白盒測(cè)試及其基本方法

huowufenghuang 2019-02-11

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一、

白盒測(cè)試也稱(chēng)結(jié)構(gòu)測(cè)試或邏輯驅(qū)動(dòng)測(cè)試，它是按照程序內(nèi)部的結(jié)構(gòu)測(cè)試程序，通過(guò)測(cè)試來(lái)檢測(cè)產(chǎn)品內(nèi)部動(dòng)作是否按照設(shè)計(jì)規(guī)格說(shuō)明書(shū)的規(guī)定正常進(jìn)行，檢驗(yàn)程序中的每條通路是否都能按預(yù)定要求正確工作。這一方法是把測(cè)試對(duì)象看作一個(gè)打開(kāi)的盒子，測(cè)試人員依據(jù)程序內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)相關(guān)信息，設(shè)計(jì)或選擇測(cè)試用例，對(duì)程序所有邏輯路徑進(jìn)行測(cè)試，通過(guò)在不同點(diǎn)檢查程序的狀態(tài)，確定實(shí)際的狀態(tài)是否與預(yù)期的狀態(tài)一致。

二、概述

白盒測(cè)試又稱(chēng)結(jié)構(gòu)測(cè)試、透明盒測(cè)試、邏輯驅(qū)動(dòng)測(cè)試或基于代碼的測(cè)試。白盒測(cè)試是一種測(cè)試用例的設(shè)計(jì)方法，盒子對(duì)應(yīng)的是被測(cè)試的測(cè)試，"白盒"法全面了解程序內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)、對(duì)所有邏輯路徑進(jìn)行測(cè)試。"白盒"法是窮舉路徑測(cè)試。測(cè)試者必須檢查程序的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，從檢查程序的邏輯著手，得出測(cè)試數(shù)據(jù)。

三、基本方法

強(qiáng)度由低到高:語(yǔ)句覆蓋、判定覆蓋、條件覆蓋、判定條件覆蓋、條件組合覆蓋、路徑覆蓋。

（1）語(yǔ)句覆蓋：就是設(shè)計(jì)若干個(gè)測(cè)試用例，運(yùn)行被測(cè)程序，使得每一可執(zhí)行語(yǔ)句至少執(zhí)行一次。

（2）判定覆蓋：使設(shè)計(jì)的測(cè)試用例保證程序中每個(gè)判斷的每個(gè)取值分支至少經(jīng)歷一次。

（3）條件覆蓋：條件覆蓋是指選擇足夠的測(cè)試用例，使得運(yùn)行這些測(cè)試用例時(shí)，判定中每個(gè)條件的所有可能結(jié)果至少出現(xiàn)一次，但未必能覆蓋全部分支

（4）判定條件覆蓋：判定-條件覆蓋就是設(shè)計(jì)足夠的測(cè)試用例，使得判斷中每個(gè)條件的所有可能取值至少執(zhí)行一次，同時(shí)每個(gè)判斷的所有可能判斷結(jié)果至少執(zhí)行，即要求各個(gè)判斷的所有可能的條件取值組合至少執(zhí)行一次。

（5）條件組合覆蓋：在白盒測(cè)試法中，選擇足夠的測(cè)試用例，使所有判定中各條件判斷結(jié)果的所有組合至少出現(xiàn)一次，滿足這種覆蓋標(biāo)準(zhǔn)成為條件組合覆蓋。

（6）路徑覆蓋：是每條可能執(zhí)行到的路徑至少執(zhí)行一次。

補(bǔ)充：（1）語(yǔ)句覆蓋在所有的測(cè)試方法中是一種最弱的覆蓋。

（2）判定覆蓋和條件覆蓋比語(yǔ)句覆蓋強(qiáng)，滿足判定/條件覆蓋標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試用例一定也滿足判定覆蓋、條件覆蓋和語(yǔ)句覆蓋（3）路徑覆蓋也是一種比較強(qiáng)的覆蓋，但未必考慮判定條件結(jié)果的組合，并不能代替條件覆蓋和條件組合覆蓋。

四、優(yōu)缺點(diǎn)

1. 優(yōu)點(diǎn)

a.迫使測(cè)試人員去仔細(xì)思考軟件的實(shí)現(xiàn)

b.可以檢測(cè)代碼中的每條分支和路徑

c.揭示隱藏在代碼中的錯(cuò)誤

d.對(duì)代碼的測(cè)試比較徹底

e.最優(yōu)化

2. 缺點(diǎn)

a.代價(jià)昂貴

b.無(wú)法檢測(cè)代碼中遺漏的路徑和數(shù)據(jù)敏感性錯(cuò)誤

c.不驗(yàn)證規(guī)格的正確性

五、白盒測(cè)試中設(shè)計(jì)到圈復(fù)雜度的計(jì)算

首先要畫(huà)出控制流圖(這里不再加以說(shuō)明)

圈復(fù)雜度計(jì)算公式為：V(G)=e-n+2。其中，e表示控制流圖中邊的數(shù)量，n表示控制流圖中節(jié)點(diǎn)的數(shù)量。

此外圈復(fù)雜度的計(jì)算還有更直觀的方法，因?yàn)槿?fù)雜度所反映的是“判定條件”的數(shù)量，所以圈復(fù)雜度實(shí)際上就是等于判定節(jié)點(diǎn)的數(shù)量再加上1，也即控制流圖的區(qū)域數(shù)，

此外對(duì)應(yīng)與控制流圖區(qū)域數(shù)還有一個(gè)圈復(fù)雜度計(jì)算公式：V(G)=區(qū)域數(shù)=判定節(jié)點(diǎn)數(shù)+1。其中判定節(jié)點(diǎn)是控制流圖中出現(xiàn)的判斷條件。

下面附上一個(gè)實(shí)例，實(shí)例并不是很好，但是很全，由于包含細(xì)節(jié)較多，如有錯(cuò)誤，還望見(jiàn)諒。

被測(cè)程序：尋找最大數(shù)程序：max.numbers

程序操作說(shuō)明：從鍵盤(pán)輸入3個(gè)整數(shù)（間隔為空格），找出并輸出其中數(shù)值最大的那一個(gè)。如果其中有一個(gè)以上的最大數(shù)（相等的情況），也要表示出來(lái)。

#include<stdio.h>

1 void main()

2 {

3 int i,a,b,c;

4 i = 0;

5 while(i<100) {

6 printf("Enter numbers: ");

7 scanf("%d %d%d",&a,&b,&c);

8 if(a>b)

9 {

10 if(a>c)

11 printf("max. a=%d\n",a);

12 else if(a==c)

13 printf("max. a=c=%d\n",c);

14 else

15 printf("max.c=%d\n",c);

16 }

17 else{

18 if(a==b)

19 {

20 if(a>c)

21 printf("max.a=b=%d\n",a);

22 else

23 if(a==c)

24 printf("max.a=b=c=%d\n",c);

25 else

26 printf("max.c=%d\n",c);

27 }

28 else{

29 if(b>c)

30 printf("max.b=%d\n",b);

31 else

32 if(b==c)

33 printf("max. b=c=%d\n",b);

34 else

35 printf("max. c=%d\n",c);

36 }

37 }

38 i++;

39 }

40 }

實(shí)驗(yàn)要求：依據(jù)語(yǔ)句覆蓋、判斷覆蓋、條件覆蓋、判斷/條件覆蓋、條件組合覆蓋、基本路徑測(cè)試分別給出測(cè)試用例。基本路徑測(cè)試要求畫(huà)出程序流圖、控制流圖、計(jì)算圈復(fù)雜度、給出路徑并導(dǎo)出測(cè)試用例。

整個(gè)程序?qū)?yīng)的流程圖如下和控制流圖對(duì)應(yīng)如下：

（1）語(yǔ)句覆蓋

由控制流圖可知：測(cè)試用例需要9組

a. a=3,b=2,c=1

路徑經(jīng)過(guò)為：1,3,4,5,6,7,8,10,11,16.38,39

b. a=2,b=1,c=2

路徑經(jīng)過(guò)為：1,3,4,5,6,7,8,10,12,13,16.38,39

c. a=2,b=1,c=3

路徑經(jīng)過(guò)為：1,3,4,5,6,7,8,10,12,15,16.38,39

d. a=2,b=2,c=1

路徑經(jīng)過(guò)為：1,3,4,5,6,7,8,18,20,21,27.38,39

e. a=b=c=2

路徑經(jīng)過(guò)為：1,3,4,5,6,7,8,18,20,23,24,27,38,39

f. a=2,b=2,c=3

路徑經(jīng)過(guò)為：1,3,4,5,6,7,8,18,20,23,26,27,38,39

g. a=1,b=3,c=2

路徑經(jīng)過(guò)為：1,3,4,5,6,7,8,18,29,30,37, 38,39

h. a=1,b=2,c=2

路徑經(jīng)過(guò)為：1,3,4,5,6,7,8,18,29,32,33,37, 38,39

i. a=1,b=2,c=3

路徑經(jīng)過(guò)為：1,3,4,5,6,7,8,18,29,32,35,37, 38,39

（2）判斷覆蓋

由控制流圖可知：測(cè)試用例需要9組

a. a=3,b=2,c=1

路徑經(jīng)過(guò)為：1,3,4,5,6,7,8,10,11,16.38,39

b. a=2,b=1,c=2

路徑經(jīng)過(guò)為：1,3,4,5,6,7,8,10,12,13,16.38,39

c. a=2,b=1,c=3

路徑經(jīng)過(guò)為：1,3,4,5,6,7,8,10,12,15,16.38,39

d. a=2,b=2,c=1

路徑經(jīng)過(guò)為：1,3,4,5,6,7,8,18,20,21,27.38,39

e. a=b=c=2

路徑經(jīng)過(guò)為：1,3,4,5,6,7,8,18,20,23,24,27,38,39

f. a=2,b=2,c=3

路徑經(jīng)過(guò)為：1,3,4,5,6,7,8,18,20,23,26,27,38,39

g. a=1,b=3,c=2

路徑經(jīng)過(guò)為：1,3,4,5,6,7,8,18,29,30,37, 38,39

h. a=1,b=2,c=2

路徑經(jīng)過(guò)為：1,3,4,5,6,7,8,18,29,32,33,37, 38,39

i. a=1,b=2,c=3

路徑經(jīng)過(guò)為：1,3,4,5,6,7,8,18,29,32,35,37, 38,39

(3) 條件覆蓋

整個(gè)測(cè)試所覆蓋的條件：

1.a>b 真為T(mén)1，假為F1

2.a>c 真為T(mén)2，假為F2

3.a=c 真為T(mén)3，假為F3

4.a=b 真為T(mén)4，假為F4

5.b>c 真為T(mén)5，假為F5

6.b=c 真為T(mén)6，假為F6

測(cè)試用例	覆蓋條件	具體條件取值
a=3,b=2,c=1	T1,T2	a>b,a>c
a=2,b=1,c=2	T1, F2,T3	a>b ,a=c
a=2,b=1,c=3	T1,F2,F3	a>b,a<=c,
a=2,b=2,c=1	F1,T4,T2	a=b,a>c
a=b=c=2	F1,T4,F2,T3	a=b=c
a=2,b=2,c=3	F1,T4,F2,F3	a=b,a<c
a=1,b=3,c=2	F1,F4,T5	a<b,b>c
a=1,b=2,c=2	F1,F4,F5,T6	a<b,b=c
a=1,b=2,c=3	F1,F4,F5,F6	a<b,b<c

(4) 判斷/條件覆蓋

a. a=3,b=2,c=1

覆蓋路徑經(jīng)過(guò)為：1,3,4,5,6,7,8,10,11,16.38,39

覆蓋條件：T1,T2

b. a=2,b=1,c=2

路徑經(jīng)過(guò)為：1,3,4,5,6,7,8,10,12,13,16.38,39

覆蓋條件：T1, F2,T3

c. a=2,b=1,c=3

路徑經(jīng)過(guò)為：1,3,4,5,6,7,8,10,12,15,16.38,39

覆蓋條件：T1,F2,F3

d . a=2,b=2,c=1

路徑經(jīng)過(guò)為：1,3,4,5,6,7,8,18,20,21,27.38,39

覆蓋條件：F1,T4,T2

e. a=b=c=2

路徑經(jīng)過(guò)為：1,3,4,5,6,7,8,18,20,23,24,27,38,39

覆蓋條件：F1,T4,F2,T3

f. a=2,b=2,c=3

路徑經(jīng)過(guò)為：1,3,4,5,6,7,8,18,20,23,26,27,38,39

覆蓋條件：F1,T4,F2,F3

g. a=1,b=3,c=2

路徑經(jīng)過(guò)為：1,3,4,5,6,7,8,18,29,30,37, 38,39

覆蓋條件：F1,F4,T5

h. a=1,b=2,c=2

路徑經(jīng)過(guò)為：1,3,4,5,6,7,8,18,29,32,33,37, 38,39

覆蓋條件：F1,F4,F5,T6

i. a=1,b=2,c=3

路徑經(jīng)過(guò)為：1,3,4,5,6,7,8,18,29,32,35,37, 38,39

覆蓋條件：F1,F4,F5,F6

(5) 條件組合覆蓋

所有可能的條件組合：

編號(hào)	覆蓋條件	判定條件	具體條件
1	T1,T2	8取Y,10取Y	a>b,a>c
2	T1, F2,	8取Y,10取N,	a>b,a<=c
3	F2，T3	10取N,12取Y	a=c
4	F2，F(xiàn)3	10取N,12取N	a<c
5	F1,T4	8取N,18取Y	a=b
6	F1,F4	8取N,18取N	a<b
7	T4,T2	18取Y，20取Y	a=b,a>c
8	T4,F2	18取Y，20取N	a=b,a<=c
9	F2,T3	20取N，23取Y	a=c
10	F2,F3	20取N，23取N	a<c,
11	F4,T5	18取N，29取Y	a<b,b>c
12	F4,F5	18取N，29取N	a<b,b<=c
13	F5,T6	29取N，32取Y	b<=c，b==c
14	F5,F6	29取N，32取N	b<c

1.a>b 真為T(mén)1，假為F1

2.a>c 真為T(mén)2，假為F2

3.a=c 真為T(mén)3，假為F3

4.a=b 真為T(mén)4，假為F4

5.b>c 真為T(mén)5，假為F5

6.b=c 真為T(mén)6，假為F6

測(cè)試用例：

測(cè)試用例	覆蓋條件	覆蓋組合	具體條件取值
a=3,b=2,c=1	T1,T2	1	a>b,a>c
a=2,b=1,c=2	T1, F2,T3	2,3	a>b ,a=c
a=2,b=1,c=3	T1,F2,F3	2,4	a>b,a<=c,
a=2,b=2,c=1	F1,T4,T2	5,7	a=b,a>c
a=b=c=2	F1,T4,F2,T3	5,8,3	a=b=c
a=2,b=2,c=3	F1,T4,F2,F3	5,8,4	a=b,a<c
a=1,b=3,c=2	F1,F4,T5	6,11	a<b,b>c
a=1,b=2,c=2	F1,F4,F5,T6	6,12,13	a<b,b=c
a=1,b=2,c=3	F1,F4,F5,F6	6,12,14	a<b,b<c

(7)基本路徑測(cè)

a. a=3,b=2,c=1

路徑經(jīng)過(guò)為：1,3,4,5,6,7,8,10,11,16.38,39

b. a=2,b=1,c=2

路徑經(jīng)過(guò)為：1,3,4,5,6,7,8,10,12,13,16.38,39

c. a=2,b=1,c=3

路徑經(jīng)過(guò)為：1,3,4,5,6,7,8,10,12,15,16.38,39

d. a=2,b=2,c=1

路徑經(jīng)過(guò)為：1,3,4,5,6,7,8,18,20,21,27.38,39

e. a=b=c=2

路徑經(jīng)過(guò)為：1,3,4,5,6,7,8,18,20,23,24,27,38,39

f. a=2,b=2,c=3

路徑經(jīng)過(guò)為：1,3,4,5,6,7,8,18,20,23,26,27,38,39

g. a=1,b=3,c=2

路徑經(jīng)過(guò)為：1,3,4,5,6,7,8,18,29,30,37, 38,39

h. a=1,b=2,c=2

路徑經(jīng)過(guò)為：1,3,4,5,6,7,8,18,29,32,33,37, 38,39

i. a=1,b=2,c=3

路徑經(jīng)過(guò)為：1,3,4,5,6,7,8,18,29,32,35,37, 38,39

每個(gè)測(cè)試用例對(duì)應(yīng)的路徑：

路徑1: 1-3-4-5-6-7-8-10-11-16-38-39

路徑2： 1-3-4-5-6-7-8-10-12-13-16-38-39

路徑3： 1-3-4-5-6-7-8-10-12-15-16-38-39

路徑4： 1-3-4-5-6-7-8-18-20-21-27-37-38-39

路徑5： 1-3-4-5-6-7-8-18-20-23-24-27-37-38-39

路徑6：1-3-4-5-6-7-8-18-20-23-26-27-37-38-39

路徑7： 1-3-4-5-6-7-8-18-29-30-36-37-38-39

路徑8：1-3-4-5-6-7-8-18-29-32-33-36-37-38-39

路徑9：1-3-4-5-6-7-8-18-29-32-35-36-37-38-39

圈復(fù)雜度V（G）=判斷節(jié)點(diǎn)數(shù)+1=9+1=10

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來(lái)自： huowufenghuang > 《人工智能》

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