【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 仔細(xì)分析和推敲說明書的各項(xiàng)需求，特別是功能需求。把說明中對(duì)輸入的要求和輸出的要求區(qū)別開來并加以分解。 等價(jià)類劃分的辦法是把程序的輸入域劃分成若干部分，然后從每個(gè)部分中選取少數(shù)代表性數(shù)據(jù)作為測(cè)試用例。每一類的代表性數(shù)據(jù)在測(cè)試中的作用等價(jià)于這一類中的其他值，也就是說，如果某一類中的一個(gè)例子發(fā)現(xiàn)了錯(cuò)誤，這一等價(jià)類軟件測(cè)試方法與 測(cè)試過程的分析與研究 22 中的其他例子也能發(fā)現(xiàn)同樣的錯(cuò)誤；反之，如果某一類中的一個(gè)例子沒有發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，則這一類中的其他例子也不會(huì)查出錯(cuò)誤（除非等價(jià)類中的某些例子屬于另一等價(jià)類，因?yàn)閹讉€(gè)等價(jià)類是可能 相交的）。使用這一方法設(shè)計(jì)測(cè)試用例，首先必須在分析需求規(guī)格說明的基礎(chǔ)上劃分等價(jià)類，列出等價(jià)類表。 (1) 劃分等價(jià)類和列出等價(jià)類表 等價(jià)類是指某個(gè)輸入域的子集合。在該子集合中，各個(gè)輸入數(shù)據(jù)對(duì)于揭露程序中的錯(cuò)誤都是等效的。并合理地假定：測(cè)試某等價(jià)類的代表值就等于對(duì)這一類其他值的測(cè)試。 因此，可以把全部輸入數(shù)據(jù)合理地劃分為若干等價(jià)類，在每一個(gè)等價(jià)類中取一個(gè)數(shù)據(jù)作為測(cè)試的輸入條件，就可以用少量代表性的測(cè)試數(shù)據(jù)取得較好的測(cè)試結(jié)果。等價(jià)類劃分有兩種不同的情況：有效等價(jià)類和無效等價(jià)類。 有效等價(jià)類：指對(duì)于程序的規(guī)格說明來說是合理 的、有意義的輸入數(shù)據(jù)構(gòu)成的集合。利用有效等價(jià)類可檢驗(yàn)程序是否實(shí)現(xiàn)了規(guī)格說明中所規(guī)定的功能和性能。 無效等價(jià)類：與有效等價(jià)類的定義恰巧相反。 設(shè)計(jì)測(cè)試用例時(shí)，要同時(shí)考慮這兩種等價(jià)類。因?yàn)檐浖粌H要能接收合理的數(shù)據(jù)，也要能經(jīng)受意外的考驗(yàn)。這樣的測(cè)試才能確保軟件具有更高的可靠性。 下面給出 6 條確定等價(jià)類的原則： ○ 1 在輸入條件規(guī)定了取值范圍或值的個(gè)數(shù)的情況下，可以確立一個(gè)有效等價(jià)類和兩個(gè)無效等價(jià)類。 ○ 2 在輸入條件規(guī)定了輸入值的集合或者規(guī)定了“必須如何”的條 件的情況下，可以確立一個(gè)有效等價(jià)類和一個(gè)無效等價(jià)類。 ○ 3 在輸入條件是一個(gè)布爾量的情況下，可確定一個(gè)有效等價(jià)類和一個(gè)無效等價(jià)類。 第二章 軟件測(cè)試基本技術(shù) 23 ○ 4 在規(guī)定了輸入數(shù)據(jù)的一組值（假定 n 個(gè)），并且程序要對(duì)每一個(gè)輸入值分別處理的情況下，可確立 n 個(gè)有效等價(jià)類和一個(gè)無效等價(jià)類。 ○ 5 在規(guī)定了輸入數(shù)據(jù)必須遵守的規(guī)則的情況下，可確立一個(gè)有效等價(jià)類（符合規(guī)則）和若干個(gè)無效等價(jià)類（從不同角度違反規(guī)則）。 ○ 6 在確知已劃分的等價(jià)類中 ，各元素在程序處理中的方式不同的情況下，則應(yīng)再將該等價(jià)類進(jìn)一步地劃分為更小的等價(jià)類。 在確立了等價(jià)類之后，建立等價(jià)類表，列出所有劃分出的等價(jià)類 表 所示。 表 等價(jià)類表示例表 輸入條件 有效等價(jià)類 無效等價(jià)類 輸入條件 有效等價(jià)類 無效等價(jià)類 … … … … … … (2) 確定測(cè)試用例 根據(jù)已列出的等價(jià)類表，按以下步驟確定測(cè)試用例： ○ 1 為每個(gè)等價(jià)類規(guī)定一個(gè)惟一的編號(hào)。 ○ 2 設(shè)計(jì)一個(gè)新的測(cè)試用例，使其盡可能多地覆蓋尚未覆蓋的有效等價(jià)類。重復(fù)這 一步，最后使得所有有效等價(jià)類均被測(cè)試用例所覆蓋。 ○ 3 設(shè)計(jì)一個(gè)新的測(cè)試用例，使其只覆蓋一個(gè)無效等價(jià)類。重復(fù)這一步使所有無效等價(jià)類均被覆蓋。 在尋找等價(jià)區(qū)間時(shí)，想辦法把軟件的相似輸入、輸出、操作分成組。這些組就是等價(jià)區(qū)間。請(qǐng)看一些例子，在兩數(shù)相加用例中，測(cè)試 1+13 和 1+99999999似乎有點(diǎn)不同。這是一種直覺，一個(gè)是普通加法，而另一個(gè)似乎有些特殊，這個(gè)直覺是對(duì)的。程序?qū)?1 和最大數(shù)值相加的處理和對(duì)兩個(gè)小一些的數(shù)值相加的處理軟件測(cè)試方法與 測(cè)試過程的分析與研究 24 有所不同。后者必須處理溢出情況。因?yàn)檐浖僮骺赡懿煌?，所?這兩個(gè)用例屬于不同的等價(jià)區(qū)間。 【例】根據(jù)下面給出說明，利用等價(jià)類劃分的方法，給出足夠的測(cè)試用例?！耙粋€(gè)程序讀入 3 個(gè)整數(shù)，把這 3 個(gè)數(shù)值看作一個(gè)三角形的 3 條邊的長(zhǎng)度值。這個(gè)程序要打印出信息，說明這個(gè)三角形是不等邊的、是等腰的、還是等邊的”。 我們可以設(shè)三角形的 3 條邊分別為 A， B， C。如果它們能夠構(gòu)成三角形的 3條邊，必須滿足： A0， B0， C0，且 A+BC， B+CA， A+CB。 如果是等腰的，還要判斷 A=B，或 B=C，或 A=C。 如果是等邊的，則需判斷是否 A=B，且 B=C，且 A=C。 列出等價(jià)類表， 如表 所示。 設(shè)計(jì)測(cè)試用例：輸入順序是【 A， B， C】，如表 所示。 表 等價(jià)類表 輸 入 條 件 有效等價(jià)類 無效等價(jià)類 是否三角形的 3條邊 （ A0）， （ 1） （ B0）， （ 2） （ C0）， （ 3） （ A+BC）， （ 4） （ B+CA）， （ 5） （ A+CB） （ 6） （ A≤ 0）， （ 7） （ B≤ 0）， （ 8） （ C≤ 0）， （ 9） （ A+B≤ C）， （ 10） （ B+C≤ A）， （ 11） （ A+C≤ B） （ 12） 是否等腰三角形 （ A=B）， （ 13） （ B=C）， （ 14） （ C=A）， （ 15） （ A≠ B） and（ B≠ C） and（ C≠ A）， （ 16） 是否等邊三角形 （ A=B） and（ B=C） and（ C=A）， （ 17） （ A≠ B）， （ 18） （ B≠ C）， （ 19） （ C≠ A）， （ 20） 第二章 軟件測(cè)試基本技術(shù) 25 表 測(cè)試用例列表 序號(hào) 【 A， B， C】 覆蓋等價(jià)類 輸 出 1 【 3， 4， 5】 （ 1），（ 2）， （ 3），（ 4），（ 5），（ 6） 一般三角形 2 【 0， 1， 2】 （ 7） 不能構(gòu)成三角形 3 【 1， 0， 2】 （ 8） 4 【 1， 2， 0】 （ 9） 5 【 1， 2， 3】 （ 10） 6 【 1， 3， 2】 （ 11） 7 【 3， 1， 2】 （ 12） 8 【 3， 3， 4】 （ 1），（ 2），（ 3），（ 4），（ 5），（ 6），（ 13） 等腰三角形 9 【 3， 4， 4】 （ 1），（ 2），（ 3），（ 4），（ 5），（ 6），（ 14） 10 【 3， 4， 3】 （ 1），（ 2），（ 3），（ 4），（ 5），（ 6），（ 15） 11 【 3， 4， 5】 （ 1），（ 2），（ 3），（ 4），（ 5），（ 6），（ 16） 非等腰三角形 12 【 3， 3， 3】 （ 1），（ 2），（ 3），（ 4），（ 5），（ 6），（ 17） 是等邊三角形 13 【 3， 4， 4】 （ 1），（ 2），（ 3），（ 4），（ 5），（ 6），（ 14），（ 18） 非等邊三角形 14 【 3， 4， 3】 （ 1），（ 2），（ 3），（ 4），（ 5），（ 6），（ 15），（ 19） 15 【 3， 3， 4】 （ 1），（ 2），（ 3），（ 4），（ 5），（ 6），（ 13），（ 20） 請(qǐng)記住，等價(jià)分配的 目標(biāo)是把可能的測(cè)試用例組合縮減到仍然足以滿足軟件測(cè)試需求為止。因?yàn)?，選擇了不完全測(cè)試，就要冒一定的風(fēng)險(xiǎn)，所以必須仔細(xì)選擇分類。 關(guān)于等價(jià)分配最后要講的一點(diǎn)是，這樣做有可能不客觀?？茖W(xué)有時(shí)也是一門藝術(shù)。測(cè)試同一個(gè)復(fù)雜程序的兩個(gè)軟件測(cè)試員，可能會(huì)制定出兩組不同的等價(jià)區(qū)間。只要審查等價(jià)區(qū)間的人都認(rèn)為它們足以覆蓋測(cè)試對(duì)象就可以了。 2. 黑盒測(cè)試之邊界值分析法 人們從長(zhǎng)期的測(cè)試工作經(jīng)驗(yàn)得知，大量的錯(cuò)誤是發(fā)生在輸入或輸出范圍的邊界上的，而不是在輸入范圍的內(nèi)部。因此針對(duì)各種邊界情況設(shè)計(jì)測(cè)試用例，可以查出更多的錯(cuò)誤。例如 ，在做三角形計(jì)算時(shí)，要輸入三角形的 3 個(gè)邊長(zhǎng) A、 B 和軟件測(cè)試方法與 測(cè)試過程的分析與研究 26 C。這 3 個(gè)數(shù)值應(yīng)當(dāng)滿足 A0、 B0、 C0、 A+BC、 A+CB、 B+CA，才能構(gòu)成三角形。但如果把 6 個(gè)不等式中的任何一個(gè)大于號(hào)“ ”錯(cuò)寫成大于等于號(hào)“≥”，那就不能構(gòu)成三角形。問題恰恰出現(xiàn)在容易被疏忽的邊界附近。這里所說的邊界是指相當(dāng)于輸入等價(jià)類和輸出等價(jià)類而言，稍高于其邊界值及稍低于其邊界值的一些特定情況。 (1) 邊界條件。我們可以想象一下，如果在懸崖峭壁邊可以自信地安全行走，平地就不在話下了。如果軟件在能力達(dá)到極限時(shí)能夠運(yùn)行，那么在正常情況下一般也就不會(huì)有什么問題。 邊界條件是特殊情況，因?yàn)榫幊虖母旧险f不懷疑邊界有問題。奇怪的是，程序在處理大量中間數(shù)值時(shí)都是對(duì)的，但是可能在邊界處出現(xiàn)錯(cuò)誤。下面的一段源代碼說明了在一個(gè)極簡(jiǎn)單的程序中是如何產(chǎn)生邊界條件問題的。 rem create a 10 element integer array rem initialize each element to– 1 dim data（ 10） as integer dim i as integer for i=1 to 10 data（ i） = – 1 next i end 這段代碼的意圖是創(chuàng)建包含 10個(gè)元素的數(shù)組，并為數(shù)組中的每一個(gè)元素賦初值 – 1?？雌饋硐喈?dāng)簡(jiǎn)單。它建立了包含 10 個(gè)整數(shù)的數(shù)組 data 和一個(gè)計(jì)數(shù)值 i。 For 循環(huán)是從 1～ 10， 數(shù)組中從第 1 個(gè)元素到第 10 個(gè)元素被賦予數(shù)值 – 1。 第二章 軟件測(cè)試基本技術(shù) 27 那么邊界問題在哪兒呢？ 在大多數(shù)開發(fā)語言腳本中，應(yīng)當(dāng)以聲明的范圍定義數(shù)組，在本例中定義語句是 dim data（ 10） as interger，第一個(gè)創(chuàng)建的元素是 data（ 0），而不是 data（ 1）。該程序?qū)嶋H上創(chuàng)建了一個(gè)從 data（ 0）～ data（ 10）共 11 個(gè)元素的數(shù)組。程序從 1～ 10 循環(huán) 將數(shù)組元素的值初始化為 1，但是由于數(shù)組的第一個(gè)元素是 data（ 0），因此它沒有被初始化。程序執(zhí)行完畢，數(shù)組值如下： data(0)= 0 data(6)= – 1 data(1)= – 1 data(7)= – 1 data(2)= – 1 data(8)= – 1 data(3)= – 1 data(9)= – 1 data(4)= – 1 data(10)= – 1 data(5)= – 1 注意 data（ 0）的值是 0，而不是 – 1。如果這位程序員以后忘記了，或者其他程序員不知道這個(gè)數(shù)據(jù)數(shù)組是如何初始化的，那么他就可能會(huì)用 到數(shù)組的第1 個(gè)元素 data（ 0），以為它的值是 – 1。諸如此類的問題很常見，在復(fù)雜的大型軟件中，可能導(dǎo)致極其嚴(yán)重的軟件缺陷。 (2) 次邊界條件。上面討論的普通邊界條件是最容易找到的。它們?cè)诋a(chǎn)品說明書中有定義，或者在使用軟件的過程中確定。而有些邊界在軟件內(nèi)部，最終用戶幾乎看不到，但是軟件測(cè)試仍有必要檢查。這樣的邊界條件稱為次邊界條件或者內(nèi)部邊界條件。 尋找這樣的邊界不要求軟件測(cè)試員具有程序員那樣閱讀源代碼的能力，但是要求大體了解軟件的工作方式。 ASCII 表就是這樣的例子。 軟件測(cè)試方法與 測(cè)試過程的分析與研究 28 ASCII表。 另一個(gè)常見的次邊界條件 是 ASCII字符表。如表 ASCII值表的清單。 表 部分 ASCLL值表 字符 ASCII 值 字符 ASCII 值 字符 ASCII 值 字符 ASCII 值 Null 0 B 66 2 50 a 97 Space 32 Y 89 9 57 b 98 / 47 Z 90 : 58 y 121 0 48 [ 91 @ 64 z 122 1 49 39。 96 A 65 { 123 注意，表 不是結(jié)構(gòu)良好的連續(xù)表。 0～ 9 的后面 ASCII 值是 48～ 57。斜杠字符（ /）在數(shù)字 0 的前面，而冒號(hào)字符“：”在數(shù)字 9 的后面。大寫字母 A～Z 對(duì)應(yīng) 65～ 90。小寫字母對(duì)應(yīng) 97～ 122。這些情況都代表次邊界條件。 如果測(cè)試進(jìn)行文本輸入或文本轉(zhuǎn)換的軟件，在定義數(shù)據(jù)區(qū)間包含哪些值時(shí)，參考一下 ASCII 表是明智的。例如，如果測(cè)試的文本框只接受用戶輸入字符 A～ Z和 a～ z，就應(yīng)該在非法區(qū)間中包含 ASCII 表中這些字符前后的值 @、 [ 、 和 { 。 因?yàn)檫@些值通常在軟件中進(jìn)行特殊處理，所以不要把它們與合法情況和非法情況混在一起，而要建立單獨(dú)的等價(jià)區(qū)間。 邊界值的選擇方法：邊界值分析是一種補(bǔ)充等價(jià)劃分的測(cè)試用例設(shè) 計(jì)技術(shù)，它不是選擇等價(jià)類的任意元素，而是選擇等價(jià)類邊界的測(cè)試用例。實(shí)踐證明，為檢驗(yàn)邊界附近的處理專門設(shè)計(jì)測(cè)試用例，常常取得良好的測(cè)試效果。邊界值分析法不僅重視輸入條件邊界，而且也適用于輸出域測(cè)試用例。 對(duì)邊界值設(shè)計(jì)測(cè)試用例，應(yīng)遵循以下幾條原則： ○ 1 如果輸入條件規(guī)定了值的范圍，則應(yīng)取剛達(dá)到這個(gè)范圍的邊界的值，以及剛剛超越這個(gè)范圍邊界的值作為測(cè)試輸入數(shù)據(jù)。 ○ 2 如果輸入條件規(guī)定了值的個(gè)數(shù)，則用最大個(gè)數(shù)、最小個(gè)數(shù)、比最小個(gè)數(shù)少 比最大個(gè)數(shù)多 1