慮因素（變量）的個(gè)數(shù)。（2）考慮因素水平（變量的取值）的個(gè)數(shù)。（3）考慮正交表的行數(shù)。（4）取行數(shù)最少的一個(gè)。3.5.2正交試驗(yàn)法設(shè)計(jì)測(cè)試用例3．選擇正交表的基本原則（1）先看水平數(shù)。若各因素全是二水平，就選用L(2*)表；若各因素全是三水平，就選L(3*)表。若各因素的水平數(shù)不相同，就選擇適用的混合水平表。（2）每一個(gè)交互作用在正交表中應(yīng)占1列或2列。（3）要看試驗(yàn)精度的要求。若要求高，則宜取試驗(yàn)次數(shù)多的L表。（4）若試驗(yàn)費(fèi)用很昂貴、試驗(yàn)的經(jīng)費(fèi)很有限或人力和時(shí)間都比較緊張，則不宜選試驗(yàn)次數(shù)太多的L表。（5）按原來考慮的因素、水平和交互作用去選擇正交表，若無正好適用的正交表可選，簡(jiǎn)便且可行的辦法是適當(dāng)修改原定的水平數(shù)。（6）對(duì)某因素或某交互作用的影響是否確實(shí)存在沒有把握的情況下，選擇L表時(shí)常為該選大表還是選小表而猶豫。若條件許可，應(yīng)盡量選用大表，讓影響存在的可能性較大的因素和交互作用各占適當(dāng)?shù)牧?。第三章黑盒測(cè)試方法3.6組合測(cè)試方法3.6.1基本概念3.6.2構(gòu)造方法3.6.3組合測(cè)試工具的使用

3.6.1組合測(cè)試基本概念正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法存在的問題構(gòu)造正交表需要輸入?yún)?shù)的可能取值數(shù)保持一致，并且輸入?yún)?shù)的個(gè)數(shù)與參數(shù)的取值數(shù)需要滿足一定的條件。實(shí)際測(cè)試時(shí)，抽取的輸入?yún)?shù)和參數(shù)的可能取值很難滿足該條件測(cè)試人員基于自身的測(cè)試經(jīng)驗(yàn)，可能希望部分參數(shù)之間實(shí)現(xiàn)更高強(qiáng)度的組合覆蓋或部分參數(shù)之間的約束關(guān)系，正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法難以滿足。3.6.1組合測(cè)試基本概念組合測(cè)試（CombinatorialTesting）方法則可以有效地解決上述問題，組合測(cè)試步驟如下:

對(duì)被測(cè)項(xiàng)目進(jìn)行分析，借助之前介紹的等價(jià)類劃分和邊界值分析等方

法，識(shí)別出被測(cè)項(xiàng)目的輸入?yún)?shù)，并依次確定每個(gè)參數(shù)的可能取值。

確定組合測(cè)試要使用的t-way組合覆蓋準(zhǔn)則。

將可以覆蓋t-way組合覆蓋準(zhǔn)則的測(cè)試用例稱為組合測(cè)試用例集。3.6.1組合測(cè)試基本概念假設(shè)需要對(duì)部署的系統(tǒng)做兼容性測(cè)試識(shí)別出影響到系統(tǒng)兼容性的4個(gè)因素，分別是數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、Web

服務(wù)器、瀏覽器和路由器。依次分析出每個(gè)因素的可能取值數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器Web服務(wù)器瀏覽器路由器OracleApacheIECiscoSQLServerJBossFirefoxHuaweiMySQLWebSphereChromeAlcatel

系統(tǒng)兼容性測(cè)試的輸入得到最優(yōu)成對(duì)組合測(cè)試用例集數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器Web服務(wù)器瀏覽器路由器OracleApacheIECiscoOracleJBossFirefoxHuaweiOracleWebSphereChromeAlcatelSQLServerApacheFirefoxAlcatelSQLServerWebSphereIEHuaweiSQLServerJBossChromeCiscoMySQLApacheChromeHuaweiMySQLJBossIEAlcatelMySQLWebSphereFirefoxCisco3.6.1組合測(cè)試基本概念組合測(cè)試的優(yōu)點(diǎn)組合測(cè)試通過僅關(guān)注部分參數(shù)間的組合覆蓋可以有效減小構(gòu)造出的測(cè)試用例集規(guī)模；組合測(cè)試技術(shù)可以有效地檢測(cè)出由于參數(shù)間交互所觸發(fā)的各種軟件缺陷；部分實(shí)證研究也表明，在一些測(cè)試場(chǎng)景下，組合測(cè)試技術(shù)可以用小規(guī)