第二章黑盒测试ppt课件

1、第二章第二章 黑盒测试黑盒测试n黑盒测试是一种常用的软件测试方法，它将被测软件看作一个打不开的黑盒，主要根据功能需求设计测试用例，进展测试。本章主要引见几种常用的黑盒测试方法和黑盒测试工具，并经过实例引见各种方法的运用。第二章第二章 黑盒测试黑盒测试n2.1黑盒测试的根本概念n2.2 等价类划分n2.3边境值分析法n2.4 因果图法n2.5 决策表法n2.6 黑盒测试方法的比较与选择n2.7 黑盒测试工具引见2.12.1黑盒测试的根本概念黑盒测试的根本概念 黑盒测试是从一种从软件外部对软件实施的测试，也称功能测试或基于规格阐明的测试。其根本观念是：任何程序都可以看作是从输入定义域到输出值域的映

2、射，这种观念将被测程序看作一个打不开的黑盒，黑盒里面的内容(实现)是完全不知道的，只知道软件要做什么。因无法看到盒子中的内容，所以不知道软件是如何实现的，也不关怀黑盒里面的构造，只关怀软件的输入数据和输出结果。2.12.1黑盒测试的根本概念黑盒测试的根本概念 黑盒测试是从用户观念出发的测试，其目的是尽能够发现软件的外部行为错误。在知软件产品功能的根底上，检测软件功能能否按照需求规格阐明书的规定正常任务，能否有功能脱漏；检测能否有人机交互错误，能否有数据构造和外部数据库访问错误，能否能恰当地接纳数据并坚持外部信息如数据库或文件等的完好性；检测行为、性能等特性能否满足要求等；检测程序初始化和终止方

3、面的错误等。2.12.1黑盒测试的根本概念黑盒测试的根本概念 黑盒测试着眼于软件的外部特征，经过上述方面的检测，确定软件所实现的功能能否按照软件规格阐明书的预期要求正常任务. 两个显著的优点： 黑盒测试与软件详细实现无关，所以假设软件实现发生了变化，测试用例依然可以运用； 设计黑盒测试用例可以和软件实现同时进展，因此可以紧缩工程总的开发时间。2.12.1黑盒测试的根本概念黑盒测试的根本概念 穷举输入测试是不现实的。这就需求我们仔细研讨测试方法，以便能开发出尽能够少的测试用例，发现尽能够多的软件缺点。 常用的黑盒测试方法有等价类划分、边境值分析、决策表测试等，每种方法各有所长，我们应针对软件开发

4、工程的详细特点，选择适宜的测试方法，有效地处理软件开发中的测试问题。 2.2 2.2 等价类划分等价类划分n等价类划分法是一种典型的黑盒测试方法，它完全不思索程序的内部构造，只根据程序规格阐明书对输入范围进展划分，把一切能够的输入数据，即程序输入域划分为假设干个互不相交的子集，称为等价类，然后从每个等价类中选取少数具有代表性的数据作为测试用例，进展测试。2.2 2.2 等价类划分等价类划分n2.2.1等价类划分方法n 所谓等价类是指输入域的某个互不相交的子集合，一切等价类的并便是整个输入域。n 1划分等价类n1有效等价类n检验程序能否实现了规格阐明预先规定的功能和性能。n2无效等价类n检查软件

5、功能和性能的实现能否有不符合规格阐明要求的地方。2.2.12.2.1等价类划分方法等价类划分方法2常用的等价类划分原那么1按区间划分2按数值划分3按数值集合划分4按限制条件或规那么划分5细分等价类2.2.12.2.1等价类划分方法等价类划分方法 在确立了等价类之后，可按表2.1的方式列出一切划分出的等价类表： 表2.1 等价类表 同样，也可按照输出条件，将输出域划分为假设干个等价类。输入条件有效等价类无效等价类2.2.12.2.1等价类划分方法等价类划分方法3等价类划分测试用例设计 在设计测试用例时应同时思索有效等价类和无效等价类测试用例的设计。根据等价类表设计测试用例，详细步骤如下： 1为每

6、个等价类规定一个独一的编号。 2) 设计一个新的测试用例，尽能够多地覆盖尚未被覆盖的有效等价类，反复这一步，直到测试用例覆盖了一切的有效等价类。 3) 设计一个新的测试用例，使其覆盖并且只覆盖一个还没有被覆盖的无效等价类。反复这一步，直至测试用例覆盖了一切的无效等价类。2.2 2.2 等价类划分等价类划分n2.2.2 等价类划分法的测试运用n 三角形问题的等价类测试n 【例21】 三角形问题是软件测试文献中运用最广泛的一个例子。输入三个整数a、b和c分别作为三角形的3条边，经过程序判别由这3条边构成的三角形类型是：等边三角形、等腰三角形、普通三角形或非三角形不能构成一个三角形。 2.2.2 2

7、.2.2 等价类划分法的测试运等价类划分法的测试运用用三角形问题可以更详细地描画为： 输入3个整数a、b和c分别作为三角形的三条边，要求a、b和c必需满足以下条件： Con11a10 Con 21b100 Con 31c100 Con 4ab+c Con 5ba+c Con 6ca+b假设a、b和c满足Con1、Con2和Con3，那么输出为4种情况之一：假设不满足条件Con 4、Con 5和Con 6中有一个，那么程序输出为“非三角形。假设三条边相等，那么程序输出为“等边三角形。假设恰好有两条边相等，那么程序输出为“等腰三角形。假设三条边都不相等，那么程序输出为“普通三角形。2.2.2 2.

8、2.2 等价类划分法的测试运用等价类划分法的测试运用2保险公司人寿保险保费计算程序的等价类测试【例22】 某保险公司人寿保险的保费计算方式为： 保费投保额保险费率 其中，保险费率根据年龄、性别、婚姻情况和抚养人数的不同而有所不同，表达在不同年龄、性别、婚姻情况和抚养人数，点数设定不同，10点及10点以上保险费率为0.6%，10点以下保险费率为0.1%；而点数又是由投保人的年龄、性别、婚姻情况和抚养人数来决议，详细规那么见表2.5。年龄性别婚姻状况抚养人数20394059其它MF已婚未婚1人扣0.5点，最多扣3点6点4点2点4点3点3点5点2.2.2 2.2.2 等价类划分法的测试运用等价类划分

9、法的测试运用 分析程序规格阐明中给出和隐含的对输入数据的要求，可以得出： 年龄：一位或两位非零整数，取值的有效范围为199。 性别：一位英文字符，只能取 M或F 值。 婚姻：字符，只能取已婚或未婚。 抚养人数：空白或字符无或一位非零整数19 点数 ：一位或两位非零整数，取值范围为819 经过对规格阐明输入数据的取值分析，可以得出保险公司人寿保险保费计算程序的等价类。2.2.2 2.2.2 等价类划分法的测试运用等价类划分法的测试运用等价类测试存在两个问题： 一是规格阐明往往没有定义无效测试用例的期望输出应该是什么样的。因此，测试人员需求破费大量时间来定义这些测试用例的期望输出。 二是强类型言语

10、没有必要思索无效输入。传统等价类测试是诸如FORTRAN和COBOL这样的言语占统治位置年代的产物，那时这种无效输入的缺点很常见。现实上，正是由于经常出现这种错误，才促使人们运用强类型言语。 2.3 2.3边境值分析法边境值分析法n大量的软件测试实际阐明，缺点往往出如今定义域或值域的边境上，而不是在其内部。为检测边境附近的处置专门设计测试用例，通常都会获得很好的测试效果。因此边境值分析法是一种很适用的黑盒测试用例方法，它具有很强的发现缺点的才干。 2.3.1 2.3.1 边境值分析法边境值分析法1边境条件边境是一些特殊情况。程序在处置大量中间数值时都是正确，但是在边境处能够出现错误。边境条件就

11、是软件方案的操作界限所在的边缘条件。一些能够与边境有关的数据类型有：数值，速度，字符，地址，位置，尺寸，数量等。同时，思索这些数据类型的下述特征： 第一个/最后一个，最小值最大值，开场完成，超越/在内，空满，最短最长，最慢/最快，最早/最迟，最高最低，相邻最远等。2.3.1 2.3.1 边境值分析法边境值分析法 其实边境值和等价类亲密相关，输入等价类和输出等价类的边境是要着重测试的边境情况。在等价类的划分过程中产生了许多等价类边境。边境是最容易出错的地方，所以，从等价类中选取测试数据时应该关注边境值。 在等价类划分根底上进展边境值分析测试的根本思想是，选取正好等于、刚刚大于或刚刚小于等价类边境

12、的值作为测试数据，而不是选取等价类中的典型值或恣意值做为测试数据。2.3.1 2.3.1 边境值分析法边境值分析法2边境值分析测试 这里讨论一个有两个变量x1和x2的程序P。假设输入变量x1和x2在以下范围内取值: ax1b, cx2d 边境值分析利用输入变量的最小值min，稍大于最小值(min+)，域内恣意值nom，稍小于最大值(max-)，最大值(max)来设计测试用例。即经过使一切变量取正常值，只使一个变量分别去最小值，略高于最小值、略低于最大值和最大值。2.3.1 2.3.1 边境值分析法边境值分析法 对于一个n变量的程序，边境值分析测试会产生4n+1个测试用例。2.3.1 2.3.1

13、 边境值分析法边境值分析法3. 强壮性边境值测试 强壮性测试是边境值分析的一种扩展。 变量除了取min，min，nom，max，max五个边境值外，还要思索采用一个略超越最大值max+以及一个略小于最小值(min-)的取值，看看超越极限值时系统会出现什么情况。2.3.1 2.3.1 边境值分析法边境值分析法 强壮性边境值测试将产生6n+1个测试用例. 强壮性测试最有意义的部分不是输人，而是预期的输出，察看例外情况如何处置。2.32.3边境值分析法边境值分析法n2.3.2边境值分析法的测试运用n 1. 三角形问题的边境值分析测试用例设计n 边境值分析测试用例测试用例abc预期输出Test 1Te

14、st2Test3Test4Test560606050506060605050126099100等腰三角形等腰三角形等边三角形等腰三角形非三角形Test6Test7Test8Test960605050129910060605050等腰三角形等腰三角形等腰三角形非三角形Test10Test11Test12Test1312991006060505060605050等腰三角形等腰三角形等腰三角形非三角形 2.3.2 2.3.2边境值分析法的测边境值分析法的测试运用试运用2加法器边境值测试用例设计【例24】 加法器程序计算两个1100之间整数的和。 对于加法器程序，根据输入要求可将输入空间划分为三个等价

15、类，即1个有效等价类1100之间，两个无效等价类100。但这种等价类划分不是很完善，我们只思索了输入数据的取值范围，而没有思索输入数据的类型，我们以为输入应为整数，但用户输入什么都有能够。 2.3.2 2.3.2边境值分析法的测试运用边境值分析法的测试运用为此，我们可综合思索输入数据的取值范围和类型划分等价类，其结果如下表所示。 加法器等价类编号输入条件所属类别编号输入条件所属类别11100之间整数有效等价类5非数值（字母）无效等价类2100整数无效等价类7非数值（空格）无效等价类4小数无效等价类8非数值（空白）无效等价类 2.3.2 2.3.2边境值分析法的测试运边境值分析法的测试运用用 加

16、法器边境测试用例测试用例输入数据预期输出加数1加数2和Test115051Test 225052Test 39950149Test 410050150Test 550151Test 650252Test 75099149Test 850100150Test 9050提示“请输入1100间的整数”Test 10500提示“请输入1100间的整数”Test1110150提示“请输入1100间的整数”Test1250101提示“请输入1100间的整数”Test130.250提示“请输入1100间的整数” 2.3.2 2.3.2边境值分析法的测试运边境值分析法的测试运用用 加法器边境测试用例测试用例输

17、入数据预期输出加数1加数2和Test14500.2提示“请输入1100间的整数”Test15A50提示“请输入1100间的整数”Test1650A提示“请输入1100间的整数”Test1750提示“请输入1100间的整数”Test1850提示“请输入1100间的整数”Test19空格50提示“请输入1100间的整数”Test2050空格提示“请输入1100间的整数”Test2150提示“请输入1100间的整数”Test2250提示“请输入1100间的整数”2.3.22.3.2边境值分析法的测试运用边境值分析法的测试运用n运用边境值分析法进展测试用例设计时，应遵照以下一些原那么：n1假设输入条件

18、对取值范围进展了限定，那么应以边境内部以及刚超出范围边境外的值作为测试用例。n2假设对取值的个数进展了界定，那么应分别以最大、稍小于最大、稍大于最大、最小、稍小于最小、稍大于最小个数作为测试用例。n3对于输出条件，同样可以运用上面提到的两条原那么来进展测试用例设计。n4假设程序规格阐明书中指明输入或者输出域是一个有序的集合，如顺序文件、表格等，那么应留意选取有序集合中的第一个和最后一个元素作为测试用例。 2.4 2.4 因果图法因果图法n 等价类划分法和边境值分析方法都是着重思索输入条件，假设程序输入之间没有什么联络，采用等价类划分和边境值分析是一种比较有效的方法。但假设输入之间有关系，例如，

19、约束关系、组合关系，这种关系用等价类划分和边境值分析是很难描画的，测试效果难以保证，因此必需思索运用一种适宜于描画对于多种条件的组合，产生多个相应动作的测试方法，因果图正是在此背景下提出的。 2.4 2.4 因果图法因果图法n2.4.1 因果图法的原理n 1因果图 2.4.1 2.4.1 因果图法的原理因果图法的原理 2.4.1 2.4.1 因果图法的因果图法的原理原理2因果图法测试用例的设计步骤:1确定软件规格中的缘由和结果。分析规格阐明中哪些是缘由即输入条件或输入条件的等价类，哪些是结果即输出条件，并给每个缘由和结果赋予一个标识符。2确定缘由和结果之间的逻辑关系。分析软件规格阐明中的语义，

20、找出缘由与结果之间、缘由与缘由之间对应的关系，根据这些关系画出因果图。3确定因果图中的各个约束。由于语法或环境的限制，有些缘由与缘由之间、缘由与结果之间的组合情况不能够出现。为阐明这些特殊情况，在因果图上用一些记号阐明约束或限制条件。4把因果图转换为决策表。5根据决策表设计测试用例。2.4 2.4 因果图法因果图法n2.4.2 因果图法的测试运用 n 某软件规格阐明书规定：输入的第一个字符必需是#或*，第二个字符必需是一个数字，此情况下进展文件的修正；假设第一个字符不是#或*，那么给出信息N，假设第二个字符不是数字，那么给出信息M。 2.5 2.5 决策表法决策表法n在一切的黑盒测试方法中，基

21、于决策表的测试是最严厉，最具有逻辑性的测试方法。2.5 2.5 决策表法决策表法n2.5.1 决策表法n 1决策表n 决策表是把作为条件的一切输入的各种组合值以及对应输出值都罗列出来而构成的表格。n 它可以将复杂的问题按照各种能够的情况全部列举出来，简明并防止脱漏。因此，利用决策表可以设计出完好的测试用例集合。 2.5.1 2.5.1 决策表法决策表法决策表通常由条件桩、条件项、动作桩和动作项4部分组成。 条件桩 条件项 动作桩 动作项规那么 决策表的组成 动作项和条件项严密相关，指出在条件项的各组取值情况下应采取的动作。2.5.1 2.5.1 决策表法决策表法2决策表的构造及化简构造决策表可

22、采用以下5个步骤：1列出一切的条件桩和动作桩。2确定规那么的个数。3填入条件项。4填入动作项，得到初始决策表。5简化决策表，合并类似规那么。2.5.1 2.5.1 决策表法决策表法n决策表的化简n 对于n个条件的决策表，相应有2n个规那么每个条件分别取真、假值，当n较大时，决策表很繁琐。实践运用决策表时，经常先将它简化。决策表的简化是以合并类似规那么为目的。即假设表中有两条以上规那么具有一样的动作，并且在条件项之间存在极为类似的关系，便可以合并。2.5 2.5 决策表法决策表法n2.5.2 决策表法的测试运用n 下面以NextDate函数为例，讨论决策表测试用例的设计。n 【例25】 Next

23、Date函数输入为month(月份)、day(日期)和year(年)，输出为输入后一天的日期。例如，假设输入为：1964年8月16日，那么输出为1964年8月17日。要求输入变量month、day和year都是整数值，并且满足以下条件：n Con1 1month12n Con2 1day31n Con3 1900year2050 2.5.2 2.5.2 决策表法的测试运用决策表法的测试运用 采用决策表法那么可以经过运用“不能够动作的概念表示条件的不能够组合，来强调这种依赖关系。 为了获得下一个日期，NextDate函数需求执行的操作只需如下5种： day变量值加1； day变量值复位为1； m

24、onth变量值加1； month变量值复位为1； year变量值加1。2.5.2 2.5.2 决策表法的测试运用决策表法的测试运用 假设将留意力集中到NextDate函数的日和月问题上，并仔细研讨动作桩。可以在以下的等价类集合上建立决策表。M1: month: month有30天；M2: month:month有31天，12月除外； M3: month:month有12月； M4: month:month是2月；D1:day:1day27；D2: day:day=28；D3: day:day=29； D4: day:day=30； D5: day:day=31；Y1:year:year是闰年；

25、Y2: year:year不是闰年2.5.2 2.5.2 决策表法的测试运用决策表法的测试运用 规则选项1234567891011条件C1:month在C2:day在C3:year在M1M1M1M1M1M2M2M2M2M2M3D1D2D3D4D5D1D2D3D4D5D1 动作A1:不可能A2:day加1A3:day复位A4:month加1A5:month复位A6:year加1 NextDate函数的决策表 2.5.2 2.5.2 决策表法的测试运用决策表法的测试运用 NextDate函数的决策表 规则选项1213141516171819 202122条件 C1:month在M3M3M3M3M4

26、M4M4M4M4M4M4C2:day在D2D3D4D5D1D2D2D3D3D4D5C3:year在Y1Y2Y1Y2动作A1:不可能A2:day加1A3:day复位A4:month加1A5:month复位A6:year加12.5.2 2.5.2 决策表法的测试运用决策表法的测试运用可进一步简化这22个测试用例。简化后的决策表如下所示。13456910 11141516171819 20 2122条件C1:month在M1M1M1M2M2M3M3M4M4M4M4M4M4C2:day在D1D3D4D5D1D4D5D1D4D5D1D2D2D3D3D4,D5C3:year在-Y1Y2Y1Y2-动作A1:

27、不可能A2:day加1A3:day复位month加1month复位A6:year加12.5.2 2.5.2 决策表法的测试运用决策表法的测试运用根据简化后的决策表，可设计测试用例如下表所示。测试用例monthdayyear预期输出Test1-3Test4Test5Test6-9Test10Test11-14Test15Test16Test17Test18Test19Test20Test21-22666111212222222163031163116311628282929302019201920192019201920192019201920192019201920192019不可能不可能不可

28、能 2.6 2.6 黑盒测试方法的比较与选黑盒测试方法的比较与选择择n上面讨论了几种典型的黑盒测试方法，这些测试方法的共同特点是，它们都把程序看作是一个打不开的黑盒，只知道输入到输出的映射关系，根据软件规格阐明设计测试用例。n在等价类分析测试中，经过等价类划分来减少测试用例的绝对数量。n边境值分析方法那么经过分析输入变量的边境值域设计测试用例。n在因果图测试方法和决策表测试中，经过分析被测程序的逻辑依赖关系，构造决策表，进而设计测试用例。2.6 2.6 黑盒测试方法的比较与选择黑盒测试方法的比较与选择1测试任务量 以边境值分析、等价类划分和决策表测试方法来讨论它们的测试任务量，即生成测试用例的

29、数量与开发这些测试用例所需的任务量。每种测试方法的测试用例数量2.6 2.6 黑盒测试方法的比较与选择黑盒测试方法的比较与选择由每种方法设计测试用例的任务量曲线:每种方法设计测试用例的任务量趋势 测试方法研讨的目的就是在开发测试用例任务量和测试执行任务量之间做一个令人称心的折中。2.6 2.6 黑盒测试方法的比较与选择黑盒测试方法的比较与选择2测试有效性 解释测试有效性是很困难的。由于我们不知道程序中的一切缺点，因此我们也不能够知道给定方法所产生的测试用例能否可以发现这些。 所可以做的，只是根据不同类型的缺点，选择最有能够发现这种缺陷的测试方法(包括白盒测试)。根据最能够出现的缺点种类，分析得

30、到可提高测试有效性的适用方法。经过跟踪所开发软件中的缺点的种类和密度，也可以改良这种方法。2.6 2.6 黑盒测试方法的比较与选择黑盒测试方法的比较与选择 利用程序的知属性，选择处置这种属性的方法，在选择黑盒测试方法时一些经常用到的属性有： 变量表示物理量还是逻辑量? 在变量之间能否存在依赖关系? 能否有大量的例外处置?2.6 2.6 黑盒测试方法的比较与选择黑盒测试方法的比较与选择 下面给出一些黑盒测试方法选取的初步的“专家系统： 假设变量援用的是物理量，可采用边境值分析测试和等价类测试。 假设变量是独立的，可采用边境值分析测试和等价类测试。 假设变量不是独立的，可采用决策表测试。 假设可保

31、证是单缺陷假设，可采用边境值分析和强壮性测试。 假设可保证是多缺陷假设，可采用边境值分析测试和决策表测试 假设程序包含大量例外处置，可采用强壮性测试和决策表测试。 假设变量援用的是逻辑量，可采用等价类测试用例和决策表测试。 2.7 2.7 黑盒测试工具引见黑盒测试工具引见n黑盒测试工具是指测试软件功能和性能的工具，主要用于集成测试、系统测试和验收测试。n本节主要引见几款常用的功能测试工具，性能测试工具那么在第6章中引见。2.7 2.7 黑盒测试工具引见黑盒测试工具引见n2.7.1 黑盒测试工具概要n 黑盒测试是在知软件产品应具有的功能的条件下，在完全不思索被测程序内部构造和内部特性的情况下，经

32、过测试来检测每个功能能否都按照需求规格阐明的规定正常运用。n 黑盒测试工具又分为：功能测试工具和性能测试工具。n 功能测试工具:功能测试工具主要用于检测被测程序能否到达预期的功能要求并能正常运转。n 性能测试工具:性能测试工具主要用于确定软件和系统性能。 2.7.1 2.7.1 黑盒测试工具概要黑盒测试工具概要 功能测试工具普通采用脚本录制(Record)/回放(Playback)原理，模拟用户的操作，然后将被测系统的输出记录下来，并同预先给定的规范结果进展比较。在回归测试中运用功能测试工具，可以大大减轻测试人员的任务量，提高测试效果。 功能测试工具不太适宜于版本变动较大的软件。 下面主要引见

33、一些主流黑盒功能测试工具，如Mercury Interactive公司的WinRunner，IBM Rational公司的TeamTest和Robot，Compuware公司的QACenter等。2.7 2.7 黑盒测试工具引见黑盒测试工具引见n2.7.2黑盒功能测试工具WinRunnern 1. WinRunner的测试方式n 1上下文敏感方式Context Sensitive modeln 2模拟方式Analog moden 2GUI对象识别和GUI map文件n 3WinRunner测试过程n 可分为创建GUI map，创建测试，调试测试，执行测试，分析结果和测试维护六个阶段。 2.7.

34、2 2.7.2黑盒功能测试工具黑盒功能测试工具WinRunnerWinRunner 4WinRunner的运用 WinRunner的主窗口如下所示，主要包括标题栏、菜单栏、规范工具栏、用户栏、形状栏和测试窗口。 2.7.22.7.2黑盒功能测试工具黑盒功能测试工具WinRunnerWinRunnerWinRunner的测试窗口界面如下5WinRunner对样本软件对样本软件Flight1A的测试的测试2.7 2.7 黑盒测试工具引见黑盒测试工具引见n2.7.3黑盒功能测试工具QTPnQTP属于新一代自动化测试处理方案，可以支持一切常用环境的功能测试。n QTP的主界面与WinRunner的主界

35、面不同，界面中主要部分包括:文件工具栏、测试工具栏 、测试面、数据表格 、活动屏幕。 QTP的主界面2.7.32.7.3黑盒功能测试工具黑盒功能测试工具QTPQTP2.7.32.7.3黑盒功能测试工具黑盒功能测试工具QTPQTP QTP的测试流程1设计测试用例2创建测试脚本3编辑测试脚本4运转测试5分析测试 QTP适宜测试版本比较稳定的软件产品，在一些界面变化不大的回归测试中非常有效，但对于界面变化频率较大的软件，那么表达不出QTP的优势。2.7 2.7 黑盒测试工具引见黑盒测试工具引见n2.7.4 其他常用功能测试工具n 1IBM Rational公司的功能测试工具Robotn Robot是一个面向对象的软件测试工具，主要针对Web、ERP等进展自动功能测试。用Robo