《软件测试基础》授课教案 授课内容：第四章 白盒测试技术 授课课次：第9次课 授课时数：2学时 授课日期: 上课教室: 目的与要求：

掌握白盒测试中基本路经测试的概念和方法； 了解程序插桩的概念和方法。 教学重点： 基本路经测试 教学难点： 程序插桩 教学方式： 1. 运用《白盒测试技术》课件进行课堂讲授，让学生理解基本路径测试的概念，掌握基本路径测试方法； 2. 进行课堂练习，加深对基本路径测试的理解和使用。 教学内容： 1．程序结构分析 2．DD路径测试 3．基本路径测试 4．程序插桩 内容提要及时间分配： 1、课前引导（8分钟）

 回顾6种覆盖法的基本思想。  白盒测试中有哪些常用方法？ 2、本课内容（75分钟）

 程序结构分析  DD路径测试  基本路径测试  程序插桩 3、课后小结（5分钟）

4、布置作业（2分钟） 教学参考书： 1. 软件测试方法和技术 朱少民 清华大学出版社 2. 软件测试 Paul C.Jorgensen 机械工业出版社 讨论与思考：

把第2章的NextDate问题的伪代码转换成为控制流图，并简化。 作 业:

1．请把下面的程序流程图转化成控制流图。

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2．重新编写程序片断14~20，用嵌套if-then-else语句替代复合条件。 14. if(a=b)AND (b=c) 15. Then Output(“Equilateral”) 16. Else If(a<>b)AND(a<>c)AND(b<>c) 17. Then Output(“Scalence”) 18. Else Output(“Isosecles”) 19. EndIf 20. EndIf 比较你改写后的程序和上面程序片断的圈复杂度。 复问题目：

序号 题 目 学 生 成 绩 1 2 3 教 学 内 容 与 方 法 步 骤 4.2.3程序结构分析

引言：程序的结构形式是白盒测试的主要依据。这一部分将从控制流分析和数据流分析的不

同方面讨论如何分析程序结构。我们的目的是要在程序中找到隐藏的错误。 1． 控制流分析 由于非结构化程序会给测试带来许多不必要的困难，所以业界要求写出的程序具有良好的结构。上个世纪70年代以来，结构化程序的概念逐渐被人们普遍接受。体现这一要求对某些语言并不困难，比如Pascal、C，因为它们都具有反映基本控制结构的相应得控制语句。但对于有些开发语言要做到这一点，程序人员就要很注意程序结构化的要求，比如说汇编语言，若使用汇编语言编写程序，开发人员就尤其要注意程序的结构化要求。 正是由于这个原因，系统地检查程序的控制结构变得十分有意义了。 a) 控制流图 程序流程图又称框图，是我们最熟悉，也是最容易理解的一种程序控制结构的图形表示了。在这种图上的框里面常常标明了处理要求或者条件，但是，这些标注在做路径分析时是不重要的。为了了更加突出控制流的结构，需要对程序流程图做一些简化。在图4-2种我们给出了简化的例子。其中（a）图示一个含有两个出口判断和循环的程序流程图，我们把它简化成（b）的形式，称这种简化了的程序流程图叫做控制流图。 在控制流图中只有两种图形符号，它们是：  节点：以标有编号的圆圈表示。它代表了程序流程图中矩形框表示的处理、菱形表示的两个到多个出口判断以及两条到多条流线相交的汇合点。  控制流线或弧：以箭头表示。它与程序流程图中的流线是一致的，表明了控制的顺序。为了方便讨论，控制流线通常标有名字，如图中所标的a、b、c等。 为了使控制流图在机器上表示，我们可以把它表示成矩阵的形式，称为控制流图矩阵。图4-3表示了图4-2的控制流图矩阵，这个矩阵有5行5列，是由该控制图中5个节点决定的。矩阵中6个元素a、b、c、d、e和f的位置决定了它们所连接节点的号码。例如，弧d在矩阵中处于第3行第4列，那是因为它在控制流图中连接了节点3至节点4。这里必须注意方向，图中节点4到节点3没有弧，所以矩阵中第4行第3列也就没有元素。 12345

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2ａｂｅ

ｃ

ｄｆ

ａｃｂ

ｆｄｅ

（a） （b） 图4-2程序流程图和控制流图 图4-3 控制流图矩阵 除了用程序流程图可以转化成控制流图以外，还可以把伪代码表示的处理过程转化成控制流图。根据程序建构控制流图很容易，如图4-4所示，我们把三角形伪代码实现过程转化成了控制流图。对于不可执行语句我们不把它映射成节点，比如变量和类型说明语句。 1. Program triangle2 ‘version of simple 2. Dim a,b,c As Integer 3. Dim IsATriangle As Boolean 4. Output(“Enter 3 integers which are sides of a triangle”) 5. Input(a,b,c) 6. Output(“Side A is ”,a) 7. Output(“Side B is ”,b) 8. Output(“Side C is ”,c) 9. If (a10. Then IsATriangle =True 11. Else IsATriangle =False 12. EndIf 13. If IsATrangle 14. Then if(a=b)AND (b=c) 15. Then Output(“Equilateral”) 16. Else If(a<>b)AND(a<>c)AND(b<>c) 17. Then Output(“Scalence”)

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222318. Else Output(“Isosecles”) 19. EndIf 20. EndIf 21．Else Output(“NOT a Triangle”) 22．EndIf 23．End triangle2 图4-4 三角形伪代码映射成的控制流图 我们有的时候为了方便会把一条伪代码语句做为一个节点，但有的时候，我们可以把几个节点合并成一个，合并的原则是：若在一个节点序列中没有分支，则我们可以把这个序列的节点都合并成一个节点。比如图4-4我们可以合并成如图4-5的形式。对于不可执行语句我们不把它映射成节点，比如变量和类型说明语句。 当过程设计中包含复合条件时，生成控制流图的方法要复杂一些。在这种情况下，我们要把复合条件拆开成一个个简单条件，让每一个简单条件对应流图中一个节点。这样的节点我们把它叫判定节点，它会引出两条或者多条边。如图4-6所示。

ab yx

判定节点„„If a OR b Then call x Else call yEndIf„„

图4-5 简化后的三角形控制流图 图4-6 包含复合条件的伪代码转化成控制流图

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2223b) 程序结构的基本要求 我们对于程序结构提出以下4点基本要求，这些要求是，写出的程序不应该包含：  转向并不存在的标号；  没有用过的语句标号；  从程序入口进入后无法达到的语句；  不能达到停机语句的语句。 显然，这些要求是合理的。目前，对这些情况的检测主要通过编译器和程序分析工具来实现。 2． 数据流分析 在单元测试中，数据仅仅在一个模块或者一个函数种流通。但是，数据流的通路往往涉及多个集成模块，甚至于整个软件，所以我们有必要进行数据流的测试，尽管它非常耗时。 数据流分析最初是随着编译系统要生成有效的目标代码而出现的，这类方法主要用于优化代码。数据流测试是指一个基于通过程序的控制流，从建立的数据目标状态的序列中发现异常的结构测试方法。数据流测试用作路径测试的“真实性检查”。 早期的数据流分析常常集中于现在叫做定义/引用异常的缺陷：  变量杯定义，但是从来没有使用。  所使用的变量没有被定义。  变量在使用之前被定义了两次。 因为程序内的语句因变量的定义和使用而彼此相关，所以用数据流测试方法更能有效地发现软件缺陷。但是，在度量测试覆盖率和选择测试路径的时候，数据流测试很困难。 4.2.4 DD-路径测试 引言：DD路径测试，即决策到决策路径测试。在讨论DD-路径测试之前，我们先要了解什

么叫做链，在这里，链出现在有向图中，是一条起始节点和终止节点不同的路径，并且每个节点的出度=1，入度=1。也有一种长度为0的退化链情况，意思就是这条连只有一个节点和0条边。 1． DD路径概念： DD-路径是控制流图中的一条链，只要满足下列五种情况之一： (1) 由一个节点组成，入度=0； (2) 由一个节点组成，出度=0； (3) 由一个节点组成，入度>=2或者出度>=2；