《软件质量保证与测试》02 黑盒测试

黑盒测试什么是黑盒测试(Black-boxTesting)软件产品输入输出也称数据驱动测试或基于规格说明的测试.黑盒测试特点不考虑内部结构，在软件的接口处进行测试

关注功能，可用于高层的测试

设计用例可早于实现，或与实现同步进行黑盒测试的优势功能上更易满足用户需要

用例生成更直观、易理解、更容易

用例可重复使用代码得不到测试

要求规格说明和设计正确

测试的充分性难以保证

对用例设计的要求高，人员因素更关键

黑盒测试的劣势黑盒测试的核心技术

等价类划分

边界值分析等价类划分法什么是划分？什么是等价类？什么是等价类划分？如何划分等价类？如何设计测试用例集？灵活地使用等价类划分法？什么是划分定义：Pi为集合S的有限个非空子集，若

∪Pi=S且

任意的i和j，有Pi∩Pj=空，

则称有限个子集Pi为S的一个划分。

集合S可以是有限集，也可以是无限集；一个集合S可以有很多种划分；输入集可以有划分，输出集也可以有划分；什么是等价关系？等价关系定义：R是集合S上的一种关系，若R满足：

1)自反性：R(x,x)；

2)对称性：若R(x,y），则R(y,x)；

3)传递性：若R(x,y），R(y,z），则有R(x,z);

则称R是S上的一种等价关系。例如：整数集合上的相等关系（=）是等价关系；整数集合上的大于关系（>）不是等价关系；人群上的同性关系是等价关系；什么是等价类？等价类：有集合S，R为S上的一种等价关系，则对于S中的任意元素x，称集合

S’={y|R(x,y)}为元素x的等价类。例如：

大学生的集合S，等价关系为同一个时代出生。那么对于90后的张三，其等价类为所有90后学生组成的集合。什么是等价类划分？等价类划分：有集合S，P是S上的一种划分，R为S上的一种等价关系，若对任意的Pi和Pi中的任意元素x，都有

Pi={y|R(x,y)}

则称P是集合S上等价类划分。例如：

大学生的集合S，

若等价关系定义为同一个时代出生，可以进行等价类划分-80后、90后、新世纪等3个等价类。

若等价关系定义为同性别，可以进行等价类划分-男学生、女学生两个等价类。等价类划分说明等价关系不唯一，等价类划分也不唯一；等价关系决定划分的子集个数的多寡；等价类划分，更依赖知识、经验、技巧；例如：整数集上的等价类划分等价关系-mod3相等等价关系-符号相等等价关系-高位字节(8位)相等等价类划分法-单因素基本过程将所有可能的输入分为有效输入和无效输入两个集合，通过定义等价关系，细分成多个有效等价类和多个无效等价类；若必要，也可以对输出进行等价类划分；在各等价类中构造用例，最终形成测试用例集。用例集必须覆盖全部有效等价类每个无效等价类至少对应一个用例为测试用例设计测试数据；执行测试；等价类划分法-单因素划分的原则输入有取值范围的：一个有效+两个无效

如：输入n，n必须大于0，小于5输入N个值，并且程序对个值分别处理：N个有效类+一个无效类

如：输入n，n只能是1,2,3,4,5中的一个。输入必须满足规则：一个有效+多个无效

如：输入n，n必须是奇数还必须是合数。一个等价类，必要时可进一步细化为多个子等价类等价类划分法-单因素（例）例1：函数boolIsLeap(intyear),判断给定的year是否是闰年。无效等价类：0,特别大的数，特别小的数有效等价类：可以有多种划分方法第一种：分大于0，小于0两个等价类第二种：在第一种的基础上，进一步将大于0的等价类细分成小于2000，等于2000，大于2000三个等价类第三种：400的倍数，100的倍数，4的倍数，其它四个等价类等价类划分法-单因素（例）例2：文献分类号由两个大写字母+两位或三位数字组成。用等价类方法设计测试用例。有效等价类无效等价类测试数据输出期望有效的前导+有效的序号(1)

TP31合法

无效的前导+有效的序号（2）3A46，#K458非法

有效的前导+无效的序号（3）AB9876非法

无效的前导+无效的序号（4）345678%非法必要可进一步细化说明有效等价类无效等价类测试数据输出期望

有效的前导+有效的序号(1)

TP31合法无效的前导+有效的序号

非字母前导+有效的序号（2）

3A21非法

前导过长+有效的序号（3）

ABC13非法

前导过短+有效的序号（4）

D128非法

前导非大写+有效的序号（5）

ab666非法有效的前导+无效的序号

有效的前导+序号非数字（6）

TP3_7非法

有效的前导+序号过长（7）

QQ6789非法

有效的前导+序号过短（8）

MM8非法无效的前导+无效的序号

非字母前导+序号非数字（9）

$P_80非法

非字母前导+序号过长（10）

A&8080非法

非字母前导+序号过短（11）

B_1非法

前导过长+序号非数字（12）

BCXYZ_9A非法

前导过长+序号过长（13）

ABCD1234非法

前导过长+序号过短（14）

ABCD9非法

前导过短+序号非数字（15）

K8@@非法

前导过短+序号过长（16）

U1973非法

前导过短+序号过短（17）

J8非法

前导非大写+序号非数字（18）

No9@9非法

前导非大写+序号过长（19）tv45678

非法

前导非大写+序号过短（20）

jh7非法

等价类划分法-多因素什么是多因素：集合中的每个元素是由多个相对独立的因素共同构成。如集合{(x,y,z)}.相对独立性：不要求绝对独立。

如日期是由年、月、日三个因素共同组成，但年、月、日并不是相互无关的例：平面位置信息是由X和Y两个因素共同组成登录信息由用户名和密码两个因素组成圆x*x+y*y=1上的点由x和y两个因素组成(虽然x，y是相关的，从测试角度，可以看成独立的或弱相关的)等价类划分法-多因素-基本过程基本方法和过程将每个因素，按单因素等价类的方法，划分等价类。将各因素的等价类，进行交叉组合。根据不同策略，从组合中选择不同的测试用例。例如：

函数intNextDate(intyear,intmonth,intday);根据输入的年、月、日，计算并输出下一天的日期，其中1980<year<2050。等价类划分法-多因素-基本过程(续)year，month，day不是完全独立的因素；可将各因素按独立对待；各因素的等价类划分不唯一。简单地，如Year，可分一个有效年份和两个无效年份，共三个等价类；Month，可分为一个合法月份和两个非法月份，共三个等价类；Day，可分为一个合法的和两个非法的共3个等价类；明显看出，上述划分不是最有效的，必要时，可进一步细化。等价类划分法-多因素-不同策略策略弱一般等价类法强一般等价类法

弱健壮等价类法强健壮等价类法只考虑有效等价类考虑有效和无效等价类等价类划分法-弱一般等价类法只考虑有效等价类的组合情况；例如：

因素A，有2个有效等价类，2个无效等价类；

因素B，有3个有效等价类，1个无效等价类；

因素C，有4个有效等价类，3个无效等价类；

因素D，有4个有效等价类，2个无效等价类；

因素C(或D)有最多的4个有效等价类，每个等价类对应一个测试用例，共4个测试用例。随后，选择其它因素的等价类，保证用例不重复，用例集覆盖任何所有有效等价类。弱一般等价类法示意图强一般等价类法只考虑有效等价类的组合情况；覆盖了有效等价类所有组合；例如：

因素A，有2个有效等价类，2个无效等价类；

因素B，有3个有效等价类，1个无效等价类；

因素C，有4个有效等价类，3个无效等价类；

因素D，有4个有效等价类，2个无效等价类；

有效等价类的组合数量是2*3*4*4=96，测试用例数为96。强一般等价类示意图弱健壮等价类法“健壮”是指考虑到了无效等价类“弱”是指基于单故障假设；对于有效等价类，同弱一般等价类；对于无效等价类，用例集要至少覆盖所有单故障的情况；一个用例是否可以覆盖多个无效等价类不做限定；弱健壮等价类法示意图强健壮等价类法“健壮”是指测试考虑到了无效等价类“强”是指基于多故障假设

对于有效等价类，同强一般等价类对于无效等价类，用例集应覆盖所有故障的组合情况实际上，该方法就是所有等价类的组合。强健壮等价类法示意图等价类划分法-多因素-例函数intNextDate(intyear,intmonth,intday);根据输入的年、月、日，计算并输出下一天的日期，其中1980<year<2050。简单的等价类划分：Year，可分一个有效年份和两个无效年份，共三个等价类；Month，可分为一个合法月份和两个非法月份，共三个等价类；Day，可分为一个合法的和两个非法的共3个等价类；等价类划分法-多因素-例弱一般等价类法：

用例数=max(1,1,1)=1强一般等价类法：

用例数=1*1*1=1弱健壮等价类法：

用例数=max(1,1,1)+2(最少),

如(2000,1,20),(1900,0,35),(2300,13,0)强健壮等价类法：

用例数=3*3*3=27等价类划分法-多因素-例若细化有效等价类：Year细分为闰年、平年两个有效等价类；Month细分为大月、小月、2月三个有效等价类；

（甚至大月中，再细分出普通大月和12月）Day细分为正常日子,28,29,30,31五个有效等价类；

弱一般等价类法：用例数=max(2,3,5)=5强一般等价类法：用例数=2*3*5=30弱健壮等价类法：用例数=max(2,3,5)+2(最少),强健壮等价类法：

用例数=(2+2)*(3+2)*(5+2)=140等价类划分法-小结等价类划分法是常用的黑盒测试方法；等价类划分法更适用于高层次的测试；等价关系的不同，导致等价类划分不同；不同的划分，对测试效果有重大的