黑盒测试用例设计方法.docx

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黑盒测试用例设计方法

3.2.2边界值分析法

边界值分析法（BVA，BoundaryValueAnalysis）是用于对输入或输出的边界值进行测试的一种黑盒测试方法。

在测试过程中，边界值分析法是作为对等价类划分法的补充，专注于每个等价类的边界值，两者的区别在于前者在等价类中随机选取一个测试点。

边界值分析法采用一到多个测试用例来测试一个边界，不仅重视输入条件边界值，而且重视输出域中导出的测试用例。

边界值分析法比较简单，仅用于考察正处于等价划分边界或边界附近的状态，考虑输出域边界产生的测试情况，针对各种边界情况设计测试用例，发现更多的错误。

边界值分析法的测试用例是由等价类的边界值产生的，根据输入输出等价类，选取稍高于边界值或稍低于边界值等特定情况作为测试用例。

下面介绍边界值分析方法需要注意的问题。

1.选择边界值测试原则

选择边界值测试主要考虑以下几条原则：

1）如果输入条件规定了值的个数，则用最大个数、最小个数、比最小个数小一的数、比最大个数大一的数作为测试数据。

2）如果输入条件规定了值的范围，则应取刚达到这个范围边界的值，以及刚刚超过这个范围边界的值作为测试输入数据。

3）如果程序中使用了一个内部数据结构，则应当选择这个内部数据结构的边界上的值作为测试用例。

4）如果程序的规格说明给出的输入域或输出域是有序集合，则应选取集合的第一个元素和最后一个元素作为测试用例。

5）分析程序规格说明，找出其他可能的边界条件。

2.常见的边界值

常见的边界值通常表现在界面屏幕、数组、报表和循环等上，其表现方式如下：

1）屏幕上光标在最左上、最右下位置。

2）数组元素的第一个和最后一个。

3）报表的第一行和最后一行。

4）循环的第0次、第1次、倒数第2次和最后一次

使用因果图的好处

1考虑了多个输入之间的相互组合、相互制约关系

2能够帮助我们按一定步骤，高效率地选择测试用例，同时还能为我们指出，程序规格说明描述中存在着什么问题

利用因果图导出测试用例需要经过的一般步骤

1.分析程序规格说明的描述中，哪些是原因，哪些是结果。

2.分析程序规格说明的描述中语义的内容，并将其表示成连接各个原因与各个结果的因果图

3.在因果图上使用若干个特殊的符号标明特定的约束条件

4.把因果图转换成判定表

5.把判定表中每一列表示的情况写成测试用例

因果图基本符号

因果图实例讲解

某软件规格说明中包含这样的要求：

第一列字符必须是A或B，第二列字符必须是一个数字，在此情况下进行文件的修改。

但如果第一列字符不正确，则给出信息L;如果第二列字符不是数字，则给出信息M。

分开原因和结果 

原因：

1----第一列字符是A;

2----第一列字符是B;

3----第二列字符是一数字。

结果：

21----修改文件;

22----给出信息L;

23----给出信息M。

此例子是讲解利用因果图设计测试用例的一个小例子。

以中国象棋中走马的测试用例设计为例学习因果图的使用方法。

一、分析中国象棋中走马的实际情况（下面未注明的均指的是对马的说明）

1、如果落点在棋盘外，则不移动棋子；2、如果落点与起点不构成日字型，则不移动棋子；3、如果落点处有自己方棋子，则不移动棋子；4、如果在落点方向的邻近交叉点有棋子（绊马腿），则不移动棋子；5、如果不属于1-4条，且落点处无棋子，则移动棋子；6、如果不属于1-4条，且落点处为对方棋子（非老将），则移动棋子并除去对方棋子；7如果不属于1-4条，且落点处为对方老将，则移动棋子，并提示战胜对方，游戏结束。

二、根据分析明确原因和结果

原因：

1、落点在棋盘上；

2、落点与起点构成日字；

3、落点处为自己方棋子；

4、落点方向的邻近交叉点无棋子；

5、落点处无棋子；

6、落点处为对方棋子（非老将）；

7、落点处为对方老将。

结果：

21、不移动棋子；

22、移动棋子；

23、移动棋子，并除去对方棋子；

24、移动棋子，并提示战胜对方，结束游戏。

添加中间节点11，目的是作为导出结果的进一步原因，简化因果图导出的判定表

MILY:

宋体;mso-bidi-font-size:

12.0pt;mso-ascii-font-family:

'TimesNewRoman';mso-hansi-font-family:

'TimesNewRoman'">考虑结果不能同时发生，所以对其施加唯一约束O。

原因5、6、7不能同时发生，所以对其施加异约束E.

根据因果图建立判定表：

（分为两表）

注：

1、以上判定表中由于表格大小限制没有列出最后所选的测试用例；2、第2表中部分列被合并表示不可能发生的现象；3、通过中间节点将用例的判定表简化为两个小表。

减少工作量。

3.2.4判定表驱动法

因果图方法中已经用到了判定表（DecisionTable），它是分析和表达多逻辑条件下执行不同操作的情况下的工具。

在程序设计发展的初期,判定表就已被当做编写程序的辅助工具了。

由于判定表测试严格，能够将复杂的逻辑关系和多种条件组合的情况表达得既具体又明确，针对不同的逻辑条件组合值，分别执行不同的操作，因此，使用判定表能够设计出完整的测试用例集合。

判定表是一种针对存在条件、动作关系或者因果关系的特性测试的用例设计方法。

图3-6判定表的4个组成部分

1.判定表的组成

判定表通常由4个部分组成，如图3-6所示。

1）条件桩（ConditionStub）：

列出了问题的所有条件，列出条件的次序没有约束。

2）动作桩（ActionStub）：

列出问题规定可能采取的操作，这些操作的排列顺序无关紧要。

3）条件项（ConditionEntry）：

列出条件桩给出的条件并列出所有可能的取值。

针对条件桩的条件和条件项的取值，判断在整个程序模块中的所有可能的情况下其结果的真假值。

4）动作项（ActionEntry）：

列出在条件项的各种取值情况下应该采取的动作。

2.判定表的建立步骤

判定表的建立步骤如下：

1）确定规则的个数，例如，有n个条件，那么决策表中就有2n个规则（每个条件取真、假值）。

2）列出所有的条件桩和动作桩。

3）填入条件项。

4）填入动作项，得到初始判定表。

5）简化判定表，合并相似规则。

3.2.6功能图法

功能图法是用功能图形象地表示程序的功能说明，由状态迁移图和布尔函数组成，同时需要依靠判定表或因果图表示逻辑功能，并机械地生成功能图的测试用例。

功能图法是黑盒、白盒混合用例的设计方法。

功能图模型由状态迁移图和逻辑功能模型两部分构成。

状态迁移图：

用于表示输入数据序列以及相应的输出数据，由输入数据和当前状态决定输出数据和后续状态。

逻辑功能模型：

用于表示在状态中输入条件和输出条件的对应关系，由输入数据决定输出数据。

此模型只适用于描述静态说明，输出数据由输入数据决定。

程序功能说明包括动态说明和静态说明：

动态说明：

描述输入数据的次序或转移次序。

静态说明：

描述输入条件和输出条件之间的对应关系。

生成功能图测试用例的步骤如下：

1）生成局部测试用例：

在每个状态中，通过因果图生成局部测试用例。

2）生成测试路径：

利用规则生成从初始状态到最后状态的测试路径。

3）合成测试用例：

合成测试路径与功能图中每个状态的局部测试用例。

其结果是初始状态到最后状态的一个状态序列，以及每个状态中输入数据与对应输出数据的组合。

4）采用条件构造树测试用例的合成算法。

3.2.7错误推测法

错误推测法是基于以往的经验和直觉，参照以往的软件系统出现的错误，推测程序中所有可能存在的各种缺陷和错误，从而有针对性地设计测试用例。

错误推测法的基本思路是：

列举出程序中所有可能的错误和容易发生错误的特殊情况，根据可能出现的错误情况选择测试用例。

例如：

1）单元测试中列出许多在模块中常见的错误、以前产品测试中曾经发现的错误等。

2）输入数据为0或字符为空。

3）各种情况在产品说明中常常被忽视，也可能被程序员遗忘，但是在实际使用中却经常发生。

测试人员要站在用户的角度，考虑他们要输入的信息，而不管这些信息看起来是合法的输入还是非法的输入。

3.2.8正交试验设计法

正交试验设计法是通过正交试验理论来指导测试用例的选取，以便能够用较少的测试用例使测试充分，本方法在系统测试用例的设计中不常用。

正交试验设计法依据Galois理论,从大量的（实验）数据（测试用例）中挑选适量的、有代表性的点（例）,从而合理地安排实验（测试）的一种科学实验设计方法。

该设计方法是使用已经建好的正交表格来安排试验并进行数据分析的一种方法，目的是用最少的测试用例达到最高的测试覆盖率。

利用正交试验设计测试用例的步骤如下：

1）提取功能说明,构造因子——状态表：

影响实验指标的条件称为因子，而影响实验因子的条件称为因子的状态。

利用正交试验设计方法来设计测试用例时，首先要根据被测试软件的规格说明书找出影响其功能实现的操作对象和外部因素，把它们当做因子,而把各个因子的取值当做状态。

对软件需求规格说明中的功能要求进行划分，把整体的概要性的功能要求进行逐层分解与展开，分解成具体的、相对独立的、基本的功能要求。

这样就可以把被测软件中的所有因子都确定下来，并为确定每个因子的权值提供参考的依据。

确定因子与状态是设计测试用例的关键，因此要求尽可能全面、正确地确定取值，以确保测试用例的设计完整、有效。

2）加权筛选,生成因素分析表：

对因子与状态的选择可按其重要程度分别加权，可根据各个因子及状态的作用大小、出现频率的大小以及测试的需要确定权值的大小。

3）利用正交表构造测试数据集：

提取功能说明,构造因子——状态表；

加权筛选,生成因素分析表；

利用正交表构造测试数据集。