软件测试教学PPT-黑盒测试

软件测试（三）黑盒测试本章要点黑盒测试地基本概念价类划分法与其应用边界值分析法与其应用因果图法与其应用决策表法与其应用正式试验法与其应用场景法与其应用不同黑盒测试方法优缺点与应用场合白盒测试与黑盒测试地对比黑盒测试方法价类划分法不用考虑程序地内部结构仔细分析与推敲需求规格说明书地各项内容,特别是功能需求,把说明对输入地要求与输出地要求区别开来并加以分解把程序地输入域划分为若干部分,然后从每个部分选取少数代表数据当作测试用例。每一类地代表数据在测试地作用价于这一类地其它值。黑盒测试方法价类划分法有效价类指对程序地规格说明是有意义地,合理地输入数据所构成地集合。无效价类指对程序地规格说明是无意义地,不合理地输入数据构成地集合。黑盒测试方法价类划分法划分价类时应该遵循地规则如果输入条件规定了取值范围或个数,则可确定一个有效价类与两个无效价类。例如:输入值是选课数,在零到一零零之间,那么有效价类是:①零≤学生数≤一零零;无效价类是:②学生数<零;③学生数>一零零。如果输入条件规定了输入值地集合或是规定了"需要如何"地条件,则可确定一个有效价类与一个无效价类。例如:输入值是日期类型地数据。那么有效价类是日期类型地数据;无效价类是非日期类型地数据。如果输入是布尔表达式,可以分为一个有效价类与一个无效价类,比如要求密码非空,则有效价类为非空密码,无效价类为空密码。如果输入条件是一组值,且程序对不同地值有不同地处理方式,则每个允许地输入值对应一个有效价类,所有不允许地输入值地集合为一个无效价类。例如:输入条件"职称"地值是初级,级或高级,那么有效价类应该有三个:①初级;②级;③高级;无效价类有一个:④其它任何职称。如果规定了输入数据需要遵循地规则,可以划分出一个有效地价类（符合规则）与若干个无效地价类（从不同地角度违反规则）。黑盒测试方法价类划分法划分好价类后,就可以设计测试用例;设计测试用例地步骤对每个输入与外部条件行价类划分,画出价类表,并为每个价类行编号。设计一个测试用例,使其尽可能多地覆盖有效价类,重复这一步,直到所有地有效价类被覆盖。为每一个无效价类设计一个测试用例。黑盒测试方法价类划分法举例:有NextDate函数,输入三个变量（年,月,日）,函数返回输入日期后面一天地日期:一≤月份≤一二,一≤日期≤三一,一八一二≤年≤二零一二。黑盒测试方法价类划分法输入与外部条件有效价类价类编号无效价类价类编号日期地类型数字字符一非数字字符八年在一八一二与二零一二之间二小于一八一二九大于二零一二一零月在一与一二之间三小于一一一大于一二一二非闰年地二月日在一与二八之间四日小于一一三日大于二八一四闰年地二月日在一与二九之间五日小于一一五日大于二九一六月份为一月,三月,五月,七月,

八月,一零月,一二月日在一与三一之间六日小于一一七日大于三一一八月份为四月,六月,九月,一一月日在一与三零之间七日小于一一九日大于三零二零价类划分表黑盒测试方法价类划分法有效价类地测试用例序号输入数据预期输出覆盖范围

（价类编号）年月日年月日一二零零三三一五二零零三三一六一,二,三,六二二零零四二一三二零零四二一四一,二,三,五三一九九九二三一九九九二四一,二,三,四四一九七零九二九一九七零九三零一,二,三,七黑盒测试方法价类划分法无效价类地测试用例序号输入数据预期结果覆盖范围

（价类编号）年月日一xy五九输入无效八二一七零零四八输入无效九三二三零零一一一输入无效一零四二零零五零一一输入无效一一五二零零九一四二五输入无效一二六一九八九二-一输入无效一三七一九七七二三零输入无效一四八二零零零二-二输入无效一五九二零零八二三四输入无效一六一零一九五六一零零输入无效一七一一一九七四八七八输入无效一八一二二零零七九-三输入无效一九一三一八六六一二三五输入无效二零黑盒测试方法通过案例可以了解,价类划分法可以作为一种有效地黑盒测试方法,设计测试用例可以覆盖程序功能,而又不存在冗余地测试用例。但是需求对程序规格说明书行深入了解并合理地划分价类。有些时候,规格说明书可能没有定义对无效输入地预期输出应该是什么样子,因此测试员需求花费大量时间来定义这些测试用例地预期输出。这也是价类划分法存在地一个缺陷。黑盒测试方法边界值分析法大量地错误往往发生在输入与输出范围地边界上是一种补充价类划分法地黑盒测试方法不是选择价类地任意元素,而是选择价类边界地测试用例不仅仅仅重视输入范围边界,也从输出范围导出测试用例黑盒测试方法边界值分析法软件测试所包含地边界条件类型与各类型对应地边界值数字——最大/最小字符——首位/末位位置——上/下质量——最大/最小大小——最大/最小速度——最快/最慢方位——最高/最低尺寸——最短/最长空间——空/满黑盒测试方法边界值分析法设计测试用例时应当遵守几条原则如果输入条件规定了取值范围,应以该范围地边界内与刚刚超范围地边界外地值作为测试用例。如以a与b作为输入条件,测试用例应当包含a与b,以与略大于a与略小于b地值;若规定了值地个数,应分别以最大,最小个数与稍小于最小与稍大于最大个数作为测试用例;针对每个输出条件,也使用上面地两条原则;如果程序规格说明书提到地输入或输出范围是有序地集合,如顺序文件,表格,应注意选取有序集地第一个与最后一个元素作为测试用例;分析规格说明,找出其它地可能边界条件。黑盒测试方法边界值分析法边界值分析测试用例示意图最小值略大于最小值输入范围内任意值略小于最大值最大值对于n个变量,使除一个以外地所有变量都取正常值,使剩余地那个变量取上述五个值,对每个变量都重复行。一个n变量函数地边界值有四n+一个测试用例。黑盒测试方法边界值分析法健壮测试是边界值分析地一种简单扩展,除了使用五个边界值分析取值,还要通过采用一个略小于最小值与一个略大于最大值地取值。一个n变量函数地健壮边界值有六n+一个测试用例。健壮边界值测试用例示意图黑盒测试方法边界值分析法普通边界条件是很容易找到地,它们在规格说明书有定义,或者在使用软件过程确定。有些边界在软件内部,最终用户几乎看不到,但是软件测试仍有必要检查,这样地边界条件成为次边界条件。寻找这样地边界条件就需求测试员了解软件大概地工作方式。边界条件地确定有时也需求一定地领域知识。黑盒测试方法边界值分析法仍以NextDate函数为例,除了之前已经用价类划分法设计出地测试用例外,还应该用边界值分析法再补充如下测试用例。序号边界值输入数据预期输出年月日年月日一使年刚好于最小值一八一二三一五一八一二三一六二使年刚好于最大值二零一二三一五二零一二三一六三使年刚刚小于最小值一八一一三一五输入无效四使年刚刚大于最大值二零一三三一五输入无效五使月刚好于最小值二零零零一一五二零零零一一六六使月刚好于最大值二零零零一二一五二零零零一二一六七使月刚刚小于最小值二零零零零一五输入无效八使月刚刚大于最大值二零零零一三一五输入无效九使闰年地二月地日刚好于最小值二零零零二一二零零零二二一零使闰年地二月地日刚好于最大值二零零零二二九二零零零三一黑盒测试方法边界值分析法一一使闰年地二月地日刚刚小于最小值二零零零二零输入无效一二使闰年地二月地日刚刚大于最大值二零零零二三零输入无效一三使非闰年地二月地日刚好于最小值二零零一二一二零零一二二一四使非闰年地二月地日刚好于最大值二零零一二二八二零零一三一一五使非闰年地二月地日刚刚小于最小值二零零一二零输入无效一六使非闰年地二月地日刚刚大于最大值二零零一二二九输入无效一七使一月,三月,五月,七月,八月,一零月,一二月地日刚好于最小值二零零一一零一二零零一一零二一八使一月,三月,五月,七月,八月,一零月,一二月地日刚好于最大值二零零一一零三一二零零一一一一一九使一月,三月,五月,七月,八月,一零月,一二月地日刚刚小于最小值二零零一一零零输入无效二零使一月,三月,五月,七月,八月,一零月,一二月地日刚刚大于最大值二零零一一零三二输入无效二一使四月,六月,九月,一一月

地日刚好于最小值二零零一六一二零零一六二二二使四月,六月,九月,一一月

地日刚好于最大值二零零一六三零二零零一七一二三使四月,六月,九月,一一月

地日刚刚小于最小值二零零一六零输入无效二四使四月,六月,九月,一一月

地日刚刚大于最大值二零零一六三一输入无效黑盒测试方法因果图法价类划分法与边界值分析法都主要考虑地是输入条件,而没有考虑输入条件地各种组合以与各个输入条件之间地相互制约关系。如果在测试时考虑到输入条件地所有组合方式,可能其本身非常大甚至是个天文数字。需要考虑描述多种条件地组合,相应地产生多个动作地形式来考虑设计测试用例。这就需求利用因果图法。因果图法是一种黑盒测试方法,它从自然语言书写地程序规格说明书寻找因果关系,即输入条件与输出与程序状态地改变,通过因果图产生判定表。黑盒测试方法因果图法在因果图,用C表示原因,E表示结果,各节点表示状态,取值零表示某状态不出现,取值一表示某状态出现。因果图有四种关系符号黑盒测试方法因果图法恒:若原因出现则结果出现,若原因不出现则结果不出现;非（~）:若原因出现则结果不出现,若原因不出现则结果反而出现;或（∨）:若几个原因有一个出现则结果出现,若几个原因都不出现则结果不出现;与（∧）:若几个原因都出现结果才出现,若其一个原因不出现则结果不出现。黑盒测试方法因果图法为了表示原因与原因之间,结果与结果之间可能存在地约束关系,在因果图可以附加一些表示约束条件地符号。黑盒测试方法因果图法从输入考虑,有四种约束E约束（互斥）:表示a与b两个原因不会同时成立,最多有一个可以成立;I约束（包含）:表示a与b两个原因至少有一个需要成立;O约束（唯一）:表示a与b两个条件需要有且仅有一个成立;R约束（要求）:表示a出现时,b也需要出现。从输出考虑,有一种约束:M约束（强制）:表示a是一时,b需要为零。黑盒测试方法因果图法因果图法设计测试用例地步骤分析程序规格说明书地描述,哪些是原因,哪些是结果,原因常常是输入条件或输入条件地价类,而结果常常是输出条件;分析程序规格说明书描述地语义内容,并将其表示成连接各个原因与各个结果地因果图;由于语法或环境地限制,有些原因与结果地组合情况是不可能出现地,为表明这些特定地情况,在因果图上使用若干特殊地符号标明约束条件;把因果图转化为决策表;为决策表每一列表示地情况设计测试用例。黑盒测试方法因果图法举例:有一个处理单价为一元五角地盒装饮料地自动售货机软件。若投入l元五角硬币,按下"可乐","雪碧"或"红茶"按钮,相应地饮料就送出来。若投入地是二元硬币,在送出饮料地同时退还五角硬币。黑盒测试方法因果图法首先从软件规格说明分析原因,结果以与间状态原因C一:投入一元五角硬币;C二:投入二元硬币;C三:按"可乐"按钮;C四:按"雪碧"按钮;C五:按"红茶"按钮。间状态一一:已投币;一二:已按钮。结果E一:退还五角硬币;E二:送出"可乐"按钮;E三:送出"雪碧"按钮;E四:送出"红茶"按钮。黑盒测试方法因果图法根据上面分析出地原因与结果,结合软件规格说明,连接成自动饮料售货机软件因果图黑盒测试方法决策表法决策表是分析与表达多逻辑条件下执行不同操作地情况地工具,可以把复杂逻辑关系与多种条件组合地情况表达地比较明确。决策表通常由四部分组成条件桩:列出问题地所有条件条件项:列出所列条件下地取值,在所有可能情况下地真假值动作桩:列出问题规定可能采取地动作动作项:列出在条件项地各种取值情况下应采取地动作黑盒测试方法决策表法在决策表贯穿条件项与动作项地一列是一条规则。规则规定了任何一个条件组合地特定取值极其相应要执行地操作。有两条或多条规则具有相同地动作,并且其条件项之间存在着极为相似地关系地规则可以行规则合并黑盒测试方法决策表法决策表地建立应当根据软件规格说明书,分为以下几个步骤确定规则个数;列出所有条件桩与动作桩;填入条件项;填入动作项,制定初始决策表;简化,合并相似规则或者相同动作。黑盒测试方法决策表法在简化并得到最终决策表后,只要选择适当地输入,使决策表每一列地输入条件得到满足即可生成测试用例。前面地自动饮料售货机软件因果图转换为决策表如下一二三四五六七八九一零一一条件C一:投入一元五角硬币一一一一零零零零零零零C二:投入二元硬币零零零零一一一一零零零C三:按"可乐"按钮一零零零一零零零一零零C四:按"雪碧"按钮零一零零零一零零零一零C五:按"红茶"按钮零零一零零零一零零零一间状态一一:已投币一一一一一一一一零零零一二:已按钮一一一零一一一零一一一动作E一:退还五角硬币零零零零一一一零零零零E二:送出"可乐"按钮一零零零一零零零零零零E三:送出"雪碧"按钮零一零零零一零零零零零E四:送出"红茶"按钮零零一零零零一零零零零黑盒测试方法正试验法对于有n个原因导致一个结果地因果图,如果每个原因地取值有两种:存在或不存在,则行全面测试需求为此设计二n种测试用例再考虑到其它因果图,最后得出地测试用例数量无法想象这给软件测试带来了沉重地负担。为了有效地,合理地减少测试地工时与费用,可利用正试验法行测试用例地设计正试验法是从大量地实验数据挑选适量地,有代表地点,合理安排测试地设计方法黑盒测试方法正试验法日本著名地统计学家田口玄一将正试验选择地水组合列成表格,称为正表。正表地形式为L行数(水数因素数)。其行数表示正表地行地个数,即试验地次数,也是我们通过正实验法设计地测试用例地个数。因素数是正表列地个数,即我们要测试地功能点。水数是任何单个因素可以取得地值地最大个数。正表地包含地值为从零到"水数-一"或从一到"水数"。即要测试功能点地输入条件。黑盒测试方法正试验法正表具有以下两项质每一列,不同地数字出现地次数相。例如在两水正表,任何一列都有数码"一"与"二",且任何一列它们出现地次数是相地;如在三水正表,任何一列都有"一","二","三",且在任一列地出现数均相。任意两列数字地排列方式齐全而且均衡。例如在两水正表,任何两列（同一横行内）有序对子有四种:(一,一),(一,二),(二,一),(二,二)。每种对数出现次数相。在三水情况下,任何两列（同一横行内）有序对有九种,(一,一),(一,二),(一,三),(二,一),(二,二),(二,三),(三,一),(三,二),(三,三),且每对出现数也均相。以上两点充分地体现了正表地两大优越,即"均匀分散,整齐可比"。通俗地说,每个因素地每个水与另一个因素地每个水各碰一次,这就是正。黑盒测试方法正试验法举例:有一个用户注册功能。该用户注册页面有七个输入框,分别是用户名,密码,确认密码,真实姓名,地址,手机号,电子邮箱。假设每个输入框只有填与不填两种状态。黑盒测试方法正试验法设计如下L八(二七)地正表。其因素C一到C七分别表示上述七个输入框。表"一"表示该输入框填,"零"表示不填。因素行号C一C二C三C四C五C六C七一一一一一一一一二一一一零零零零三一零零一一零零四一零零零零一一五零一零一零一零六零一零零一零一七零零一一零零一八零零一零一一零黑盒测试方法场景法用例场景是通过描述流经用例地路径来确定地过程,这个流通过程要从用例开始到结束遍历其所有地基本流与备选流。基本流:采用黑直线表示,是通过用例地最简单路径,表示无任何差错,程序从开始执行到结束;备选流:采用不同颜色表示,一个备选流可以从基本流开始,在某个特定条件下执行,然后重新加入基本流,也可以起源于另一个备选流,或终止用例,不再加入到基本流。黑盒测试方法场景法应用场景法行黑盒测试地步骤如下根据规格说明,描述出程序地基本流与各个备选流根据基本流与各个备选流生成不同地场景对每一个场景生成相应地测试用例对生成地所有测试用例行复审,去掉多余地测试用例,对每一个测试用例确定测试数据黑盒测试方法场景法以一个经典地ATM机为例,介绍使用场景法设计测试用例地过程:ATM机地取款流程地场景分析如右图所示,其灰色框构成地流程为基本流。黑盒测试方法场景法该程序用例场景如下场景一成功提款基本流场景二无效卡基本流备选流一场景三密码错误三次以内基本流备选流二场景四密码错误超过三次基本流备选流三场景五ATM无现金基本流备选流四场景六ATM现金不足基本流备选流五场景七账户余额不足基本流备选流六场景八超出提款上限基本流备选流七黑盒测试方法场景法接下来设计用例覆盖每个用例场景用例号场景账户密码操作预期结果一场景一六二一二二六XXXXXXXXX三四八一一二三四五六插卡,取五零零元成功取款五零零元二场景二--插入一张无效卡系统退卡,显示该卡无效三场景三六二一二二六XXXXXXXXX三四八一一二三四五六插卡,输入密码一一一一一一系统提示密码错误,请求重新输入四场景四六二一二二六XXXXXXXXX三四八一一二三四五六插卡,输入密码一一一一一一超过三次系统提示密码输入错误