軟件測試方法二課件

軟件測試方法和技術(shù)

-Ch.3軟件測試方法主講教師：郭曉燕軟件測試方法二第三章軟件測試方法3.1白盒測試方法3.2黑盒測試方法3.3靜態(tài)測試和動態(tài)測試3.4主動測試和被動測試3.5形式化測試方法3.6基于風(fēng)險的測試3.7模糊測試方法3.8ALAC測試和隨機(jī)測試方法軟件測試方法二3.2.5因果圖法測試用例設(shè)計多種輸入條件的組合，產(chǎn)生多種結(jié)果設(shè)計測試用例。設(shè)計步驟：分割功能說明書，識別“原因”和“結(jié)果”，并加以編號。分析程序規(guī)格說明的描述中，哪些是原因，哪些是結(jié)果。原因常常是輸入條件或是輸入條件的等價類，而結(jié)果是輸出條件。根據(jù)原因與結(jié)果之間的關(guān)系畫出因果圖標(biāo)明約束條件

把因果圖轉(zhuǎn)換成判定表。

為判定表中每一列表示的情況設(shè)計測試用例。軟件測試方法二因果圖通常在因果圖中，用Ci表示原因，Ei表示結(jié)果，其基本符號如下圖所示。各結(jié)點表示狀態(tài)，可取“0”或“1”。“0”表示某狀態(tài)不會出現(xiàn)，“1”表示某狀態(tài)出現(xiàn)軟件測試方法二因果圖法由于語法或環(huán)境的限制，有些原因和結(jié)果的組合情況是不可能出現(xiàn)的。為表明這些特定的情況，在因果圖上使用若干標(biāo)準(zhǔn)的符號標(biāo)明約束條件。從輸入原因考慮，有4種約束，如下圖所示。E(互斥)：表示a、b兩個原因不會同時成立，兩個中最多有一個可能成立。I(包含)：表示a、b、c這三個原因中至少有一個必須成立。O(唯一)：表示a、b當(dāng)中必須有一個，且僅有一個成立。R(要求)：表示當(dāng)a出現(xiàn)時，b也必須出現(xiàn)。a出現(xiàn)時b不可能不出現(xiàn)。M(屏蔽)：表示當(dāng)a是1時，b必須是0。而當(dāng)a為0時，b的值不定。軟件測試方法二舉例某軟件規(guī)格說明中包含這樣的要求：

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。分析原因和結(jié)果原因：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。軟件測試方法二因果圖12311212223軟件測試方法二軟件測試方法二舉例有一個處理單價為1元的盒裝飲料的自動售貨機(jī)軟件。若投入1元硬幣，按下“可樂”、“雪碧”或“紅茶”按鈕，相應(yīng)的飲料就送出來。若投入的是兩元硬幣，在送出飲料的同時退還1元硬幣。根據(jù)對這一段說明的分析，列出原因和結(jié)果。原因： ①投入1元硬幣； ②投入2元硬幣； ③按“可樂”按鈕； ④按“雪碧”按鈕； ⑤按“紅茶”按鈕。中間狀態(tài)：①已投幣；②已按鈕。結(jié)果： ①退還1元硬幣； ②送出“可樂”飲料； ③送出“雪碧”飲料；④送出“紅茶”飲料。軟件測試方法二因果圖軟件測試方法二1234567891011輸入投入1元硬幣(1)11110000000投入2元硬幣(2)00001111000按“可樂”按鈕(3)10001000100按“雪碧”按鈕(4)01000100010按“紅茶”按鈕(5)00100010001中間結(jié)點已投幣(11)11111111000已按鈕(12)11101110111輸出退還1元硬幣(21)00001110000送出“可樂”飲料(22)10001000000送出“雪碧”飲料(23)11000100000送出“紅茶”飲料(24)00100010000軟件測試方法二3.2.5正交實驗法當(dāng)輸入條件多，且每個條件不能以“是”或“否”來回答，測試組合會很多，工作量也很大。利用因果圖來設(shè)計測試用例時,作為輸入條件的原因與輸出結(jié)果之間的因果關(guān)系,有時很難從軟件需求規(guī)格說明中得到。往往因果關(guān)系非常龐大,以至于據(jù)此因果圖而得到的測試用例數(shù)目多的驚人，給軟件測試帶來沉重的負(fù)擔(dān)，軟件測試方法二3.2.6正交實驗法利用正交實驗設(shè)計方法設(shè)計測試用例，有以下優(yōu)點：節(jié)省測試工作工時；可控制生成的測試用例數(shù)量；測試用例具有一定的覆蓋率。正交實驗法是研究多因素多水平的一種設(shè)計方法，依據(jù)高斯理論根據(jù)正交性原理，選擇部分有代表性的點進(jìn)行實驗，具備“均勻分散，整齊可比”的特點。日本著名的統(tǒng)計學(xué)家田口玄一將正交試驗選擇的水平組合列成表格，稱為正交表。

軟件測試方法二3.2.6正交實驗法舉例，一個化工生產(chǎn)過程，要提高產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化率，選擇影響轉(zhuǎn)化率的三個因素：溫度（A），時間（B）和用堿量（C），在其實驗范圍內(nèi)選定幾個具有代表性的值來進(jìn)行實驗（1）A：80、85、90

（2）B：90、120、150（分鐘） （3）C：5、6、7%分別以全面實驗法、單因子實驗法和正交實驗法來詳細(xì)討論。水平因子123溫度808590時間90120150用堿量5%6%7%軟件測試方法二3.2.6正交實驗法全面實驗法將所有的因子的水平組合均作一次，即3*3*3=27次多次單因子實驗固定其他因子不變的情況下，只改變一個因子，得出該因子的最佳水平數(shù)，在此基礎(chǔ)上類推，得到其他因子的最佳水平參數(shù)。實驗次數(shù)：3+2*2=7結(jié)論有很大的片面性。軟件測試方法二3.2.6正交實驗法正交實驗法的步驟提取功能說明構(gòu)造因子--狀態(tài)表把影響實驗指標(biāo)的條件稱為因子，單個因子所能取的最大值稱為水平數(shù)。考慮到被測系統(tǒng)中準(zhǔn)備測試的功能點，而這些功能點就是要獲取的因子或因素，但每個功能點要輸入的數(shù)據(jù)按等價類劃分有多個，即每個因素的輸入條件，即狀態(tài)或水平值

加權(quán)篩選，生成因素分析表。利用正交表構(gòu)造測試數(shù)據(jù)集

正交表：在一整套比較嚴(yán)格的規(guī)則下設(shè)計出的表格，用Ln（tc）來表示，其中L是正交表代號，n是實驗次數(shù)，t是水平數(shù)，c為列數(shù)，也是可能安排最多的因子個數(shù)。如：L8(27)水平數(shù)2因子數(shù)7測試用例數(shù)8)軟件測試方法二3.2.6正交實驗法正交實驗法舉例水平數(shù)3，因子數(shù)3，考慮交互作用，可以設(shè)置空白列L9（34）=因子數(shù)*（水平數(shù)-1）+1=（4*（3-1）+1=9正交表的每一列中不同的數(shù)字出現(xiàn)次數(shù)相等任意兩列數(shù)字的排列方式齊全而且均衡軟件測試方法二3.2.6正交實驗法軟件測試方法二L9（34）的正交表因子數(shù)列數(shù)1234111112122231333421235223262311731328321393321軟件測試方法二根據(jù)L9（34）正交表生成的測試數(shù)據(jù)因素測試用例ABC水平組合18090分5%A1B1C1280120分6%A1B2C2380150分7%A1B3C348590分6%A2B1C2585120分7%A2B2C3685150分5%A2B3C179090分7%A3B1C3890120分5%A3B2C1990150分6%A3B3C2軟件測試方法二3.2.7功能圖法功能圖法就是使用功能圖形式化表示程序的功能說明，由狀態(tài)遷移圖和布爾函數(shù)組成，同時需要依靠判定表或因果圖表示邏輯功能，并機(jī)械地生成功能圖的測試用例。功能圖法是黑盒、白盒混合用例的設(shè)計方法。程序的功能由靜態(tài)說明和動態(tài)說明組成，動態(tài)說明描述輸入數(shù)據(jù)的次序或者轉(zhuǎn)移的次序；靜態(tài)說明描述輸入與輸出條件之間的對應(yīng)關(guān)系。功能圖模型有狀態(tài)遷移圖和邏輯功能模型組成。狀態(tài)遷移圖針對動態(tài)說明，邏輯功能模型針對靜態(tài)說明軟件測試方法二3.2.7功能圖法程序的功能由靜態(tài)說明和動態(tài)說明組成，動態(tài)說明描述輸入數(shù)據(jù)的次序或者轉(zhuǎn)移的次序；靜態(tài)說明描述輸入與輸出條件之間的對應(yīng)關(guān)系。功能圖法就是使用功能圖形式化表示程序的功能說明，并生成功能圖的測試用例功能圖模型有狀態(tài)遷移圖和邏輯功能模型組成。狀態(tài)遷移圖針對動態(tài)說明，邏輯功能模型針對靜態(tài)說明軟件測試方法二3.2.7功能圖法（動態(tài)說明）空閑狀態(tài)等待輸入密碼ESC鍵按下不正確的密碼輸入正確的密碼輸入狀態(tài)遷移圖軟件測試方法二3.2.7功能圖法（靜態(tài)說明）邏輯功能表輸入ESC鍵按下I1其他鍵按下I2正確密碼輸入I3錯誤密碼輸入I4輸出顯示密碼輸入框O1密碼錯誤提示信息O2狀態(tài)空閑狀態(tài)S1等待輸入密碼S2返回空閑狀態(tài)S3初始化屏幕S4軟件測試方法二3.2.7功能圖法生成功能圖測試用例的步驟如下：1）生成局部測試用例：在每個狀態(tài)中，通過因果圖生成局部測試用例。2）生成測試路徑：利用規(guī)則生成從初始狀態(tài)到最后狀態(tài)的測試路徑。3）合成測試用例：合成測試路徑與功能圖中每個狀態(tài)的局部測試用例。其結(jié)果是初始狀態(tài)到最后狀態(tài)的一個狀態(tài)序列，以及每個狀態(tài)中輸入數(shù)據(jù)與對應(yīng)輸出數(shù)據(jù)的組合。4）采用條件構(gòu)造樹測試用例的合成算法。軟件測試方法二3.2.8測試場景法現(xiàn)在的軟件幾乎都是用事件觸發(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。這種在軟件設(shè)計方面的思想也可引入到軟件測試中，可以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)行由Rational公司提出，充分利用USE-CASE圖生成測試用例用例場景表述流經(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。軟件測試方法二3.2.8測試場景法基本流：經(jīng)過用例最簡單的路徑（無任何差錯，程序從開始執(zhí)行到結(jié)束），基本流通采用黑線表示備選流：由基本流開始，在某個特定條件下執(zhí)行，然后重新加入基本流（一般是各種錯誤情況）開始用例結(jié)束用例備選流1備選流2備選流3備選流4軟件測試方法二3.2.8測試場景法測試場景1：基本流1測試場景2：基本流1，備選流1測試場景3：基本流1，備選流1，備選流2測試場景4：基本流1，備選流3測試場景5：基本流1，備選流4測試場景6：基本流1，備選流3，備選流1測試場景7：基本流1，備選流3，備選流1，備選流2測試場景8：基本流1，備選流3，備選流4開始用例結(jié)束用例備選流1備選流2備選流3備選流4軟件測試方法二3.2.8測試場景法測試ID號場景元素1元素2元素3……預(yù)期結(jié)果C01Vn/aIC02C03說明：V是表示有效數(shù)據(jù)元素，I是表示無效數(shù)據(jù)元素，n/a是表示不適應(yīng)或沒有場景測試用例設(shè)計表軟件測試方法二基于測試方法選擇的綜合策略測試的設(shè)計方法不會單獨存在，具體到每個項目會用多種方法。實際測試中，往往要綜合使用多種方法才能提高測試效率和覆蓋度。首先進(jìn)行等價類劃分；任何情況使用邊界值分析法；使用錯誤推測法追加測試用例；對照程序邏輯，檢查用例的邏輯覆蓋程度；如果含有輸入條件的組合，選用正交實驗法、因果圖法或判定表驅(qū)動法；對于業(yè)務(wù)流清晰的系統(tǒng)，可以利用場景法貫穿整個測試過程，綜合使用各種測試方法。軟件測試方法二3.3靜態(tài)測試與動態(tài)測試定義:在不執(zhí)行軟件的條件下有條理地仔細(xì)審查軟件設(shè)計、體系結(jié)構(gòu)和代碼，從而找出軟件缺陷的過程。有時也稱為結(jié)構(gòu)分析。作用:盡早發(fā)現(xiàn)軟件缺陷，以找出動態(tài)黑盒白盒測試難以揭示或發(fā)現(xiàn)的軟件缺陷為接受該軟件測試的黑盒測試員進(jìn)行測試設(shè)計測試案例提供思路，他們不必了解代碼細(xì)節(jié)，但是根據(jù)審查備注，可以確定有問題或者容易存在軟件缺陷的特性范圍問題:認(rèn)為會減慢軟件開發(fā)過程。軟件測試方法二3.5形式化測試為解決自然語言設(shè)計和描述帶來的問題，提出形式化方法。形式化方法的寄出是熟悉和邏輯學(xué)，通過嚴(yán)格的數(shù)字邏輯和形式語言完成軟件定義，然后通過相應(yīng)工具進(jìn)行自動化分析、編碼和驗證。UML就是一種半形式化方法。軟件測試方法二3.8ALAC測試和隨機(jī)測試法ALAC測試（act-like-custome