1、1軟件測試實用教程方法與實踐PartII 軟件測試技術華中科技大學軟件學院2第3章 黑盒測試技術內容提要介紹黑盒測試基本原理，圍繞最重要的5種測試方法展開討論邊界值測試、等價類測試、基于決策表的測試和基于正交表的測試主要從數據優選的角度展開測試，適用于單元測試階段，用于對函數或類的方法進行測試基于場景的測試是從業務流程優選的角度展開測試，適用于系統測試階段，用于對功能、界面等進行測試華中科技大學軟件學院3第3章 黑盒測試技術本章重點邊界值測試等價類測試基于決策表的測試基于正交表的測試基于場景的測試華中科技大學軟件學院43.1 概述基本原理華中科技大學軟件學院53.1 概述優勢黑盒測試方法對測試

2、人員的技術要求相對較低黑盒測試不需要了解程序實現的細節，測試團隊與開發團隊可以并行完成各自的任務局限性測試結果的覆蓋度不容易度量，測試的潛在風險較高華中科技大學軟件學院63.1 概述適用階段當被測對象為函數時完成對函數功能的測試無需看函數代碼，只需了解函數接口和返回值對應單元測試階段當被測對象為功能時完成對整個軟件系統功能和易用性等的測試無需看各功能點如何編程實現，只需要了解SRS中關于輸入和輸出的規定對應系統測試，或有用戶共同參與的驗收測試階段華中科技大學軟件學院73.1 概述測試方法的評價測試用例對被測對象的覆蓋率測試用例的冗余測試用例的數量測試用例對缺陷的定位能力測試用例設計的復雜度華中

3、科技大學軟件學院83.2 邊界值測試基本原理在被測對象的邊界及邊界附近設計測試用例華中科技大學軟件學院93.2 邊界值測試測試用例設計測試難點輸入域的確定邊界的確定邊界點附近鄰域的設置測試用例的設計華中科技大學軟件學院103.2 邊界值測試選擇被測對象：即輸入域或輸出域，以進行后續的邊界值測試用例設計確定邊界：即輸入/輸出域的邊界，確保覆蓋被測對象所有可能的邊界確定鄰域：即輸入/輸出域邊界附近的鄰域范圍，便于及時發現所有潛伏在邊界附近的缺陷設計用例：即從邊界及其鄰域抽取測試數據，設計測試用例華中科技大學軟件學院113.2 邊界值測試測試用例設計測試難點輸入域的確定邊界的確定邊界點附近鄰域的設置

4、測試用例的設計華中科技大學軟件學院123.2 邊界值測試整體輸入域：由多個輸入條件共同構成的具有一定實際意義的輸入域邊界通常很清晰，很容易展開測試但邊界點太少，難以覆蓋所有隱含邊界，尤其對于各個輸入條件之間存在較為復雜的約束關系的情況個體輸入域：由各個輸入條件分別構成的單個輸入域的集合邊界不清晰，需要認真分析，可將整體輸入域拆分成個體輸入域華中科技大學軟件學院133.2 邊界值測試測試用例設計測試難點輸入域的確定邊界的確定邊界點附近鄰域的設置測試用例的設計華中科技大學軟件學院143.2 邊界值測試對于某個輸入條件而言，邊界的確定可參照如下原則：若輸入條件規定了取值范圍，則以該范圍作為邊界；若輸

5、入條件規定了值的個數，則以值的個數為邊界；若輸入域是有序集合(如有序表、順序文件等)，則選取集合中特定次序的數據作為邊界，如第一個或最后一個數據等華中科技大學軟件學院153.2 邊界值測試一般地針對某個輸入條件確定邊界點時，可基于如下的思路在需求描述中尋找最大極限邊界尋找其他邊界，特征是：當在某點附近一個極小的鄰域內變化時，系統處理方式完全不同關注在軟件內部的邊界點，稱為次邊界條件或內部邊界條件華中科技大學軟件學院163.2 邊界值測試以個體輸入域為被測對象時，需分別針對每個輸入條件的輸入域(即每個個體輸入域)分別確定其邊界點并遵循獨立性假設，即假設各個輸入條件之間相互獨立，不產生相互影響，即

6、不具有相互依賴關系。也就是說，當針對某個輸入條件確定邊界點時，不考慮其他輸入條件可能對該輸入條件所產生的任何影響。華中科技大學軟件學院173.2 邊界值測試測試用例設計測試難點輸入域的確定邊界的確定邊界點附近鄰域的設置測試用例的設計華中科技大學軟件學院183.2 邊界值測試對于每個輸入條件的每個邊界點(設為P點)，需在該點附近確定大小為1的鄰域，并基于所有輸入條件的所有邊界點及其鄰域來設計測試用例。注意：這里的“1”是指1個單位長度，并未數字意義上的“1”華中科技大學軟件學院193.2 邊界值測試測試用例設計測試難點輸入域的確定邊界的確定邊界點附近鄰域的設置測試用例的設計華中科技大學軟件學院2

7、03.2 邊界值測試1、測試數據的選擇窮舉法在每個邊界點的鄰域范圍內取所有數據優勢：邊界及其鄰域范圍內所有數據均可測試到不足：鄰域內的測試數據較多，導致的測試負擔重典型值法在邊界點a處選擇a-1 ,a ,a+1 這三個值作為測試數據優勢：測試數據包含了邊界點本身以及最遠離該邊界點的鄰域數據，具有典型性，且數據量大大降低華中科技大學軟件學院213.2 邊界值測試2、邊界組合方式的選擇強邊界法測試用例覆蓋所有輸入條件的所有邊界組合可測試到所有的邊界組合，但不利于缺陷的隔離和定位弱邊界法基于單缺陷假設將調試的思想引入測試，優勢在于便于快速隔離和定位邊界缺陷，且大大降低測試用例全邊界法強邊界+弱邊界華

8、中科技大學軟件學院223.2 邊界值測試3、測試方案華中科技大學軟件學院233.2 邊界值測試3、測試方案華中科技大學軟件學院243.2 邊界值測試3、測試方案華中科技大學軟件學院253.2 邊界值測試3、測試方案華中科技大學軟件學院263.2 邊界值測試3、測試方案窮舉法+全邊界法窮舉法+強邊界法典型值法+強邊界法典型值法+弱邊界法華中科技大學軟件學院273.2 邊界值測試3、測試方案窮舉法+全邊界法窮舉法+強邊界法典型值法+強邊界法典型值法+弱邊界法隨著輸入條件和邊界的增多，測試用例增長速度很快華中科技大學軟件學院283.2 邊界值測試華中科技大學軟件學院293.2 邊界值測試捉蟲實踐1：

9、第二日問題針對個體輸入域針對整體輸入域華中科技大學軟件學院303.2 邊界值測試針對個體輸入域1、邊界和測試數據確定華中科技大學軟件學院313.2 邊界值測試針對個體輸入域2、測試用例設計華中科技大學軟件學院323.2 邊界值測試針對個體輸入域華中科技大學軟件學院333.2 邊界值測試針對個體輸入域3、測試分析冗余和漏洞都較為嚴重以上漏洞可以通過等價類測試加以避免華中科技大學軟件學院343.2 邊界值測試邊界值測試關注邊界然而，在單缺陷假設下，邊界值測試從理論上來說本身就是存在漏洞的，它遺漏了所有輸入條件的邊界組合情況解決途徑：利用隨機測試或基于正交表的測試方法來做補充測試華中科技大學軟件學院

10、353.2 邊界值測試針對整體輸入域華中科技大學軟件學院363.2 邊界值測試針對輸出域的邊界值測試要考慮的問題：如何選擇合適的輸出域來尋找邊界點；如何限定邊界點附近鄰域的大小，是否仍可簡單地按照1個單位長度來限定；針對邊界值附近鄰域內選中的測試數據，是否可以順利確定對應的測試用例華中科技大學軟件學院373.2 邊界值測試捉蟲實踐2：傭金問題問題簡述輸出域的選擇測試用例設計測試分析華中科技大學軟件學院383.2 邊界值測試某酒水銷售公司指派銷售員銷售各種酒水，其中白酒、紅酒和啤酒的單價分別為168元/瓶、 120元/瓶、5元/瓶。每個銷售員，白酒每月的最高供應量為5000瓶，紅酒為3000瓶，

11、啤酒為30000瓶各銷售員每月至少需售出白酒50瓶，紅酒30瓶，啤酒300瓶月末，各銷售員向酒水銷售公司上報他所在區域的銷售業績，酒水銷售公司根據其銷售額計算該銷售員的傭金，并作為獎金發放華中科技大學軟件學院393.2 邊界值測試銷售員的傭金計算方法如下：2萬元以下(含)：4%；2萬元(不含)4.5萬元(含)：1%；4.5萬元以上(不含)：0.5%。最終將由傭金計算系統生成月銷售報告，對當月售出的白酒、紅酒和啤酒總數進行匯總，并計算銷售公司的總銷售額和各銷售員的傭金華中科技大學軟件學院403.2 邊界值測試輸出域的選擇銷售額？傭金？華中科技大學軟件學院413.2 邊界值測試測試用例設計傭金問題

12、的邊界點華中科技大學軟件學院423.2 邊界值測試測試用例設計針對輸出域的測試用例華中科技大學軟件學院433.2 邊界值測試測試分析輸出域的邊界值測試帶來了額外的測試不確定性針對邊界值附近鄰域內選中的測試數據，是否一定可以確定對應的測試用例可以同時有多組輸入對應相同的系統輸出華中科技大學軟件學院443.2 邊界值測試小結是一種最基本、最簡單的黑盒測試方法，通常可作為等價類測試的補充基于：獨立性假設和單缺陷假設邊界值測試關注的是系統邊界，并不關注系統對不同類型數據的處理規律，因此，該法設計的測試用例往往具有較大的系統冗余與漏洞，但這并不影響該法的有效性華中科技大學軟件學院453.3 等價類測試基

13、本原理通過等價劃分滿足測試的完備性和無冗余性華中科技大學軟件學院463.3 等價類測試測試用例設計測試難點輸入域的確定有效等價類和無效等價類等價類的劃分針對有效等價類的測試用例設計針對無效等價類的測試用例設計華中科技大學軟件學院473.3 等價類測試選擇被測對象：即輸入域或輸出域，以進行后續的等價劃分等價類劃分：如何對輸入域或輸出域劃分等價類，確保系統對每個等價類中的所有項采用相同的處理方式。是否存在一般規律？測試用例設計：如何根據劃分得到的等價類集合設計測試用例，簡單地將所有等價類按照排列組合方式構建測試用例就可以了嗎？理論目標的達成：理論上而言，等價類測試可以做到測試的完備和無冗余，實際設

14、計得到的測試用例確實可以保證滿足理論目標嗎華中科技大學軟件學院483.3 等價類測試測試用例設計測試難點輸入域的確定有效等價類和無效等價類等價類的劃分針對有效等價類的測試用例設計針對無效等價類的測試用例設計華中科技大學軟件學院493.3 等價類測試整體輸入域：根據被測對象的特性，針對整體輸入域進行等價劃分個體輸入域將整體輸入域拆分成由各個輸入條件分別構成的個體輸入域進行等價劃分華中科技大學軟件學院503.3 等價類測試測試用例設計測試難點輸入域的確定有效等價類和無效等價類等價類的劃分針對有效等價類的測試用例設計針對無效等價類的測試用例設計華中科技大學軟件學院513.3 等價類測試有效等價類合理

15、、有意義的輸入數據構成的集合，即被測對象能接受的數據。用于考查軟件的正常工作能力無效等價類不合理、無意義的輸入數據構成的集合，即被測對象不能接受的數據。用于考查軟件的容錯能力。華中科技大學軟件學院523.3 等價類測試測試用例設計測試難點輸入域的確定有效等價類和無效等價類等價類的劃分針對有效等價類的測試用例設計針對無效等價類的測試用例設計華中科技大學軟件學院533.3 等價類測試(1)若輸入條件規定了取值范圍，且取值范圍上、下限之間的數據是有意義的數據，則取值范圍內的數據構成一個有效等價類，小于下限、或大于上限的所有數據分別構成兩個無效等價類；(2)若輸入條件規定了“必須如何”的條件，則滿足必

16、須條件的數據構成一個有效等價類，其他數據構成一個無效等價類；華中科技大學軟件學院543.3 等價類測試(3)若輸入條件是一個布爾量，則取真值的數據構成一個有效等價類，取假值的數據構成一個無效等價類；(4)若輸入條件是一個邏輯量，即規定了輸入數據的一組值，且系統要對每個輸入值分別進行處理，則可為每一個輸入值確立一個有效等價類，此外還要針對這組值確立一個無效等價類，它是所有不允許的輸入值的集合華中科技大學軟件學院553.3 等價類測試等價類劃分的簡便原則將某個輸入條件所有可能的取值劃分為一個有效等價類，其余取值劃分為一個無效等價類針對有效等價類，通過不斷施加規則，將滿足規則和不滿足規則的數據劃分為

17、不同的有效等價類重復該步驟，將有效等價類中不斷劃分為更多子有效等價類，直至無法繼續劃分為止，最終得到的每個有效等價類代表了被測對象的一種特殊的處理方式華中科技大學軟件學院563.3 等價類測試判斷等價類中所有數據是否完全等價的簡便原則在某個指定的等價類中，被測對象對該等價類中的輸入數據或輸入項的處理方式是否一致如果不一致，則該等價類需要進一步做等價劃分華中科技大學軟件學院573.3 等價類測試測試用例設計測試難點輸入域的確定有效等價類和無效等價類等價類的劃分針對有效等價類的測試用例設計針對無效等價類的測試用例設計華中科技大學軟件學院583.3 等價類測試強組合方式華中科技大學軟件學院593.3

18、 等價類測試弱組合方式華中科技大學軟件學院603.3 等價類測試測試用例設計測試難點輸入域的確定有效等價類和無效等價類等價類的劃分針對有效等價類的測試用例設計針對無效等價類的測試用例設計華中科技大學軟件學院613.3 等價類測試無效等價類的測試用例華中科技大學軟件學院623.3 等價類測試捉蟲實踐3：第二日問題針對個體輸入域針對整體輸入域測試分析華中科技大學軟件學院633.3 等價類測試第一次測試嘗試等價劃分華中科技大學軟件學院643.3 等價類測試第一次測試嘗試無效等價類的測試用例華中科技大學軟件學院653.3 等價類測試第一次測試嘗試有效等價類的測試用例華中科技大學軟件學院663.3 等價

19、類測試第二次測試嘗試等價劃分華中科技大學軟件學院673.3 等價類測試第二次測試嘗試有效等價類的測試用例華中科技大學軟件學院683.3 等價類測試第二次測試嘗試有效等價類的測試用例（續）華中科技大學軟件學院693.3 等價類測試第二次測試嘗試獨立性假設導致的冗余華中科技大學軟件學院703.3 等價類測試針對整體輸入域華中科技大學軟件學院713.3 等價類測試針對整體輸入域華中科技大學軟件學院723.3 等價類測試針對輸出域的等價類測試選擇合適的輸出域來劃分等價類針對選定的輸出域劃分等價類根據劃分的等價類設計測試用例華中科技大學軟件學院733.3 等價類測試捉蟲實踐4：傭金問題輸出域的選擇銷售額

20、？傭金？等價劃分和測試用例設計華中科技大學軟件學院743.3 等價類測試等價劃分和測試用例設計華中科技大學軟件學院753.3 等價類測試小結目標是從理論上追求測試的完備性和無冗余性基于：獨立性假設和單缺陷假設當等價劃分不合理(即存在漏洞時)，將導致測試用例的漏洞；當輸入條件之間存在關聯時，若基于個體輸入域進行測試，將導致測試用例的冗余華中科技大學軟件學院763.4 基于決策表的測試基本原理通過對決策表進行化簡，消除測試用例的冗余，縮減測試用例規模，同時保持等價類測試的效果華中科技大學軟件學院773.4 基于決策表的測試測試用例設計決策表的結構決策表的化簡測試用例的設計華中科技大學軟件學院783

21、.4 基于決策表的測試決策表的結構華中科技大學軟件學院793.4 基于決策表的測試測試用例設計決策表的結構決策表的化簡測試用例的設計華中科技大學軟件學院803.4 基于決策表的測試對測試用例進行化簡的前提條件輸出相同：欲化簡的多個測試用例的預期輸出結果應完全相同；輸入相似：欲化簡的多個測試用例的輸入應相似，僅有一個輸入條件取值(即對應的等價類)可以不相同，其他輸入條件的取值(即對應的等價類)應完全相同化簡的結果是使得某個輸入條件的取值對測試用例的輸出無影響華中科技大學軟件學院813.4 基于決策表的測試測試用例設計決策表的結構決策表的化簡測試用例的設計華中科技大學軟件學院823.4 基于決策表

22、的測試測試用例設計分析輸入域，并對個體輸入域進行有效等價類劃分分析輸出域，并對預期輸出結果進行細化；建立完整的決策表對決策表進行不斷地化簡，直至無法繼續化簡根據最終的決策表設計測試用例華中科技大學軟件學院833.4 基于決策表的測試捉蟲實踐5：第二日問題第一次測試嘗試第二次測試嘗試華中科技大學軟件學院843.4 基于決策表的測試第一次測試嘗試華中科技大學軟件學院853.4 基于決策表的測試化簡后的結果華中科技大學軟件學院863.4 基于決策表的測試第二次測試嘗試華中科技大學軟件學院873.4 基于決策表的測試第二次測試嘗試華中科技大學軟件學院883.4 基于決策表的測試小結目標是在特定條件下消

23、除等價類測試的冗余基本思想是基于強組合等價類測試得到有效域上完整的測試用例集合，并通過合并化簡消除用例間的冗余以強組合等價類測試為基礎，遵循獨立性假設華中科技大學軟件學院893.5 基于正交表的測試基本原理根據正交性原理，從全面試驗中挑選部分有代表性的試驗點，并能求出最佳工藝參數和工藝條件，這些代表性試驗點的特性為均勻分散整齊可比華中科技大學軟件學院903.5 基于正交表的測試測試用例設計正交表的結構正交表的性質和特點結果的分析測試用例的設計華中科技大學軟件學院913.5 基于正交表的測試正交表的結構n：實際測試用例的個數，對應正交表的行數；q：每個輸入條件所取測試數據的個數，對應正交表中每個

24、輸入條件的取值個數；s：輸入條件的總數，對應正交表的列數；qs：理論上全組合方式的測試用例個數，基于正交表的測試效率為n與qs的比值華中科技大學軟件學院923.5 基于正交表的測試標準的L9(34)華中科技大學軟件學院1234y11111y121222y231333y342123y452231y562312y673132y783213y893321y9933.5 基于正交表的測試測試用例設計正交表的結構正交表的性質和特點結果的分析測試用例的設計華中科技大學軟件學院943.5 基于正交表的測試正交表的性質每一列中每個輸入條件的各個測試數據出現的次數相同任意兩列所構成的各有序數對出現的次數相同華中

25、科技大學軟件學院953.5 基于正交表的測試正交表與其他組合方式的對比華中科技大學軟件學院963.5 基于正交表的測試測試用例設計正交表的結構正交表的性質和特點結果的分析測試用例的設計華中科技大學軟件學院973.5 基于正交表的測試結果的分析 ：第j個輸入條件中第i個取值所對應的指標的和，其中i=1,2,q，j=1,2,s ：第j個輸入條件中同一取值出現的次數 ：第j個輸入條件中第i個取值所對應的指標 的平均值 ：第j個輸入條件的極差 ：第j個輸入條件中每個取值所對應的指標之和的總和華中科技大學軟件學院983.5 基于正交表的測試測試用例設計正交表的結構正交表的性質和特點結果的分析測試用例的設

26、計華中科技大學軟件學院993.5 基于正交表的測試測試用例的設計將整體輸入域拆分為個體輸入域，確定所有輸入條件及其最大取值范圍確定每個輸入條件的取值個數選擇合適的正交表建立正交表測試結果分析華中科技大學軟件學院1003.5 基于正交表的測試捉蟲實踐6：第二日問題結合邊界的正交表測試結合等價劃分的正交表測試測試分析華中科技大學軟件學院1013.5 基于正交表的測試邊界值第一次嘗試年份：1800年，2050年；月份：1月，12月；日期：1號，31號L4(23)華中科技大學軟件學院1023.5 基于正交表的測試邊界值第一次嘗試華中科技大學軟件學院1033.5 基于正交表的測試邊界值第二次嘗試年份：1

27、800，1925，2050；月份：1，6，12；日期：1，15，31L9(34)華中科技大學軟件學院1043.5 基于正交表的測試邊界值第二次嘗試華中科技大學軟件學院1053.5 基于正交表的測試邊界值第三次嘗試年份：1800，1801，2049，2050；月份：1，2，11，12；日期：1，2，30，31L16(45)華中科技大學軟件學院1063.5 基于正交表的測試邊界值第三次嘗試華中科技大學軟件學院1073.5 基于正交表的測試捉蟲實踐6：第二日問題結合邊界的正交表測試結合等價劃分的正交表測試測試分析華中科技大學軟件學院1083.5 基于正交表的測試等價類第一次嘗試華中科技大學軟件學院1

28、093.5 基于正交表的測試等價類第二次嘗試等價劃分方式不變，增加測試數據年份：1883，1966；月份：4，8；日期：10，20L4(23)華中科技大學軟件學院1103.5 基于正交表的測試等價類第二次嘗試華中科技大學軟件學院1113.5 基于正交表的測試等價類第三次嘗試等價劃分方式不變，繼續增加測試數據，改為抽取4個等間隔的測試數據L16(45)華中科技大學軟件學院1123.5 基于正交表的測試等價類第三次嘗試華中科技大學軟件學院1133.5 基于正交表的測試等價類第四次嘗試年份：1850，1900，2000，2004；月份：2，3，6，10；日期：14，29，30，31華中科技大學軟件學

29、院1143.5 基于正交表的測試等價類第四次嘗試華中科技大學軟件學院1153.5 基于正交表的測試等價類第五次嘗試華中科技大學軟件學院1163.5 基于正交表的測試等價類第五次嘗試年份：1850，1900，1950，2000，2004月份：2，3，6，8，12；日期：14，28，29，30，31華中科技大學軟件學院1173.5 基于正交表的測試等價類第五次嘗試華中科技大學軟件學院1183.5 基于正交表的測試等價類第五次嘗試（續）華中科技大學軟件學院1193.5 基于正交表的測試測試分析良好的等價劃分是確保測試完備的基礎，等價類測試本身可以確保良好的測試效果，此時不需要使用基于正交表的測試華中

30、科技大學軟件學院1203.5 基于正交表的測試小結該法適于處理對數據完全不了解或者針對邊界進行補充測試的情況主要難點在于如何根據系統的輸入條件選擇合適的正交表，以及根據測試用例的指標測量結果分析出最優的輸入組合華中科技大學軟件學院1213.6 基于場景的測試基本原理華中科技大學軟件學院1223.6 基于場景的測試測試用例設計難點基本流和備選流的設置場景的構建測試用例的設計華中科技大學軟件學院1233.6 基于場景的測試如何根據需測試的業務來構建基本流和備選流如何基于這些事件流構建場景，以滿足測試完備和無冗余的要求；如何根據場景設計測試用例華中科技大學軟件學院1243.6 基于場景的測試測試用例

31、設計難點基本流和備選流的設置場景的構建測試用例的設計華中科技大學軟件學院1253.6 基于場景的測試基本流是從系統的某個初始狀態開始，經一系列狀態變化后到達終止狀態的過程中最主要的一個業務流程備選流是以基本流為基礎，在經過基本流上每個判定節點(包括條件判定和循環判定)處滿足不同的觸發條件，而導致的其他事件流華中科技大學軟件學院1263.6 基于場景的測試基本流與備選流的區別華中科技大學軟件學院1273.6 基于場景的測試測試用例設計難點基本流和備選流的設置場景的構建測試用例的設計華中科技大學軟件學院1283.6 基于場景的測試典型場景場景1：基本流；場景2：基本流+備選流1；場景3：基本流+備選流2；場景4：基本流+備選流2+備選流3；場景5：基本流+備選流2+備選流4；華中科技大學軟件學院1293.6 基于場景的測試典型場景（續）場景6：基本流+備選流5；場景7：基本流+備選流1+備選流2+備選流5；場景8：基本流+備選流1+備選流2+備選流3；場景9：基本流+備選流1+備選流2+備選流4。華中科技大學軟件學院1303.6 基于場景的測試場景設計的基本原則最少的場景數等于事件流的總數，即基本流與備選流的總數有且唯一有一個場景僅包含基本流對應某個備選流，至少應有一個場景覆蓋該備選流，且在該場景中應盡量避免覆蓋其他的備選流