软工第八次实验——测试

其实是没有前七次实验的
因为第八次实验是考试，复习了前七次实验的内容。
所以这个第八次实验是个伪命题hiahiahia

一、软件测试

1.1 概述

软件测试是为了发现程序中的错误而执行程序的过程，贯穿于软件生命周期，其目的是尽早发现软件缺陷，并确保其得以修复。再全面的测试也不能完全消除软件缺陷，希望完全依托测试确保软件质量是不现实的。

1.2 软件生命周期

从软件工程的角度来看，软件的生命周期一般分为4部分：

• 软件分析时期
• 软件设计时期
• 编码和测试时期
• 软件运行与维护时期

在编码的同时，也进行着单元测试。

1.2 软件测试原则

• 完全测试是不可能的。测试并不能找出所有错误。
• 测试中存在风险。
• 软件测试只能表示缺陷的存在，而不能证明软件产品已经没有缺陷。
• 软件产品中潜在的错误数与已发现的错误数成正比。
• 让不同的测试人员参与到测试工作中。
• 让开发小组和测试小组分立。
• 尽早并不断进行测试。
• 在设计测试用例时，应该包括输入数据和预期的输出结果两部分。
• 集中测试容易出错或错误较多的模块。
• 长期保留所有的测试用例。

1.3 测试分类

 

二、黑盒测试

2.1 概述

将被测试的软件系统看成一个黑盒子，不关心盒子的内部结构和内部特性，只关心软件产品的输入数据和输出结果。
黑盒测试的测试方法有等价类划分法、边界值分析法、错误推测法和因果图法。

2.2 等价类划分法

2.2.1 概述

将程序的输入域划分为若干子集，然后从每个子集中选取少数具有代表性的数据用作测试用例。所选取的输入数据对于揭露程序中的错误都是等效的。

2.2.2 等价类

等价类分为有效等价类和无效等价类：

• 有效等价类：对程序的规格说明是有意义的、合理的输入数据所构成的集合。
• 无效等价类：对程序的规格说明是无意义的、不合理的输入数据所构成的集合

2.2.3 划分原则

划分等价类时遵循的原则：

1. 如果输入条件规定了取值范围或个数，则可确定一个有效等价类和两个无效等价类。例如，如果输入值x在0到100之间，那么有效等价类是0<=x<=100，无效等价类是x<0和x>100。
2. 如果输入条件规定了输入值的集合或是规定了“必须如何”的条件，则可以确定一个有效等价类和一个无效等价类。例如，如果输入值是日期类型，那么有效等价类是日期类型的数据，无效等价类是非日期类型的数据。
3. 如果输入条件是布尔表达式，则可以分为一个有效等价类和一个无效等价类。例如，如果要求密码非空，则有效等价类为非空密码，无效等价类为空密码。
4. 如果输入条件是一组值，且程序对不同的值有不同的处理方式，则每个允许的输入值对应一个有效等价类，所有不允许的输入值的集合为一个无效等价类。例如，如果级别的值是初级、中级、高级，则有效等价类应该有三个，分别为初级、中级、高级，无效等价类有一个，为其他任何级别。
5. 如果规定了输入数据必须遵循的规则，则可划分出一个有效等价类（符合规则）和若干个无效等价类（从不同的角度违反规则）

2.2.5 划分步骤

1. 对每个输入和外部条件进行等价划分，画出等价类表，并为每个等价类进行编号。
2. 设计一个测试用例，使其尽可能多地覆盖有效等价类，重复这一步直到其有效等价类被覆盖。
3. 为每一个无效等价类设计一个测试用例。

2.3 示例

2.3.1 题目要求

测试一个函数dateValidation(int year, int month, int day)，功能是验证输入日期是否合法。

输入三个变量（年、月、日），函数返回布尔值，判断该日期是否合法：1≤月份≤12，1≤日期≤31，2000≤年份≤2019。

2.3.2 等价类划分表

输入及外部条件	有效等价类	等价类编号	无效等价类	等价类编号
日期的类型	数字字符	1	非数字字符	8
year	2000<=year<=2019	2	year<2000 year>2019	9 10
month	1<=month<=12	3	month<1 month>12	11 12
非闰年的2月	1<=day<=28	4	day<1 day>28	13 14
闰年的2月	1<=day<=29	5	day<1 day>29	15 16
month ϵ {1,3,5,7,8,10,12}	1<=day<=31	6	day<1 day>31	17 18
month ϵ {4,6,9,11}	1<=day<=30	7	day<1 day>30	19 20

2.3.3 测试用例

2.3.3.1 有效等价类

序号	输入数据			预期输出	覆盖范围（等价类编号）
	year	month	day
1	2008	1	9	TRUE	1,2,3,6
2	2008	2	29	TRUE	1,2,3,5
3	2008	4	30	TRUE	1,2,3,7
4	2018	2	28	TRUE	1,2,3,4

2.3.3.2 无效等价类

序号	输入数据			预期输出	覆盖范围（等价类编号）
	year	month	day
1	x	2	29	FALSE	8
2	1234	3	2	FALSE	9
3	2222	3	2	FALSE	10
4	2018	0	3	FALSE	11
5	2018	13	1	FALSE	12
6	2018	2	0	FALSE	13
7	2018	2	29	FALSE	14
8	2004	2	0	FALSE	15
9	2004	2	30	FALSE	16
10	2018	3	0	FALSE	17
11	2018	3	32	FALSE	18
12	2018	4	0	FALSE	19
13	2018	4	31	FALSE	20

三、白盒测试

3.1 概述

白盒测试关注软件产品的内部细节和逻辑结构。

方法：

• 逻辑覆盖测试方法
• 基本路径测试方法

3.2 逻辑覆盖法

根据覆盖的目标不同，可分为语句覆盖、分支覆盖、条件覆盖、分支-条件覆盖、条件组合覆盖、路径覆盖。

1. 语句覆盖每条语句至少执行一次。
2. 判定覆盖每个判定的每个分支至少执行一次。
3. 条件覆盖每个判定的每个条件应取到各种可能的值。
4. 判定/条件覆盖同时满足判定覆盖条件覆盖。
5. 条件组合覆盖每个判定中各条件的每一种组合至少出现一次。
6. 路径覆盖使程序中每一条可能的路径至少执行一次。

3.3 分支覆盖

基本思想：设计若干个测试用例，运行被测程序，使程序中的每个分支至少被执行一次。

以考察程序if-else结构为基础。

对循环结构，考察循环条件能够满足和不可能满足两种情况。

3.4 示例

3.4.1 题目要求

判断是否为闰年的函数isLeapYear(int year)。

闰年的条件是：

• 能被4整除，但不能被100整除；
• 能被100整除，又能被400整除。

3.4.2 流程图及分支标注

 

3.4.3 分支覆盖及用例列表

输入	执行路径
2000	1,2,4,5,8,10
2004	1,2,4,7,10
2006	1,2,3,9
1900	1,2,4,5,6,9,10

四、实验1：三角形类型判断

4.1 问题描述

三角形的判断：(题目链接)
定义一个函数，用于判断三角形的三条边能否构成三角形，如果能，则判断是普通三角形，等腰三角形，还是等边三角形。（三角形的边长为整数）
输入：三角形的三条边a，b，c(1≤a,b,c≤104)
输出：如果是普通三角形，输出：regular triangle!
如果是等腰三角形，输出：isosceles triangle!
如果是等边三角形，输出：equilateral triangle!
如果不能构成三角形，输出：not a triangle!
实现代码：

//Trangle.java

package testProject;

import java.util.Scanner;

public class Trangle {
    public static boolean isTrangle (int x, int y, int z) {
        if (x <= 0 || y <= 0 || z <= 0 ||x + y <= z
                || x + z <= y || y + z <= x) {
            return false;
        }
        return true;
    }

    public static boolean isIsosceles (int x, int y, int z) {
        if(x == y || y == z || z == x) {
            return true;
        }
        return false;
    }

    public static boolean isEquilateral (int x, int y, int z) {
        if(x == y && y == z && z == x) {
            return true;
        }
        return false;
    }

    public static void main (String[] args) {
        Scanner sca=new Scanner(System.in);
        int a = 0, b = 0, c = 0;
        try {
            a = sca.nextInt();
            c = sca.nextInt();
            b = sca.nextInt();
        } catch (Exception e) {
            System.out.println(e);
        }
        if (isTrangle(a, b, c)) {
            if (isEquilateral(a, b, c)) {
                System.out.println("equilateral triangle!");
            } else if (isIsosceles(a, b, c)) {
                System.out.println("isosceles triangle!");
            } else {
                System.out.println("regular triangle!");
            }
        } else {
            System.out.println("not a triangle!");
        }
    }
    public String type (int a, int b, int c) {
        if (isTrangle(a, b, c)) {
            if (isEquilateral(a, b, c)) {
                return "equilateral triangle!";
            } else if (isIsosceles(a, b, c)) {
                return "isosceles triangle!";
            } else {
                return "regular triangle!";
            }
        } else {
            return "not a triangle!";
        }
    }
}

 

编写实现并做黑盒（等价类划分）与白盒测试（分支覆盖）

注意事项：

黑盒测试：

1. 无效等价类三条边的划分范围：
   [1, 10^4]，并且是正整数

2. 黑盒测试的每一个无效等价类只包含一个无效条件

3. 容易出现过于笼统的问题

4.2 参考等价类划分

		有效等价类	等价类编号	无效等价类		等价类编号
输入值	输入3个整数a,b,c（1<=a,b,c<=10000）	数字字符	1	非数字字符		15
		整数	2	一边为非整数	a为非整数	16
					b为非整数	17
					c为非整数	18
				两边为非整数	a,b为非整数	19
					a,c为非整数	20
					b,c为非整数	21
				三边为非整数		22
		3个数	3	只输入1个数	只输入a	23
					只输入b	24
					只输入c	25
				只输入2个数	只输入a,b	26
					只输入a,c	27
					只输入b,c	28
				输入3个以上数		29
		1<=a,b,c<=10000	4	一边小于1或大于10000	a<1||a>10000	30
					b<1||b>10000	31
					c<1||c>10000	32
				两边小于1或大于10000	(a<1||a>10000)&&(b<1||b>10000)	33
					(a<1||a>10000)&&(c<1||c>10000)	34
					(b<1||b>10000)&&(c<1||c>10000)	35
				三边小于1或大于10000	(a<1||a>10000)&&(b<1||b>10000)&&(c<1||c>10000)	36
输出值	“not a triangle”	a+b<=c	5
		a+c<=b	6
		b+c<=a	7
	"regular triangle"	a+b>c	8
		a+c>b	9
		b+c>a	10
	"isosceles triangle"	a=b&&b!=c	11
		a=c&&c!=b	12
		b=c&&c!=a	13
	"equilateral triangle"	a=b&&b=c	14

五、往届试题

5.1 11年试题：标识符判断

5.1.1 题目描述

在某一个PASCAL语言版本中规定：“标识符由字母开头、后跟字母或数字的任意组合构成。有效字符数为8个，最大字符数为80个。”并且规定：“标识符必须先说明，再使用。”“在同一说明语句中，标识符至少必须有一个。”请用等价类划分方法设计测试用例。

分析：有效字符数为8个，最大字符数为80个的意思是八个以内是有效的，可以大于80个，但那些都是无效的，就跟百度搜索前三十个字是有效的，你可以输进去很多，但是无效。

5.1.2 参考等价类划分

输入条件	有效等价类	等价类编号	无效等价类	等价类编号
标识符首字符	字母	1	非字母	6
标识符组成	字母或数字组合	2	非字母和数字组合	7
			保留字	8
标识符字符数	1~8个	3	0个	9
			>8个	10
			>80个	11
标识符个数（同一语句中）	至少一个	4	0个	12
标识符使用	先说明后使用	5	未说明就使用	13

5.1.3 参考测试用例

测试用例序号	输入	预期结果	覆盖范围
1	VAR x,y; REAL;BEGIN x:=3.14;	通过	1,2,3,4,5
2	VAR 2x; REAL;	不通过	6
3	VAR x$; REAL;	不通过	7
4	VAR GOTO; REAL;	不通过	8
5	VAR x,y,; REAL;	不通过	9
6	VAR x123456789; REAL;	不通过	10
7	VAR x123…; REAL;（多余80个字符）	不通过	11
8	VAR ; REAL;	不通过	12
9	VAR x,y; REAL;BEGIN z:=5.20;	不通过	13

5.2 15年试题：标识符判断加工

在某程序设计语言的语法中规定：“标识符由字母开头、后跟字母或数字的任意组合构成。有效字符数为8个，最大字符数为80个。”并且规定：“标识符必须先说明，再使用。”“在同一说明语句中，标识符至少必须有一个。”
根据上述的描述，利用等价类划分法，得到下表（表中括号中的数字为等价类编号）。

输入数据	有效等价列	无效等价类
标识符个数	1个（1），多个（2）	0个（3）
标识符字符数	1-80个（4）	0个（5），大于80个（6）
标识符组成	字母（7），数字（8）	非字母数字字符（9），保留字（10）
第一个字符	字母（11）	非字母（12）
标识符使用	先说明后使用（13）	未说明已使用（14）

下面选取了八个测试用例，它们覆盖了所有的等价类，请在下划线中标出相应的等价类编号。

1. VAR x, S7654321;
   BEGIN x:=6.313;S7654321:=8.953;
   (1)(2)(4)(7)(8)(11)(13)
2. VAR:REAL;
   (3)
3. VAR x,:REAL;
   (5)
4. VAR S7654321…:REAL;(注：标识符字符数超过80个)
   (6)
5. VAR S$:CHAR;
   (9)
6. VAR GOTO:INTEGER;
   (10)
7. VAR 5S:REAL;
   (12)
8. VAR TAR:REAL;
   BEGIN…
   TAP:=SIN(3.14*0.8)/8
   (14)

5.3 12年试题：用户名正确性测试

5.3.1 题目描述

登录用户名由英文字母和数字组成，字符长度8-12位，不能仅有字母，也不能仅有数字，也不能有其他非英文字母。用等价类划分法设计测试用例。

5.3.2 参考等价类划分

输入条件	有效等价类	编号	无效等价类	编号
用户名长度	8~12位	1	<8位	3
			>12位	4
用户名组成	英文字母和数字组合	2	只包含字母	5
			只包含数字	6
			包含其他非英文字母	7

5.3.3 参考测试用例

测试用例序号	用户名输入	预期结果	覆盖类范围
1	zhangsan3	有效	1,2
2	lisi4	无效	3
3	wangwudalang12345	无效	4
4	gebilaowang	无效	5
5	233333333	无效	6
6	&&&$$&&&	无效	7
7	zhangsan_3	无效	7

插播一条特别消息…
不要问我为啥没有13年的 ，因为我就是没有13的。
也没得题，也没得答案，自己也菜的不敢瞎写，所以没得2013

5.4 14年试题（一）：测试抄错的代码

5.4.1 题目描述

同学A写代码段如下：
{
int T = 0;
if(A>=1) &&(B>=2) T=T+1;
else T=T+2;
if(x>=90)&&(y>=75) T=T+3;
else T=T+4;
printf(“%d”,&T);
]
同学B抄错如下：
{
int T = 0;
if(A>=1) &&(B>=2) T=T+1;
else T=T+2;
if(x>=90)&&(y<75) T=T+3;
else T=T+4;
printf(“%d”,&T);
]
请用白盒测试-分值覆盖法设计测试。写出思路，并进行描述。

5.4.2 参考流程图

 

5.4.3 参考测试用例

序号	输入	覆盖分支	A的正确输出	B的错误输出
1	A=1;B=2;x=90;y=75;	124	4	5
2	A=0;B=2;x=90;y=75;	134	5	6
3	A=1;B=2;x=90;y=74;	125	5	4
4	A=0;B=2;x=90;y=74;	135	6	5

通过测试，B同学对于测试用例1得到结果T=5，测试用例2得到结果T=6，测试用例3得到结果4，测试用例4得到结果5明显错误，可以测试出问题。

5.5 14年试题（二）：电话号码

5.5.1 题目描述

一个地区的电话号码由地区码，前缀，后缀三部分组成。地区码可以是空白，也可以是三个数字。前缀由首位大于等于5的四位数字组成。后缀由四位数字组成。请用等价类划分法设计测试。写出思路，并进行描述。

5.5.2 参考等价类划分

输入条件	有效等价类	等价类编号	无效等价类	等价类编号
地区码	空白	1	包含非数字字符	5
			长度<3	6
	三位数字	2
			长度>3	7
前缀	5000~9999	3	包含非数字字符	8
			首位<5	9
			长度<4	10
			长度>4	11
后缀	四位数字	4	包含非数字字符	12
			长度<4	13
			长度>4	14

5.5.3 参考测试用例

测试用例序号	输入			预期结果	覆盖范围
	区域码	前缀	后缀
1	空白	5000	1234	有效	1,3,4
2	123	5000	1234	有效	2,3,4
3	A12	5000	1234	无效	5
4	12	5000	1234	无效	6
5	1234	5000	1234	无效	7
6	123	500A	1234	无效	8
7	123	4000	1234	无效	9
8	123	500	1234	无效	10
9	123	50000	1234	无效	11
10	123	5000	A123	无效	12
11	123	5000	123	无效	13
12	123	5000	1234	无效	14

六、参考资料

[1]软工第五次上机PPT
[2]https://www.cnblogs.com/AlvinZH/p/7055708.html

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1. 软工第五次上机PPT ↩︎

2. https://www.cnblogs.com/AlvinZH/p/7055708.html ↩︎