测试理论--黑白盒测试

设计测试用例的常见方法主要有黑白盒

黑盒测试

黑盒测试是一种基于证明功能需求和用户最终需求的测试方法

测试方法

常用测试方法有：等价类、边界值、场景法和错误推测

1.等价类

(1)定义：是把所有的输入数据，即程序的输入域划分为若干部分（子集），然后从每一个子集中选取少数具有代表性的数据作为测试用例。是一种非常重要的、常用的黑盒测试用例设计方法。

(2)划分为两种：有效等价类、无效等价类
划分等价类的标准：

• 完备性：划分的子集合的并集是整个集合;
• 无冗余性：子集互不相交;
• 等价性：属于同一等价类的测试数据，映射到”相同的执行路径"。

(3)设计测试用例
在确立了等价类后,可建立等价类表,列出所有划分出的等价类输入条件：有效等价类 无效等价类，然后从划分出的等价类中按以下三个原则设计测试用例:

①为每一个等价类规定一个唯一的编号。
②设计一个新的测试用例,使其尽可能多地覆盖尚未被覆盖地有效等价类,重复这一步，直到所有的有效等价类都被覆盖为止。
③设计一个新的测试用例,使其仅覆盖一个尚未被覆盖的无效等价类,重复这一步，直到所有的无效等价类都被覆盖为止。

案例 ：要求用户输入年份，年份限定在1980年~2020年，由4位数字表示。
使用等价类划分法，首先确定有效等价类：4位数字字符且年份为1980~2020，然后确定无效等价类：如输入的类型和长度不合理，年份超出范围等，具体如下表所示：

2.边界值

1、定义：边界值是对等价类划分方法的补充，多用于对数据进行测试，在数据测试的时候， 除了要关注边界值还要关注默认值，空白，空值，零值和无。除上述常规数据外， 非常规的数据还要关注非法值、错误值、不正确值和垃圾数据，即所有可能的无效等价类数据。

2、使用步骤
1） 测试需求分析，找出全部条件（显示、隐示）（条件之间不能交叉或者组合，到设计用例的时候再考虑多条件的组合）
2） 划分等价类
划分依据：相同的处理方式（路径）
分类：有效等价类、无效等价类
3）使用边界值补充（有序、有范围的）等价类
内容：上点、离点、内点
要求：上点、内点与区间开闭无关，离点和上点互为有效
分类：将边界值分为有效边界和无效边界，填入等价类表格
4）对每个等价类进行唯一的编号
5）设计用例的输入
原则：有效等价类，一对多
无效等价类，一对一

示例

1、测试需求分析

1. 内容：字母、数字、下划线
2. 长度：[6,18]
3. 约束：字母开头、字母或数字结尾、 不允许重名、不允许使用保留字、自动去除首尾空格

2、等价类划分

3、用例设计

3.场景法

1、定义：场景法就是模拟用户操作软件时的场景，主要用于测试系统的业务流程。在冒烟测试时也主要采用场景法进行测试。
场景法一般包含基本流、备用流和异常流：

• 基本流表示通过业务流程时输入都正确，能达到目标；
• 备选流表示通过业务流程时输入错误（或者操作错误）导致流程存在反复，但是经过纠正后仍能达到能达到目标；
• 异常流是指通过业务流程时输入错误（或者操作错误）产生异常终止流程 。

2、基本流和备选流的识别原则

• 一个业务只存在一个基本流；
• 基本流只有一个起点，一个终点；
• 基本流是主流，备选流是支流；
• 备选流可以起始于基本流，也可以起始于其它备选流；
• 备选流的终点可以是一个流程的出口，也可以是回到基本流，还可以是汇入其它的备选流；

3. 场景法设计测试用例步骤
画出需要测试路径的流程图(一般选择工具Office Visio)
分析基本流和备选流
根据基本流和备选流设计测试用例

当使用场景测试程序没有问题时，再使用边界值、等价类进行更加细致、完整的测试。

4.错误推测

1、定义：在测试程序时，人们可以根据经验或直觉推测程序中可能存在的各种错误，从而有针对性地编写检查这些错误的测试方法。
错误推测法和目前非常流行的“探索式测试方法”的基本思想和理念是不谋而合的，这类方法在目前的敏捷开发模式下的投入产出比很高，因此被广泛应用。但是，这个方法的缺点也显而易见，那就是难以系统化，并且过度依赖个人能力。

2、错误推测方法分类
(1) 输入数据测试方面

• 输入非法数据:非法类型、非法范围/长度、非法格式
  注意错误信息检查：包括错误信息与错误要对应一致、错误信息不能为空、错误信息不能包含开发代码等等…
• 输入默认值：接受软件的默认值、键入空值、把默认值改为另一个值、把默认值改为另一个值，再变为空值
• 输入特殊字符（集）：根据被测软件所处的操作系统、程序设计语言、后台数据库以及具体业务等信息列出表格，进行讨论，标明哪些需要测试，哪些需要剔除。（了解具体行业知识，具体问题具体分析）
• 通过复制粘贴强制输入程序不允许输入的数据

(2) 输出数据方面

• 同一个输入产生多种输出
• 验证输出结果的正确性

(3) 数据结构方面的错误推测

• 数据结构溢出
  eg: 变量：上溢->值太大； 下溢->值太小
  数组：上溢->数据量太多； 下溢->数据量太少
• 计算结果溢出：输入非法值或很小与很大数据，强制结果产生下溢或上溢
• 操作数和操作符不符

(4)文件系统方面的错误推测

• 使文件系统超载， 适用于数据存储到硬盘中时；测试方法：
  – 创建满容量或近乎满容量的文件系统，然后强制执行各种通过输入或输出访问文件系统的操作。
  – 打开足够多的文件，文件打开时会强制创建备份副本，从而占用双倍的存储空间。
  – 使用工具 Canned Heat，模拟文件系统超载。

• 更改文件访问权限

• 使介质忙或不可用
  

• 介质损坏
  

5.决策表

决策表的 分析步骤

1. 需求分析：分析输入和输出–》 用等价类划分分析输入的各种情况、输出的各种情况
2. 画判定表
3. 分析与简化判定表

案例：测试两位数加法计算器

6.因果图法

等价类划分和边界值方法都是着重考虑输入条件，而因果图考虑输入条件的各种组合
特点：考虑输入条件的相互制约及组合关系；考虑输出条件对输入条件的依赖关系

7.判定表法

因果图只是一种辅助工具，通过分析最终得到判定表，再通过判定表编写测试用例

条件桩（Condition Stub）:列出了问题的所有条件.通常认为列出的条件的次序无关紧要.
动作桩（Action Stub）:列出了问题规定可能采取的操作.这些操作的排列顺序没有约束.
条件项（Condition Entry）:列出针对它左列条件的取值.在所有可能情况下的真假值.
动作项（Action Entry）:列出在条件项的各种取值情况下应该采取的动作.

测试方法选择的综合策略

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测试用例发现程序错误的能力最强。
3.用错误推测法再追加一些测试用例。
4.对照程序逻辑，检查已设计出的测试用例的逻辑覆盖程度。如果没有达到要求的覆盖标准，应当再补充足够的测试用例。
5.对于业务流清晰的系统，可以利用场景法贯穿整个测试案例过程，在案例中综合使用各种测试方法。

主要测试的错误类型有：

①不正确或遗漏的功能；
②接口、界面错误；
③性能错误；
④数据结构或外部数据访问错误；
⑤初始化或终止条件错误等等。

黑盒测试优缺点

优点：

• 从产品功能角度测试可以最大程度满足用户的需求。
• 相同动作可重复执行，最枯燥的部分可由机器完成。
• 依据测试用例针对性地找寻问题，定位更为准确，容易生成测试数据。
• 将测试直接和程序/系统要完成的操作相关联。

缺点：

• 代码得不到测试
• 如果规格说明设计有误，很难发现
• 测试不能充分的进行
• 结果取决于测试用例的设计

测试用例的设计方法

# 白盒测试 待补充....