基本路径测试
第一步：画出控制流图 流程图用来描述程序控制结构。可将流程图映 射到一个相应的流图(假设流程图的菱形决定框 中不包含复合条件)。在流图中，每一个圆，称 为流图的结点，代表一个或多个语句。一个处理 方框序列和一个菱形决测框可被映射为一个结点， 流图中的箭头，称为边或连接，代表控制流，类 似于流程图中的箭头。一条边必须终止于一个结 点，即使该结点并不代表任何语句。由边和结点 限定的范围称为区域。计算区域时应包括图外部 的范围。
2.2白盒测试
源程序
分析
测试用例
被测程序 覆盖情况分析
执行路径
图2-7 白盒测试过程示意图
白盒测试主要对程序进行的检查点：
（１）保证一个模块中的所有独立执行路径 至少测试一次； （２）对所有逻辑判定取值“true”和“fal se”的两种情况都至少测试一次； （３）在循环边界和运行界限内执行循环体； （４）测试内部数据结构的有效性。
2.2.2白盒测试的用例设计 白盒测试用例设计技术就是研究如何用 最少的测试用例最大限度地发现软件中的错 误，目前主要有基本路径测试、等价类划分 /边界值分析测试、覆盖测试、循环测试、 数据流测试、程序插桩测试、变异测试等等 方法。
2.2.2白盒测试的用例设计
一、基本路径测试 概念：基本路径测试就是在程序控制流 图的基础上，通过分析控制构造的环形复杂 性，导出基本可执行路径集合，从而设计测 试用例的方法。 设计出的测试用例要保证在测试中,程 序的每一个可执行语句至少执行一次。
集合的划分： 划分的含义就是将一个整体分成小块，使 得所有事物都在某个小块中，不会遗漏。 划分的定义： 给定集合B，以及B的一组子集A1，A2，A3， ‥‥，An,这些子集是B的一个划分, 当且仅当A1∪A2∪ ‥‥ ∪ An=B， 且 i≠j=>Ai∩Aj=Ф
划分的概念对于测试人员非常重要，在 测试中往往一方面要保证B的所有元素都在 某个子集中，另一方面要保证任意一个元 素都不会同时出现在两个子集中。 有效的划分可以保证功能测试时的完备 性与无冗余性。防止有些内容没有被测试， 而另一些内容被测试多遍的情况。 功能性测试的主要困难之一，就是难以 找到合适的划分。
2.1用于测试的离散数学和图论基础
一般而言，在功能性测试中，通常要 用到离散数学知识，而在结构性测试领域中， 则要用到一些关于图论的知识。
2.1.1集合论
集合论可分为：自然和不言自明两种。 自然的集合论把集合看作是基本术语，我们 把集合看作一个单位，或一个整体引用多个 事物。
集合的表示法有以下两种： 1、将集合所有元素一一列出的表示法叫 做“枚举法”，但有时也可以只列出一部 分元素。 M1={1月，2月，3月，4月‥‥‥} 2、用一个集合所具有的共同性质来刻画 这个集合。 N={t:t是等边三角形}
1、程序图 程序图定义：节点要么是整个语句，要 么是语句的一部分，边表示控制流（从节 点i到节点j有一条边，当且仅当对应节点j的 语句或语句的一部分，可以立即在节点i对 应的语句或语句的一部分之后执行）。 程序的有向图公式化能够非常准确地描 述基本结构化程序设计的构造，例如：串 行、选择和循环等可以用有向图表示。
独立路径
独立路径：至少沿一条新的边移动的路径
1 2,3 6 4,5
路径1：1-11 路径2：1-2-3-4-5-10-1-11 路径3：1-2-3-6-8-9-10-1-11
7
9
8
路径4：1-2-3-6-7-9-10-1-11 对以上路径的遍历，就是至 少一次地执行了程序中的所 有语句。
10 11
有限状态机与流程图的转换
针对这两大类的程序，通常描述它们的 方法也不太一样，对于前者，我们通常用控 制流程图或是数据流程图来描述，对于后者 则常用有限状态机或状态图来描述。 流程图中最重要的部份是 “处理过 程" 单元，程序由几个主要的处理单元组合 而成，有限状态机中最主要的是程序目前的 状态，每一个状态总结记录程序由开始到目 前所有接到的输入。
3、从执行的过程来看，测试是一个发 现错误、改正错误、重新测试的过程；而 调试是一个推理过程。
4、从准备工作来看，测试从已知的条 件开始，使用预先定义的程序；调试一般 是以不可知的内部条件开始，做统一性调 试。
5、从执行的计划性来看，测试是有计 划的并要进行测试设计；而调试则不受时 间约束。 6、从执行的人员来看，测试经常是由 独立的测试组在不了解软件设计的条件下 完成的，而调试必须由程序员来完成。 7、从所使用的工具来看，大多数白盒 测试的执行和设计可有工具支持，而调试 程序员能利用的工具主要机事件发生的可能性的数量指
标。 在独立随机事件中，如果某一事件在全 部事件中出现的频率，在更大的范围内比较 明显的稳定在某一固定常数附近。就可以认 为这个事件发生的概率为这个常数。对于任 何事件的概率值一定介于 0和 1之间。
2.1.6用于测试的图
图（又叫做线性图）是一种由两种集合定 义的抽象数据结构，即一个节点集合和一 个构成节点之间连接的集合。 图中节点的度是以该节点作为端点的边的 条数。 在本节中将介绍的两种图： 程序图 有限状态机
• 任何过程设计都要被翻译成控制流图。
控制流图
• 在将程序流程图简化成控制流图时，应注 意： –在选择或多分支结构中，分支的汇聚处 应有一个汇聚结点。 –边和结点圈定的区域叫做区域，当对区 域计数时，图形外的区域也应记为一个 区域。
控制流图
待测试程序
1 2 6
节点
用流图表示的待测试程序
1 2,3 4,5
空闲 非法卡显示屏幕 S1;退卡 合法卡 显示屏幕S2 不正确的PIN 显示屏幕S3 等待第一次 PIN输入尝试 等待第二次 PIN输入尝试 正确PIN显示屏幕S5 等待事务选择
不正确的PIN 显示屏幕S4
不正确的PIN 显示屏幕S3
正确PIN 显示屏幕S5
等待第三次 PIN输入尝试
图2-2 用于PIN尝试的有限状态机
有限状态机与流程图的转换
有限状态机与流程图的转换
有限状态机与流程图的转换 状态图明显在架构上比流程图要简 单，包容的模型也比较丰富，需做的 假设比较少。另外，状态图比较重视 事件/动作的完成，比较不在意是哪一 个程序完成的。流程图则很在意动作 是如何完成的。
2.2白盒测试
白盒测试是一种可视的测试软件的方法， 即它把测试对象看作一个透明的盒子，测试 人员要了解程序结构和处理过程，按照程序 内部逻辑测试程序，检查程序中的每条通路 是否按照预定要求正确工作。白盒测试的过 程如图2-7所示：
基本路径测试
• 前提条件 测试进入的前提条件是在测试人员已经 对被测试对象有了一定的了解，基本上明确了 被测试软件的逻辑结构。
• 测试过程
过程是通过针对程序逻辑结构设计和加 载测试用例，驱动程序执行，以对程序路径进 行测试。测试结果是分析实际的测试结果与预 期的结果是否一致。
基本路径测试
• 包括以下4个步骤： 1. 程序的控制流图：描述程序控制流的一种图 示方法。 2. 程序圈复杂度：从程序的环路复杂性可导出 程序基本路径集合中的独立路径条数，这是 确定程序中每个可执行语句至少执行一次所 必须的测试用例数目的上界。 3. 导出测试用例：根据圈复杂度和程序结构设 计用例数据输入和预期结果。 4. 准备测试用例：确保基本路径集中的每一条 路径的执行。
车库门有限状态机
• 假设由两个按钮来控制门：一个称为开钮而另一个 称为关钮。当门是在关闭状态，按住开钮会使得门 进入上升状态，于此期间在马达控制之下，门将逐 渐的开启。 在门完全打开之后，即进入打开状态。再按住关钮 会使门进入下降状态，于此期间门将逐渐的关闭。 从状态途中可以清楚的看出门不能立即地从打开状 态至关闭状态，反过来亦如此。 而且，也可能轮流的按开钮与关扭，使门在上升与 下降状态之间转变，使得门的动作像玩偶一样。最 后，此模型说明当门是在关闭状态时按关钮或者门 是在打开状态时按开钮，将不会引起任何状态的改 变，所以什么事情都不会发生。
串行
If-Then-Else
If-Then
条件
前测试环路
后测试环路
图2-1 结构化程序设计构造的有向图
2、有限状态机 有限状态机是需求规格说明的一种标准的表 示方法。有限状态机是一种有向图，其中状态是 节点，转移是边。 图2-2是一个简单的自动柜员机(SATM)系统。 该图描述了用于个人标识编号PIN尝试部分的有限 状态机。这种机器包含5 个状态（空闲、等待第 一次PIN尝试等等）和8个用边表示的转移。转移 上的标签所遵循的规则是，“分子”是引起转移 的事件，“分母”是与该转移关联的行为。
第二章 软件测试基础
[本章要点] • 白盒测试和黑盒测试的定义； • 常见的白盒和黑盒测试设计技术； • 白盒测试与黑盒测试的区别； • 测试计划和测试报告的编制； • 测试用例的定义和编制方法。
[本章目标] 理解并掌握白盒测试和黑盒测试，以 及二者的优缺点和各自的应用范围； 能够熟练使用几种常见测试用例设计 技术； 了解测试计划和测试文档的作用，以 及应该包含的内容和制定方法； 了解测试报告的基本内容，以及测试 用例的基本内容和编制方法。
在软件测试领域，白盒测试可以用在 三种测试类型中：
1、单元测试 2、集成测试 3、回归测试
2.2.1白盒测试与调试的异同
1、从承担的任务来看，白盒测试同其 他类型测试一样，它的任务是发现所开发的 项目中的缺陷；但是，调试不属于测试，其 任务是纠正软件中的缺陷。 2、从最终的结果来看，白盒测试有预 知的结果，不可预知的只是程序是否通过测 试，并且成功测试的结果是发现错误的症状， 从而引起调试的进行；而调试的结果是消除 项目中的错误。
边
3 7
6
8
9 10 11
4
5
7
9
8
10
区域
11