软件测试 白盒测试用例设计方法动态 逻辑覆盖（语句覆盖、判定覆盖、条件覆盖、判定条件覆盖、条件组合覆盖、路径覆盖）基本路径测试法
文章目录
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- 1 静态
- 2 动态
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- 2.1 逻辑覆盖
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- 2.1.1 语句覆盖
- 2.1.2 判定覆盖
- 2.1.3 条件覆盖
- 2.1.4 判定条件覆盖
- 2.1.5 条件组合覆盖
- 2.1.6 路径覆盖
- 2.2 基本路径测试法（重点）
- 小结
白盒设计方法分为静态和动态。
1 静态
静态的白盒测试方法有桌面检查、代码审查、代码走查和代码扫描工具。
2 动态
动态的白盒测试方法有逻辑覆盖法和基本路径测试法。
2.1 逻辑覆盖
逻辑覆盖法有语句覆盖、判定覆盖、条件覆盖、判定条件覆盖、条件组合覆盖和路径覆盖。
例1
int a=0;
public class E01(int x,int y,int m){
if(x>&&y>0){
a=x+y;//语句块1
}
else{
a=x-y;//语句块2
}
if(m<0){
a=m;//语句块3
}
return a;//语句块4
}
将上述程序画出流程图，如下：
2.1.1 语句覆盖
语句覆盖，就是设计若干个测试用例，运行被测程序，使得每一可执行语句至少执行一次。度量被测代码中每个可执行语句是否被执行到了。
语句覆盖标准最弱，它只管覆盖代码中的执行语句，却不考虑各种分支的组合等等。
语句覆盖率=可执行的语句总数/被评价到的语句数量 x 100%
将例1进行语句覆盖，写出测试用例如下：
| 数据 | 语句 |
|---|---|
| x=1,y=1,m=2 | 1,4 |
| x=-1,y=-1,m=-2 | 2,3,4 |
若将语句块1改为if(x>0||y>0)，语句覆盖还是覆盖成功，不符合测试需求。因为语句覆盖不能准确的判断运算中的逻辑关系错误。（语句覆盖的缺点）
2.1.2 判定覆盖
定义：判定覆盖使设计的测试用例保证程序中每个判断的每个取值分支（ture or false）至少经历一次。
【优点】：判定覆盖具有比语句覆盖更强的测试能力。同样分支（判定）覆盖也具有和语句覆盖一样的简单性，无须细分每个判定就可以得到测试用例。
【缺点】：往往大部分的分支（判定）语句是由多个逻辑条件组合而成，若仅仅判断其整个最终结果，而忽略每个条件的取值情况，必然会遗漏部分测试路径。判定覆盖仍是弱的逻辑覆盖。
将例1进行判定覆盖，写出测试用例如下：
P1为“x>0&&y>0”判定，P2为“m<0”判定
| P1 | P2 | 用例 |
|---|---|---|
| T | F | x=1,y=1,m=1 |
| F | T | x=-1,y=-1,m=1 |
| F | F | x=-1,y=-1,m=-1 |
| T | T | x=1,y=1,m=-1 |
只要满足了判定覆盖标准就一定满足语句覆盖标准。
判定覆盖会忽略条件中取或(or)的情况。
若将语句块1改为if(x>0||y>0)，判定覆盖还是覆盖成功，不符合测试需求。
2.1.3 条件覆盖
定义：设计足够多的测试用例，运行被测程序，使得每一判定语句中每个逻辑条件的可能取值至少满足一次。
回头看例1的流程图，判定条件定义如下：
x>0&&y>0判定记为：P1
m<0判定记为：P2
x>0记为：C1
y>0记为：C2
m<0记为：C3
测试用例设计如下：
| C1 | C2 | C3 | P1 | P2 | 用例 | 路径 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| T | F | T | F | T | x=1,y=-1,m=-1 | acd |
| F | T | F | F | F | x=-1,y=1,m=-1 | ace |
条件覆盖比判定覆盖，增加了对判定中所有条件的测试。
但条件覆盖并不能保证判定覆盖。例如：P1为真，没有覆盖。
2.1.4 判定条件覆盖
定义：设计测试用例,使得被测试程序中的每个判断本身的判定结果（真假)至少满足一次，同时，每个逻辑条件的可能值(真假)也至少被满足一次。即同时满足100%判定覆盖和100%条件覆盖的标准。
判定条件覆盖率=每个判断本身的判定结果（真假)至少满足一次/判定结果的总数+条件结果的总数
例1代码中有2个判定，条件3个。所以，判定结果为2* 2(true,false)=4个，条件结果3*2(true,false)=6个。
设计测试用例执行3个判定结果，5个条件结果，判定条件覆盖率为：(3+5)/(4+6)=80%
将例1进行判定条件覆盖，写出测试用例如下：
| C1 | C2 | C3 | P1 | P2 | 用例 | 路径 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| T | T | F | T | F | x=1,y=1,m=1 | abe |
| F | F | T | F | T | x=-1,y=-1,m=-1 | acd |
满足判定条件覆盖标准，一定能够满足条件覆盖、判定覆盖和语句覆盖。
判定条件覆盖会忽略条件中取或（or）的情况。
2.1.5 条件组合覆盖
定义
判定中条件的各种组合都至少被执行一次。
特点
（1）满足条件组合覆盖的用例一定满足语句覆盖、条件覆盖、判定覆盖和判定覆盖。
（2）条件组合覆盖没有考虑各判定结果（真或假）组合情况，不满足路径覆盖
（3）条件组合数量大，设计测试用例的时间花费较多。
例1使用条件组合覆盖，测试用例设计如下：
| C1 | C2 | C3 | P1 | P2 | 用例 | 路径 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| T | T | T | T | T | x=1,y=1,m=-1 | abd |
| T | F | T | F | T | x=1,y=-1,m=-1 | acd |
| F | T | T | F | T | x=-1,y=1,m=-1 | acd |
| F | F | T | F | T | x=-1,y=-1,m=-1 | acd |
| T | T | F | T | F | x=1,y=1,m=1 | abe |
| T | F | F | F | F | x=1, y=-1,m=1 | ace |
| F | T | F | F | F | x=-1,y=1,m=1 | ace |
| F | F | F | F | F | x=-1,y=-1,m=1 | ace |
2.1.6 路径覆盖
定义
使程序的每条可能路径都至少执行一次。
特点
路径覆盖可以对程序进行彻底的测试，比前面五种覆盖面都广。
| C1 | C2 | C3 | P1 | P2 | 用例 | 路径 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| T | T | T | T | T | x=1,y=1,m=-1 | abd |
| T | T | F | T | F | x=1,y=1,m=1 | abe |
| T | F | T | F | T | x=1,y=-1,m=-1 | acd |
| F | F | F | F | F | x=-1,y=-1,m=1 | ace |
2.2 基本路径测试法（重点）
定义
在程序控制流图的基础上，通过分析程序的环路复杂性，导出基本可执行路径集合，从而设计测试用例。
步骤
第一步，根据代码画出程序控制流图；
第二步，计算程序的环路复杂度；
第三步，导出可执行路径；
第四步，设计测试用例。
void Sort(int a,int b){
int x=0;
int y=0;
while(a-- >0){ //将此判断记为P1
if(0==b) //将此判断记为P2
x=y+2;break; //将此语句记为s1
else
if(1==b) //将此判断记为P3
x=y+10; //将此语句记为s2
else
x=y+20; //将此语句记为s3
}
}
第一步，控制流图，如下图：
第二步，计算程序环路复杂度
方法有三种：
流图中区域的数量对应于环型的复杂性。
给定流图G的圈复杂度V(G)，定义为V(G)=E-N+2，E是流图中边的数量，N是流图中节点的数量。技巧：边数——数箭头，结点——数判断框和语句
边数10，结点8，所以V(G)=10-8+2。
给定流图G的圈复杂度V(G)，定义为V(G)=P+1，P是上图中判定节点的数量。V(G)=3+1
用环路复杂度验证测试用例是否覆盖全了。
第三步，导出可执行路径
回头看例子的程序流程图，此例子可导出路径为：
路径1：P1-退出程序
路径2：P1-P2-S1-退出程序
路径3：P1-P2-P3-S2-退出P3-P1-退出程序
路径4：P1-P2-P3-S3-退出P3-P1-退出程序
第四步，设计测试用例
| 测试数据 | 覆盖路径 |
|---|---|
| a=0 | 路径1 |
| a=1,b=0 | 路径2 |
| a=1,b=1 | 路径3 |
| a=1,b=2 | 路径4 |
小结
白盒测试主要应用于单元测试阶段。白盒设计用例一般使用基本路径测试，重点模块使用多个覆盖率标准。