Software Engineering
2. 黑盒法测试方案设计
等价划分法
边界值分析法 错误推测法
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（1）等价划分
思想：将程序的所有输入数据划分为不同的区域，
同一区域中各个输入数据对于揭露程序中的错误是 等价的，称为等价类。然后从每一个等价类中选取 少数有代表性的数据做为测试用例。
空表、一行、多行
x∈A={a1,a2,…,an}
等价类的细化
x∈Z Z+, 0, Z-
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建立等价类表
输入条件 有效等价类 无效等价类
. . .
. . .
. . .
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设计步骤
划分等价类，建立等价类表 设计测试用例
边界值分析的规则
值的范围
值的个数
x∈[a,b]
a~b 1 0 -1 π/2 0 -π/2
a-1, a, b, b+1
a-1, a, b, b+1
_π 2 1 0 -1 π 2
输出等价类 sin x
有序集
[1, n]
[0, n-1]
错位
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【例】string integer

测试目的：检测的功能 测试用例：测试数据
测试 a+b≤c 时的输出 1，2，3
预期结果
input is invalid
小规模测试 → 大规模测试 “穷举测试”不可能
Pareto原理：80%error —— 20%module 错误的群集现象
独立第三方测试 保存测试报告
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考虑输出等价类 联合使用等价划分、边界值分析方法
【例2】string integer
(计算机字长16位，二进制补码表示)
函数说明 Function strtoint(dstr: shortstr):integer; 参数类型说明 type shortstr = array [1..6] of char; 假设不考虑PASCAL编译程序可过滤的错误
使用和维护时期
退 役
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第10章 软件测试
软件测试的目标是什么？应遵循哪些准则？ 有哪些软件测试方法？ 何为黑盒测试？有哪些方法？
何为白盒测试？有哪些方法？
软件测试步骤如何？ 软件纠错（调试）有哪些方法？ 面向对象软件测试的特点如何？ 软件可靠性
处理边界情况最易出错 选择边界值作test cases，暴露error的可能性大

刚好等于等价类边界值


稍小于
稍大于 "Bugs lurk in corners and congregate at boundaries ..." —— Boris Beizer
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3. 测试阶段的信息流向
软件配置 测试结果 错误 正确
测试
测试配置
评价
预期结果 错误率
纠错
可靠性 模型
可靠性预测
测试阶段的信息流
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二、软件测试方法
程序正确性证明
静态测试 动态测试
Error !
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1. 程序正确性证明
0
„000000‟ → 0
(0, 32767]内的正整数 „ 32767‟ → 32767
非法输出等价类

< -32768 >32767
„-32769‟ → 错!下溢
‘ 32768‟ → 错!上溢
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边界值分析方法的评价
边界值→test cases，易发现错误
有效输入等价类

合法输出等价类

1~6个数字字符串(最高位非0) „1‟→1 最高位为0的数字串 最高位左邻是负号的数字串 „000001‟ →1 „-00001‟ →-1
[-32768, 0)内的负整数 0 „000000‟ →0 (0, 32767]内的正整数
无效输入等价类
测试步骤

系统测试
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测试：保证软件质量的主要手段
程序正确性证明
未达到对大规模软件进行验证的实用阶段 只能证明程序功能正确，不能证明其动态特性
是符合要求的
过程复杂，本身可能出错
软件质量只要靠测试保证
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软件工程 Software Engineering
第十章 软件测试
武汉大学 计算机学院
思考?
软件测试能否保证软件的正确性？如果能，为什 么？如果不能，为什么还要强调软件测试的重要 性呢？
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软件生存期
软件计划 需求分析
软件设计
实现(编码)
测试
维护
定义时期
开发时期
手工执行检查
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3. 动态测试
黑盒测试 —— 功能测试
函数 f (x1, x2, …, xn) = (y1, y2, …, ym)
功能

着眼点：接口 时机：后期、集成测试、确认测试
黑盒测试的目的： 功能是否正常使用？ 输入 → 正确输出？ 保持外部信息的完整性？
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最高位右有数字&其它字符 ‘1**2‟ →填充错
等价划分法的评价
选用等价类中典型值/任意值作为test cases
没有选用某些高效率的测试方案
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（2）边界值分析（Boundary Value Analysis，BVA）
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软件开发时期的三个阶段
信息描述
功能描述
数据设计
设计
行为描述 其他需求 过程设计
实现
程序模块
测试
集成并确认 的软件
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一、软件测试基础
测试工作量约占开发总工作量的40%以上
测试内容

文档 程序 单元测试（模块测试） 集成测试（综合测试） 确认测试（有效性测试）
黑盒测试
Make sure that every kind of input is submitted, and the output observed matches the output expected. —— Functional testing
在软件接口上进行测试 测试功能需求的有效性 测试集中于软件信息域（输入域—输出域）
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穷尽测试(complete test)
包含所有可能情况的测试
a, b, c: integer
计算机字长16位 → 可能取值有216
可能的排列组合216 ×216 ×216≈ 3×104 3×104次

1ms/次
=
无效输入的情况没有测试，更容易发生错误
1万 年 ！
设计一新测试方案，尽可能多覆盖尚未被覆盖的有效
等价类，重复，直至全部覆盖 —— 减少test cases
设计一新测试方案，覆盖且仅覆盖一个无效等价类，
重复，直至全部覆盖 —— 避免无效测试 例：文件名 —— 以字母为首的字母数字串 test case： 9A*B
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输入条件
第一个字符 标识符组成 标识符字符数 标识符个数 标识符的使用
有效等价类
字母(1)
无效等价类
非字母(2) 0个(8) ，>8个(9),>80个(10) 0个(13) 未说明就使用(15)
字母(3) ，数字(4) 非字母非数字(5) ，保留字(6) 1~8个(7) 1个(11) ，多个(12) 先说明后使用(14)
a=3,b=4,c=5 a=3,b=3,c=4 a=3,b=3,c=3
正常情况

c a b
异常情况

合理的不等边三角形 合理的等边三角形 合理的等腰三角形
a+b≤c a≤0 a∈N a是字符型 排列次序相关
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排列次序相关
例：
Pascal中规定：“标识符是由字母开头的后
跟字母或数字的任意组合构成，有效字符 数为8个，最多字符数为80个”。并且规定： “标识符必须先说明后使用，在同一个说 明语句中，标识符至少有一个”
根据上述说明，用等价划分法设计测试用
例。
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第一步：划分等价类，作出等价类表

非法输出等价类
空字符串(全是空格) 左部填充非空格也非0的 最高位右有数字&空格 负号与最高位之间有空格
„
‟→错!没有数字 < -32768 „-54321‟→错!下溢
‘*****1‟ →填充错 >32767 ‘654321‟→错!上溢 ‘1 2‟ →填充错 ‘- 12‟ →负号位置错
等价类

有效等价类 无效等价类
输出等价类
优点：可以滤掉同类数据，提高测试效率
划分：试探性、经验
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