软件测试技术-6黑盒测试边界值法教材

黑盒测试用例设计

——边界值分析法康玲内容提纲复习边界值分析法健壮性分析练习作业一、复习等价类划分法？等价类划分的原则等价类类型假设有两个变量x和y的程序F(x,y)=x+y，x、y在下列范围内取值：10≤x≤100，20≤y≤200，区间[10,100]和[20,200]是x、y的输入域，程序F的输入定义域如图3.7所示，即带阴影矩形中的任何点都是程序F的有效输入。图

有两个输入变量X、Y的程序F的输入域项目描述边界值分析法具有很强的发现程序错误的能力——故障往往出现在输入变量的边界值附近.使用边界值分析方法设计测试用例,首先应确定边界情况.测试用例来自等价类的边界；通常输入和输出等价类的边界,就是应着重测试的边界情况.应当选取正好等于,刚刚大于或刚刚小于边界的值作为测试数据,而不是选取等价类中的典型值或任意值作为测试数据.无数的测试实践表明，大量的故障往往发生在输入定义域或输出值域的边界上，而不是在其内部。因此，针对各种边界情况设计测试用例，通常会取得很好的测试效果。例如，一个循环条件为“≤”时，却错写成“<”；计数器发生少计数一次。为什么使用边界值分析法？边界值分析测试的基本思想故障往往出现在输入变量的边界值附近。例如，一个循环条件为“≤”时，却错写成“<”；计数器发生少计数一次。基于可靠性理论中称为“单故障”的假设，即有两个或两个以上故障同时出现而导致软件失效的情况很少，也就是说软件失效基本上是由单故障引起的。（1）首先确定边界情况。通常输入或输出等价类的边界就是应该着重测试的边界情况。（2）选取正好等于、刚刚大于或刚刚小于边界的值作为测试数据，而不是选取等价类中的典型值或任意值。怎样用边界值分析法设计测试用例？常见的边界值对16bit的整数而言32767和-32768是边界屏幕上光标在最左上、最右下位置报表的第一行和最后一行数组元素的第一个和最后一个循环的第0次、第1次和倒数第2次、最后一次边界检验的类型数字——最大/最小字符——首位/末位位置——上/下重量——最重/最轻大小——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/满举例项边界值测试用例的设计思路字符起始-1个字符/结束+1个字符假设一个文本输入区域允许输入1个到255个字符，输入1个和255个字符作为有效等价类；输入0个和256个字符作为无效等价类，这几个数值都属于边界条件值。数值最小值-1/最大值+1假设某软件的数据输入域要求输入5位的数据值，可以使用10000作为最小值、99999作为最大值；然后使用刚好小于5位和大于5位的数值来作为边界条件。空间小于空余空间一点/大于满空间一点例如在用U盘存储数据时，使用比剩余磁盘空间大一点（几KB）的文件作为边界条件。内部边界值分析

在多数情况下，边界值条件是基于应用程序的功能设计而需要考虑的因素，可以从软件的规格说明或常识中得到，也是最终用户可以很容易发现问题的。然而，在测试用例设计过程中，某些边界值条件是不需要呈现给用户的，或者说用户是很难注意到的，但同时确实属于检验范畴内的边界条件，称为内部边界值条件或子边界值条件。1)数值的边界值检验：计算机是基于二进制进行工作的，因此，软件的任何数值运算都有一定的范围限制。

项范围或值位（bit）0或1字节(byte)0~255字(word)0~65535(单字)或0~4294967295(双字)千（K）1024兆（M）1048576吉（G）10737418242)字符的边界值检验:在计算机软件中,字符也是很重要的表示元素,其中ASCII和Unicode是常见的编码方式.字符ASCII码字符ASCII码空(null)0A65空格(space)32a97斜杠(/)47Z90048z122冒号(:)58单引号(‘)96@64

边界值分析法的原则如果输入条件规定了值的范围,则应取刚达到这个范围的边界的值,以及刚刚超越这个范围边界的值作为测试输入数据。Eg：如果程序的规格说明中规定："重量在10公斤至50公斤范围内的邮件，其邮费计算公式为……"。作为测试用例，我们应取10及50，还应取10.01,49.99,9.99及50.01等。

如果输入条件规定了值的个数,则用最大个数,最小个数,比最小个数少一,比最大个数多一的数作为测试数据。eg：一个输入文件应包括1~255个记录，则测试用例可取1和255，还应取0及256等。

将规则1和2应用于输出条件，即设计测试用例使输出值达到边界值及其左右的值。Eg：某程序的规格说明要求计算出“每月保险金扣除额为0至1165.25元”，其测试用例可取0.00及1165.24、还可取一0.01及1165．26等。再如一程序属于情报检索系统，要求每次"最少显示1条、最多显示4条情报摘要"，这时我们应考虑的测试用例包括1和4，还应包括0和5等。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。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。分析规格说明,找出其它可能的边界条件。边界值分析－平方根函数输入区间12345－＋0(ⅰ)(ⅱ)测试平方根函数的两个输入区间测试用例Test1:输入最大负实数,返回0,输出error!Test2:输入仅比0小的数,返回0,输出error!Test3:输入0,返回0.Test4:输入仅比0大的数,返回输入的正数平方根.Test5:最大正实数,返回输入的正数平方根边界值分析法测试用例假设有两个变量x和y的程序，x、y在下列范围内取值：a≤x<b c<y≤d区间[a,b]和[c,d]是x、y的值域，程序F的输入定义域图所示，即带阴影矩形中的任何点都是程序F的有效输入。有两个输入变量的程序F的边界值分析测试用例abcdyx边界值分析测试的基本思想故障往往出现在输入变量的边界值附近。例如一个循环条件为“≤”时，却错写成“<”；计数器发生少计数一次。基于可靠性理论中称为“单故障”的假设，即有两个或两个以上故障同时出现而导致软件失效的情况很少，也就是说软件失效基本上是由单故障引起的。因此，边界值分析利用输入变量的最小值(min)、略大于最小值(min+)、输入值域内的任意值(nom)、略小于最大值(max-)和最大值(max)来设计测试用例.有两个输入变量的程序F的边界值分析测试用例：<xnom,ymin>;<xnom,ymin+>;<xnom,ymax>;<xnom,ymax->;<xmin,ynom>;<xmin+,ynom>;<xmax,ynom>;<xmax-,ynom>;<xnom,ynom>;1.边界值分析测试有两个输入变量的程序F的边界值分析测试用例abcdx2x1练习1：有二元函数f(x,y)，其中x∈[1,12]，y∈[1,31]。则采用边界值分析法设计的测试用例是：{<1,15>,<2,15>,><11,15>,<12,15>,<6,15>,<6,1>,<6,2>,<6,30>,<6,31>,}对于一个含有n个变量的程序，只让其中一个变量取极值，让其余的变量取正常值，被保留的变量依次取min、min+、nom、max-、max值，对每个变量都重复进行。这样，对于一个有n个变量的程序，边界值分析测试程序会产生4n+1个测试用例。边界值分析的特点和局限性对于一个含n个变量的函数，边界值分析会产生4n＋1个测试用例。边界值的取值取决于变量本身的性质。边界值分析对布尔变量没有什么意义。边界值分析假设变量是完全独立的。2.健壮性测试边界值分析测试的一种扩展，除了取5个边界值外，还需要考虑采用一个略超过最大值(max+)及略小于最小值(min-)的取值，检查超过极限值时系统的情况健壮性测试最有意义的部分不是输入，而是预期的输出。abcdyx<xmin-,ynom>练习2：

{<2000,6,1>,<2000,6,2>,<2000,6,0><2000,6,30>,<2000,6,31>,<2000,6,29><2000,1,15>,<2000,2,15>,<2000,0,15>,<2000,11,15>,<2000,12,15>,<2000,13,15><1900,6,15>,<1901,6,15>,<1899,6,15><2099,6,15>,<2100,6,15>,<2101,6,15><2000,6,15>}有函数f(x,y,z)，其中x∈[1900,2100]，y∈[1,12]，z∈[1,31]的。请写出该函数采用边界值分析法设计的测试用例。3、最坏情况测试边界值分析采用可靠性理论中的单缺陷假设，如果不考虑这种假设，那么，应该关心当多个变量取极值时会出现什么情况。使用这种思想生成最坏情况的测试用例，首先对每个变量进行包含最小值min，略高于最小值min+，正常值nom，略低于最大值max-和最大值max五个元素集合的测试，然后对这些集合进行笛卡儿积计算，以生成测试用例。abcdx2x1最坏情况测试最坏情况测试比边界值分析测试以及健壮性测试要彻底，边界值分析测试用例是最坏情况测试用例的真子集。n个变量函数的最坏情况测试，会产生5n个测试用例，而边界值分析只产生4n+1个测试用例。4.健壮最坏情况测试首先对每个变量进行包含略小于最小值min-，最小值min，略高于最小值min+，正常值nom，略低于最大值max-,最大值max,和略大于最大值max+,七个元素集合的测试，然后对这些集合进行笛卡儿积计算，以生成测试用例。健壮最坏情况测试adcbx1x2小结边界值分析测试边界值分析的健壮性测试最坏情况测试健壮最坏情况测试边界值分析法测试举例（三角形问题）测试用例abc预期输出Test1Test2Test3Test4Test560606050506060605050126099100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NextDate函数的边界值分析测试用例测试用例monthdayyear预期输出Test1Test2Test3Test4Test5Test6Test7Test8Test96666666661515151515151501191119121913197520492050205120012001year超出[1912,2050]1912.6.161913.6.161975.6.162049.6.162050.6.16year超出[1912,2050]day超出[1,31]2001.6.2测试用例monthdayyear预期输出Test10Test11Test12Test13Test14Test15Test16Test17Test18Test196666-112111214230313215151515151520012001200120012001200120012001200120012001.6.32001.7.1输入日期超界day超出[1,31]