Chapter-03-黑盒测试技术3

Chapter03

黑盒测试技術

(BlackBoxTestingTechnology)主要内容1黑盒测试与白盒测试2黑盒测试技术等价类划分法边界值分析法判定表驱动法错误推测法因果图法场景法、正交试验法、功能图法3非功能测试4黑盒测试策略回顾黑盒测试技术等价类划分法边界值分析法判定表驱动法基于经验和直觉推测程序中所有可能存在的错误，从而有针对性的设计测试用例的方法，就是错误推测法。基本思路：列举程序中所有可能的错误和容易发生错误的特殊情况，根据它们选择测试用例。2.4.错误推测法1.定义：是一种利用图解法分析输入的各种组合情况，从而设计测试用例的方法，它适合于检查程序输入条件的各种组合情况

2.因果图法产生的背景： 等价类划分法和边界值分析方法都是着重考虑输入条件，但没有考虑输入条件的各种组合、输入条件之间的相互制约关系。这样虽然各种输入条件可能出错的情况已经测试到了，但多个输入条件组合起来可能出错的情况却被忽视了。 如果在测试时必须考虑输入条件的各种组合，则可能的组合数目将是天文数字，因此必须考虑采用一种适合于描述多种条件的组合、相应产生多个动作的形式来进行测试用例的设计，这就需要利用因果图（逻辑模型）。

2.5.因果图法

2)

因果图中使用了简单的逻辑符号，以直线联接左右结点。左结点表示输入状态（或称原因），右结点表示输出状态（或称结果）。3)

Ci表示原因，通常置于图的左部；ei表示结果，通常在图的右部。Ci和ei均可取值0或1，0表示某状态不出现，1表示某状态出现。1)

4种符号分别表示了规格说明中向4种因果关系。1)

关系①恒等：若ci是1，则ei也是1；否则ei为0。②非：若ci是1，则ei是0；否则ei是1。③或：若c1或c2或c3是1，则ei是1；否则ei为0。“或”可有任意个输入。④与：若c1和c2都是1，则ei为1；否则ei为0。“与”也可有任意个输入。因果图概念因果图概念2)

约束输入状态相互之间还可能存在某些依赖关系，称为约束。例如,某些输入条件本身不可能同时出现。输出状态之间也往往存在约束。在因果图中,用特定的符号标明这些约束。输入条件的约束有以下4类：

①E约束（异）：a和b中至多有一个可能为1，即a和b不能同时为1。

②I约束（或）：a、b和c中至少有一个必须是1，即a、b和c不能同时为0。

③O约束（唯一）；a和b必须有一个，且仅有1个为1。

④R约束（要求）：a是1时，b必须是1，即不可能a是1时b是0。输出条件约束类型

输出条件的约束只有M约束（强制）：若结果a是1，则结果b强制为0。采用因果图法设计测试用例的步骤：1)分析软件规格说明描述中,那些是原因(即输入条件或输入条件的等价类),那些是结果(即输出条件),并给每个原因和结果赋予一个标识符。2)分析软件规格说明描述中的语义，找出原因与原因之间对应的关系，根据这些关系,画出因果图。3)由于语法或环境限制,有些原因与原因之间,原因与结果之间的组合情况不可能出现，为表明这些特殊情况,在因果图上用一些记号表明约束或限制条件。4)把因果图转换为判定表。5)把判定表的每一列拿出来作为依据,设计测试用例。例：某软件规格说明书包含这样的要求：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。

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。其对应的因果图如下：11为中间节点；考虑到原因1和原因2不可能同时为1，因此在因果图上施加E约束根据因果图建立判定表。表中8种情况的左面两列情况中，原因①和原因②同时为1，这是不可能出现的，故应排除这两种情况。表的最下一栏给出了6种情况的测试用例，这是我们所需要的数据。现在的软件几乎都是事件触发来控制流程的，事件触发时的情景便形成了场景，而同一事件不同的触发顺序和处理结果就形成事件流。

这种软件设计思想也可引入到软件测试中，可比较生动地描绘出事件触发时的情景，有利于测试设计者设计测试用例，同时使测试用例更容易理解和执行。

2.6.场景法图3-3基本流和备选流如图3-3所示，图中经过用例的每条路径都用基本流和备选流来表示，直黑线表示基本流，是经过用例的最简单的路径。备选流用不同的色彩表示，一个备选流可能从基本流开始，在某个特定条件下执行，然后重新加入基本流中(如备选流1和3)；也可能起源于另一个备选流(如备选流2)，或者终止用例而不再重新加入到某个流(如备选流2和4)。1.基本流和备选流用例场景用来描述流经用例的路径，从用例开始到结束遍历路径上所有基本流和备选流。2.ATM例子

(1)例子描述,图3-4所示是ATM例子的流程示意图。图3-4ATM流程示意图(2)场景设计

表3-2所示是生成的场景。(3)用例设计

对7个场景中的每一个场景都需要确定测试用例。可采用矩阵或决策表来确定和管理测试用例。

下面显示了一种通用格式，其中各行代表各个测试用例，各列代表测试用例的信息。

本示例中，对于每个测试用例，存在一个测试用例ID、条件(或说明)、测试用例中涉及的所有数据元素(作为输入或已经存在于数据库中)以及预期结果。(4)数据设计一旦确定所有的测试用例，则应对这些用例进行复审和验证以确保其准确且适度，并取消多余或等效的测试用例。测试用例一经认可，就可以确定实际数据值(在测试用例实施矩阵中)并且设定测试数据，如表5-4所示。场景法设计步骤①根据说明，描述程序的基本流及各项备选流；②根据基本流和各项备选流生成不同的场景；③对每个场景生成相应的测试用例；④对生成的所有测试用例重新复审，去掉多余的测试用例，测试用例确定后，对每个测试用例确定测试数据值。正交试验设计方法：依据Galois理论，从大量的(实验)数据(测试例)中挑选适量的，有代表性的点(例)，从而合理地安排试验(测试)的一种科学试验设计方法。类似方法有：聚类分析方法，因子方法等。正交试验法常用术语：因子：影响实验指标的条件称为因子。因子的状态：影响实现因子的条件。2.7.正交试验法利用正交试验设计测试用例的步骤①提取功能说明，构造因子状态表②加权筛选，生成因素分析表③利用正交表构造测试数据集功能图法是用功能图形象表示程序的功能说明，并机械地生成功能图的测试用例，功能图方法是一种黑盒白盒混合用例设计方法。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。2.8.功能图法

功能图：功能图模型由状态迁移图和逻辑功能模型构成。

状态迁移图：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：表示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。3.1.强度测试强度测试是验证软件的性能在各种极端的周边环境和系统条件下是否能正常工作，即验证软件的性能在极端环境和系统条件下的承受能力。这里所谓“强度”包括了两项：一项是超载运行测试，另一项是容量测试。3

非功能测试超(满)载运行测试：对软件在单位时间内所能承受的荷载极限的验证。容量测试：对软件系统处理大量数据能力的检验。

3.2.性能测试性能测试通常是验证软件的性能在正常环境和系统条件下重复使用时是否还能满足性能指标，软件的性能测试是系统测试中难度较大的测试。软件系统的性能测试包括：系统反应时间、用户反应时间、软件界面反应时间、中央处理器的利用率、检查系统记忆容量在运行程序时有没有流失现象(或称内存泄露)等。3.3.安全测试软件安全测试是为检验软件对数据的保密性及对数据完整性的测试。任何软件都只是在一定程度上安全而没有绝对安全的软件。

一般情况下，软件的安全检验是由专门人员完成，测试工程师只能从功能检测的角度去配合。3.4.安装与卸装测试安装测试：安装过程中，注意测试软件给用户的提示是否清楚明了、安装是否容易、安装过程是否太冗长、各系统设置是否正确、安装完成后软件是否能正常运作、安装过程是否干扰计算机中其他程序等。卸装测试：卸装过程中，系统的提示是否清楚明了、操作是否简单、卸装是否彻底、系统设置是否回复到安装前状态等。软件卸装通常遇到的问题是卸装不彻底，比如安装时设立的文件夹没有清除、里面的设置是否清理干净等。3.5.配置测试配置测试主要注意三个方面：

(1)软件安装与卸装过程中系统配置的变化；

(2)软件完成安装后，人为改变配置；

(3)硬件的不同组合是否与软件兼容。3.6.兼容性测试兼容性测试是针对软件与其他软件之间，以及被测试的软件与不同硬件之间的兼容性进行的测试。兼容测试应包括以下这些：

1.操作系统兼容

2.硬件兼容

3.软件兼容

4.数据库兼容

5.数据兼容3.7.故障修复测试故障修复测试是为保证软件无论在遇到特殊事故或任何出错的情况下，一旦故障排除，即能迅速恢复到事故或出错前的状况，继续正常运行。测试人员可用各种方法使软件出错，观察软件的反应，然后排错，看软件是否会恢复到原来的状态并正常工作。这一测试技术广泛应用于文件传输软件、数据库的相关软件的测试中。3.8.使用性能测试使用性能测试从用户角度去审视及改进软件，从而保证软件的使用性能。一般是由用户实现的，通常情况下，由于用户接触该软件的时间不长，因而需要在测试人员或技术人员的协助下进行。通过Alpha及Beta测试实现。3.9.帮助菜单及用户说明测试帮助菜单系统及用户说明书是最容易被测试部门忽略的。都集中精力测试软件的各部分功能，但切记，帮助菜单系统及用户说明书也会出现错误，对这部分的测试应一并列入测试工作中。测试帮助菜单及用户说明书，着重对其使用性能进行测试，即从用户的角度来检验使用的方便程度及其可靠性、准确性。实际测试中，往往综合使用各种方法才能有效提高测试效率和测试覆盖率，这就需要认真掌握上述方法的原理，积累测试经验，以有效地提高测试水平。4黑盒测试策略功能测试中各种黑盒测试方法综合选择策略：

①首先进行等价类划分，包括输入条件和输出条件的等价划分，将无限测试变成有限测试，这是减少工作量和提高测试效率最有效的方法。②在任何情况下都必须使用边界值分析方法。经验表明，用这种方法设计出的测