组合测试方法覆盖率分析
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(1)语句覆盖。
为了个提高发现错误的可能性,在测试时应该执行到程序中的每一个语句。
语句覆盖是指设计足够的测试用例,使被测试程序中每个语句至少执行一次。
(2)判定覆盖。
判定覆盖指设计足够的测试用例,使得被测程序中每个判定表达式至少获得一次“真”值和“假”值,从而使程序的每一个分支至少都通过一次,因此判定覆盖也称分支覆盖。
(3)条件覆盖。
条件覆盖是指设计足够的测试用例,使得判定表达式中每个条件的各种可能的值至少出现一次。
(4)判定/条件测试。
该覆盖标准指设计足够的测试用例,使得判定表达式的每个条件的所有可能取值至少出现一次,并使每个判定表达式所有可能的结果也至少出现一次。
(5)条件组合覆盖。
条件组合覆盖是比较强的覆盖标准,它是指设计足够的测试用例,使得每个判定表达式中条件的各种可能的值的组合都至少出现一次。
(6)路径覆盖。
路径覆盖是指设计足够的测试用例,覆盖被测程序中所有可能的路径。
在实际的逻辑覆盖测试中,一般以条件组合覆盖为主设计测试用例,然后再补充部分用例,以达到路径覆盖测试标准。
目录1 简介01.1 代码覆盖率分析01.2 结构化测试和功能测试(STRUCTURAL TESTING&FUNCTIONAL TESTING)11.3 假定12 基本的度量12.1 语句覆盖(STATEMENT COVERAGE )12.2 判定覆盖(DECISION COVERAGE )22.3 条件覆盖(CONDITION COVERAGE )32.4 多条件覆盖(MULTIPLE CONDITION COVERAGE )32.5 分支条件组合覆盖(CONDITION/DECISION COVERAGE )42.6 修正条件/判定覆盖(MODIFIED CONDITION/DECISION COVERAGE)42.6.1 覆盖率的计算公式:52.7 路径覆盖(PATH COVERAGE )53 其它度量63.1 函数覆盖(FUNCTION COVERAGE )63.2 函数出入口覆盖(FUNCTION EXITS COVERAGE)63.3 调用覆盖(CALL COVERAGE )63.4 线性代码顺序及跳转覆盖(LINEAR CODE SEQUENCE AND JUMP (LCSAJ) COVERAGE )73.4.1 覆盖率的计算公式:73.5 数据流覆盖(DATA FLOW COVERAGE )83.6 目标代码分支覆盖(OBJECT CODE BRANCH COVERAGE )83.7 循环覆盖(LOOP COVERAGE )83.8 竞争覆盖(RACE COVERAGE)83.9 比较操作符覆盖(RELATIONAL OPERATOR COVERAGE)83.10 弱变化覆盖(WEAK MUTATION COVERAGE)93.11 表覆盖(TABLE COVERAGE)94 比较各种覆盖94.1 对RELEASE版本的覆盖目标94.2 中间版本的覆盖目标95 总结106 参考107 术语表111 简介1.1 代码覆盖率分析这篇文章给出了一个完整的代码覆盖率分析方面的概念。
TestStand的测试用例设计和覆盖率分析TestStand是一种流程驱动的自动化测试软件平台,广泛应用于各个领域的软件测试中。
测试用例设计和覆盖率分析是TestStand中的重要组成部分,对于确保软件质量和提高测试效率具有重要意义。
一、测试用例设计测试用例设计是测试工程师在开展测试活动前必须进行的工作,它用于验证被测软件在不同条件下的功能和性能表现。
下面将介绍几种常见的测试用例设计方法:1. 等价类划分法等价类划分法是一种常用的黑盒测试方法,它将输入和输出数据分为不同的等价类,以确保测试用例具有充分的覆盖性。
例如,对于一个要求输入0-100之间的数字的软件,可以将输入数据划分为负数、0-100之间的数和大于100的数等等,每个等价类至少设计一个测试用例。
2. 边界值分析法边界值分析法是等价类划分法的一种补充,它将边界值作为测试用例的重点。
以一个要求输入1-100之间的数字的软件为例,可以设计测试用例输入1、100、0和101来验证软件的边界情况。
3. 因果图法因果图法用于处理多个输入之间的逻辑关系,通过绘制因果图来生成测试用例。
它能够将复杂的逻辑关系分解为易于理解和执行的测试用例。
因果图法对于逻辑关系复杂的系统非常有效。
4. 错误推测法错误推测法是一种常用的白盒测试方法,通过在代码中注入错误来验证软件对错误处理的能力。
测试用例设计时,需要针对可能出现的各种错误情况进行测试,如输入不合法数据、溢出、空指针等。
二、覆盖率分析覆盖率分析是测试工程师在执行测试用例后对测试过程的评估和优化。
它通过分析测试用例执行结果,统计代码中被覆盖到的部分,以评估软件测试的充分性和有效性。
下面是几种常见的覆盖率分析方式:1. 语句覆盖率语句覆盖率是指测试用例执行时是否覆盖到了软件代码中的每一条语句。
它是最基本的覆盖率指标,用于评估测试用例的充分性。
在TestStand中,可以通过代码覆盖率工具分析每个测试用例执行期间代码的覆盖情况。
测试工程师的经验分享如何提升测试用例的覆盖率测试用例的覆盖率是衡量软件测试质量的重要指标之一。
一个高效且全面的测试用例覆盖率能够帮助测试工程师发现更多的软件缺陷,并提供更准确的测试结果。
本文将分享一些提升测试用例覆盖率的经验,希望对测试工程师们有所帮助。
一、理解需求和设计在编写测试用例之前,测试工程师首先要深入理解软件的需求和设计。
对于需求的理解不仅包括表面的功能需求,还应该关注一些隐藏的需求、界面交互和系统运行逻辑等方面。
只有真正理解了这些关键要点,测试用例才能准确地覆盖到各种场景,从而提升覆盖率。
二、使用不同的测试技术为了提高测试用例的覆盖率,测试工程师可以采用多种不同的测试技术。
常见的测试技术包括黑盒测试、白盒测试、灰盒测试等。
黑盒测试主要关注软件功能的正确性,通过测试用户界面进行测试。
白盒测试则侧重于软件内部的结构和逻辑,通过测试代码进行测试。
而灰盒测试则结合了黑盒测试和白盒测试的特点。
通过灵活应用这些测试技术,可以更全面地覆盖软件的各个方面,提升测试用例的覆盖率。
三、考虑边界条件和异常情况在编写测试用例时,测试工程师需要特别关注边界条件和异常情况。
边界条件是指输入输出值的极限情况,通过测试这些边界情况可以帮助测试工程师发现可能存在的缺陷。
而异常情况则是指软件在异常输入或者异常操作下的响应情况。
测试工程师应该针对各种可能的异常情况编写测试用例,以确保软件在异常情况下的稳定性和可靠性。
四、组合测试用例为了提升测试用例的覆盖率,测试工程师可以将不同的测试用例进行组合。
通过对不同的功能场景进行组合测试,可以更全面地覆盖各种可能的组合情况,从而发现更多的潜在缺陷。
例如,对于一个复杂的软件系统,测试工程师可以将不同的功能模块进行组合测试,以验证整个系统的稳定性和一致性。
五、优化测试用例测试工程师在编写测试用例时应该尽量避免冗余和重复的测试。
如果某个测试用例已经覆盖了某个功能点,那么就没有必要再编写相同功能的测试用例。
软件开发中的代码测试与覆盖率分析在软件开发领域,代码测试是一个至关重要的环节,它是确保软件质量的有效手段之一。
随着软件规模的不断扩大和功能的增加,一个完善的代码测试策略变得尤为重要。
本文将介绍软件开发中的代码测试方法以及如何进行代码覆盖率分析。
代码测试是用于验证软件是否符合预期行为的过程。
它主要分为单元测试、集成测试和系统测试三个层次。
单元测试是最基本的测试层次,它针对软件的最小单元——函数或方法进行测试。
在单元测试中,开发人员编写测试用例,对函数的各个输入情况和边界条件进行验证。
通过单元测试,可以及早发现并解决代码中的潜在问题,确保软件的各个模块功能正常。
集成测试是将各个单元测试中的模块组合起来,测试它们之间的交互是否正确。
在集成测试中,需要模拟不同的场景和条件,验证各个模块之间的数据交换和接口调用是否正常。
通过集成测试,可以保证不同模块之间的协作正确无误。
系统测试是对整个系统进行全面的测试,验证软件是否满足用户需求和设计规格。
在系统测试中,需要模拟真实的使用环境,对软件的各个功能进行全面的测试。
通过系统测试,可以发现软件中的潜在问题和性能瓶颈,并进行相应的优化和改进。
除了以上的测试方法,代码的覆盖率分析也是一个重要的指标。
代码覆盖率是度量代码中被测试覆盖到的程度。
它衡量了代码中的哪些部分已经被测试用例覆盖到,从而判断测试的完整性和有效性。
常见的代码覆盖率分析方法包括语句覆盖、分支覆盖和路径覆盖。
语句覆盖要求每个语句至少被测试用例执行一次;分支覆盖要求每个条件的每个分支至少被测试用例执行一次;路径覆盖要求每条执行路径至少被一个测试用例覆盖到。
通过代码覆盖率分析,可以了解测试用例对代码的覆盖情况,进而确定测试的完整性和有效性。
为了提高代码的覆盖率和测试的全面性,可以采取以下几种策略:1. 设计可测试的代码:在编写代码的过程中,考虑到测试的需要,尽量使代码易于测试。
例如,良好的模块化设计和接口规范可以方便进行单元测试和集成测试。
软件测试中的代码覆盖率分析方法代码覆盖率分析是软件测试中的重要环节,它可以帮助开发人员评估测试是否充分覆盖了待测代码的各个分支和路径。
本文将介绍几种常见的代码覆盖率分析方法,以及它们的优缺点和适用场景。
一、语句覆盖率(Statement Coverage)语句覆盖率是最简单且最常用的代码覆盖率分析方法之一。
它的原理是通过测试用例执行情况来判断是否覆盖了每一个代码语句。
具体而言,语句覆盖率要求测试用例至少执行一次每个语句,以确保代码的执行路径被完全覆盖。
优点:语句覆盖率简单易懂,容易实施。
缺点:无法细分代码内部的分支情况,可能会导致某些分支未被覆盖。
适用场景:适用于稳定的代码,对于简单的程序或快速迭代的项目,语句覆盖率已经足够。
二、分支覆盖率(Branch Coverage)分支覆盖率是对语句覆盖率的一种扩展,它要求测试用例能够覆盖代码中的每一个分支。
通过分支覆盖率分析,开发人员可以得知每个条件语句的所有可能取值,从而判断测试是否充分考虑了不同的条件情况。
优点:相较于语句覆盖率,分支覆盖率能够更全面地测试代码的不同分支情况。
缺点:测试用例的编写难度较大,需要覆盖所有可能的分支。
适用场景:适用于逻辑较复杂的代码,对于包含多个条件语句的程序,分支覆盖率更加全面。
三、条件覆盖率(Condition Coverage)条件覆盖率是对分支覆盖率的进一步扩展,它要求测试用例能够覆盖每个条件的各种可能取值。
在代码中存在多个条件表达式的情况下,条件覆盖率能够帮助开发人员发现隐藏的逻辑错误和边界情况。
优点:对代码逻辑进行更加全面的覆盖,提高测试用例的质量。
缺点:测试用例的编写量增加,需要考虑更多的条件情况。
适用场景:适用于复杂的条件判断,例如需要满足多个条件才能进入某个分支的情况。
四、路径覆盖率(Path Coverage)路径覆盖率是最为完整的代码覆盖率分析方法,它要求测试用例能够覆盖代码中所有可能的路径。
路径是指程序执行的各种可能的组合,通过路径覆盖率分析可以确保测试覆盖了所有可能的情况。
如何有效评估测试的覆盖率与效果测试评估是软件开发过程中至关重要的一环。
通过对软件系统或应用进行测试评估,可以确保软件系统的稳定性和可靠性,并发现和解决潜在的问题和bug。
而评估测试的覆盖率与效果是评估测试工作质量的重要指标,本文将探讨如何有效评估测试的覆盖率与效果。
一、什么是测试覆盖率测试覆盖率是衡量测试工作完成程度的指标,它反映了测试用例对被测软件的覆盖程度。
测试覆盖率通常可以通过以下几种方式进行评估:1. 语句覆盖率:衡量被测试源代码中有多少语句被至少执行一次的测试用例覆盖到。
2. 分支覆盖率:衡量被测试源代码中的所有分支(如if语句、switch语句等)被至少执行一次的测试用例覆盖到。
3. 条件覆盖率:衡量被测试源代码中的所有条件语句(如if语句中的条件)的真假分支都至少被执行一次的测试用例覆盖到。
4. 路径覆盖率:衡量被测试源代码中所有可能的执行路径都被测试用例覆盖到。
通过评估测试覆盖率,我们可以了解测试用例是否充分覆盖了被测软件的各个部分,从而帮助我们发现测试的不足之处,并优化测试策略和用例设计。
二、如何评估测试覆盖率评估测试覆盖率是一个相对复杂的过程,需要综合考虑多个因素。
下面是几个评估测试覆盖率的常用方法:1. 静态代码分析工具:通过使用静态代码分析工具,可以对被测软件的源代码进行分析,查找可能存在的潜在问题和死代码,并根据分析结果评估测试覆盖率。
2. 代码覆盖率工具:使用代码覆盖率工具可以监控测试过程中被执行的代码行数、分支数等信息,从而计算覆盖率指标。
常见的代码覆盖率工具有JaCoCo、Cobertura等。
3. 自动化测试工具:通过编写自动化测试脚本和用例,可以有效地提高测试覆盖率。
自动化测试可以模拟多个测试场景和输入组合,并全面地执行测试用例,提高测试覆盖率。
三、如何评估测试效果除了评估测试的覆盖率,还需要评估测试的效果,即测试用例是否能够发现问题和缺陷。
以下是一些评估测试效果的方法:1. 缺陷发现率:缺陷发现率是衡量测试用例发现缺陷数量的指标。
代码覆盖率分析白盒测试的关键指标代码覆盖率是白盒测试中的一个重要指标,用于评估测试用例对于被测代码的覆盖程度。
本文将介绍代码覆盖率分析的概念、作用以及常用的几种覆盖率指标。
一、代码覆盖率分析概述代码覆盖率分析是一种通过运行测试用例,评估测试用例对于被测代码执行路径覆盖程度的技术。
它可以帮助开发人员和测试人员了解测试用例是否充分覆盖了被测代码,从而判断测试的质量和可靠性。
二、代码覆盖率指标1. 语句覆盖率(Statement Coverage)语句覆盖率是最基本的覆盖率指标之一,指的是测试用例执行过程中覆盖到的代码语句的比例。
通常以百分比的形式表示。
2. 分支覆盖率(Branch Coverage)分支覆盖率衡量的是测试用例覆盖到的代码分支的比例。
分支通常指的是if语句、switch语句等控制流程中的选择路径。
分支覆盖率高意味着测试用例能够覆盖到更多的控制流程选择路径,提高代码的可靠性。
3. 函数覆盖率(Function Coverage)函数覆盖率是指测试用例是否能够覆盖到被测代码中的所有函数。
如果测试用例无法覆盖到某个函数,那么该函数就存在未被测试到的风险。
4. 条件覆盖率(Condition Coverage)条件覆盖率是衡量测试用例是否能够覆盖到所有可能的条件组合。
条件通常指if语句、while语句等中的判断条件。
通过提高条件覆盖率,可以增加对于代码逻辑错误的发现几率。
5. 路径覆盖率(Path Coverage)路径覆盖率是指测试用例能否覆盖到所有可能的路径组合。
路径通常指的是代码中所有可能的执行路径。
路径覆盖率高意味着覆盖到的执行路径更全面,提高了对于代码错误的检测能力。
三、代码覆盖率分析的作用1. 发现代码缺陷代码覆盖率分析可以帮助开发人员和测试人员发现被测代码中的潜在缺陷。
通过分析没有被覆盖到的代码,可以定位并修复代码中的错误。
2. 提高测试用例的质量代码覆盖率分析让测试人员了解到测试用例对于被测代码的覆盖情况,从而有针对性地编写更加全面有效的测试用例,提高测试用例的质量。
单元测试覆盖率报告解析单元测试覆盖率报告是软件开发中用来衡量测试质量的重要指标之一。
它能够帮助开发团队了解测试的范围和效果,并发现可能存在的问题。
在本文中,我们将详细解析单元测试覆盖率报告,从什么是单元测试覆盖率开始,到解析不同类型的覆盖率报告指标,最后探讨如何优化测试用例以提高覆盖率和软件质量。
# 什么是单元测试覆盖率?在软件开发中,为了保证软件质量,开发团队通常会进行各种形式的测试,其中单元测试是最基本、最常用的一种测试方法。
单元测试的目的是验证软件中最小的可测单元(如函数、方法、类)的行为是否符合预期。
单元测试覆盖率是衡量单元测试的范围和效果的指标。
它表示被测试的代码中,被执行到的部分占总代码量的百分比。
通过分析覆盖率报告,我们可以了解哪些部分的代码被有效测试覆盖到了,哪些部分的代码还没有得到测试覆盖。
单元测试覆盖率通常被分为不同的指标,最常见的指标有语句覆盖率、分支覆盖率、条件覆盖率和路径覆盖率。
# 解析语句覆盖率报告语句覆盖率是最简单、最基础的覆盖率指标之一。
它衡量的是被测试代码中哪些语句被执行到了。
语句覆盖率报告一般给出了哪些语句被执行到了以及被执行到的频率。
解析语句覆盖率报告时,我们可以关注以下几个方面:1. 覆盖率百分比:报告中通常会给出语句覆盖率的百分比,即被执行到的语句数量占总语句数量的百分比。
通常来说,覆盖率越高,表示被测试的范围越广,测试效果越好。
2. 未覆盖语句的原因:报告中还会列出未被执行到的语句,供开发团队分析。
未覆盖语句可能有多种原因,比如测试用例不足、分支逻辑未被完全覆盖等。
通过分析未覆盖语句的原因,可以帮助开发团队调整测试策略,优化测试用例。
3. 频率分布:除了给出被执行到的语句和未被执行到的语句,报告还会给出被执行到的语句的频率分布。
频率分布可以帮助开发团队识别哪些部分的代码更加频繁地执行,从而有针对性地进行优化。
解析语句覆盖率报告可以帮助开发团队了解测试的广度和深度,从而指导进一步的测试工作。
如何评估白盒测试的效果和覆盖率白盒测试是一种软件测试方法,其目的是通过检查程序内部的逻辑结构和代码来评估软件的质量和功能。
评估白盒测试的效果和覆盖率对于确保软件的稳定性和安全性至关重要。
下面将介绍几种常用的评估白盒测试效果和覆盖率的方法。
一、代码覆盖率评估代码覆盖率是评估白盒测试效果的重要指标。
它可以衡量测试用例对于程序内部代码的覆盖程度。
1. 语句覆盖(Statement Coverage):衡量是否执行了所有代码语句。
可以通过检查测试用例是否覆盖了软件中的每个语句来评估测试覆盖率。
2. 分支覆盖(Branch Coverage):衡量是否执行了所有可能的分支。
通过检查测试用例是否覆盖了分支决策的各个可能路径来评估测试覆盖率。
3. 条件覆盖(Condition Coverage):衡量是否检查了所有可能的条件组合。
通过检查测试用例是否覆盖了程序中的每个条件来评估测试覆盖率。
4. 判定覆盖(Decision Coverage):衡量是否执行了所有可能的语句和分支。
通过检查测试用例是否覆盖了程序中的所有语句和分支来评估测试覆盖率。
二、缺陷发现率评估除了代码覆盖率评估外,还可以通过缺陷发现率来评估白盒测试的效果。
1. 缺陷密度(Defect Density):衡量在测试过程中发现的缺陷数量。
可以通过统计测试期间发现的缺陷总数除以测试用例的总数来计算缺陷密度。
2. 缺陷密度趋势分析(Defect Density Trend Analysis):对比不同阶段或不同版本的测试结果,分析缺陷密度的变化趋势。
如果缺陷密度逐渐降低,说明白盒测试效果逐渐改善。
三、代码复杂度评估除了覆盖率和缺陷发现率,还可以通过代码复杂度来评估白盒测试的效果。
代码复杂度是衡量代码难度和复杂程度的指标,它可以以代码行数、圈复杂度等形式进行度量。
1. 代码行数:统计代码文件中的总行数。
通常情况下,代码行数越多,代码复杂度越高。
2. 圈复杂度(Cyclomatic Complexity):评估代码中的逻辑复杂度。
软件测试中的覆盖率分析方法在软件测试中,覆盖率分析是一项重要的任务,它帮助测试人员评估测试用例对于软件的覆盖程度。
通过分析不同类型的覆盖率指标,测试人员可以确定测试用例是否足够全面,并且可以找出可能存在的漏洞和错误。
本文将介绍软件测试中常用的覆盖率分析方法,并探讨它们的优缺点。
最常见的覆盖率分析方法之一是语句覆盖率(Statement Coverage)。
该方法是通过跟踪测试用例执行过程中经过的代码行数来评估覆盖情况。
它可以告诉测试人员哪些代码已经被执行,哪些代码还没有被执行到。
语句覆盖率的优点是简单易懂,可以提供对代码覆盖情况的直观理解。
然而,它的缺点是不能检测到一些潜在的问题,比如条件分支的覆盖情况以及循环的覆盖情况。
为了解决语句覆盖率的不足,分支覆盖率(Branch Coverage)方法应运而生。
分支覆盖率是通过跟踪测试用例执行过程中经过的条件分支数来评估覆盖情况。
它可以告诉测试人员测试用例是否涵盖了不同的条件分支,从而更全面地检测潜在的错误。
路径覆盖率(Path Coverage)是一种更加精细的覆盖率分析方法。
它通过跟踪测试用例执行过程中经过的所有可能路径来评估覆盖情况。
路径覆盖率要求测试用例必须按照所有可能的路径执行,因此能够发现更多的潜在问题。
然而,路径覆盖率方法的缺点是测试用例的数量很大,并且很难找到所有可能的路径。
因此,在实际应用中,通常会采用基于代码分析的方法,例如控制流图和数据流分析,来生成测试用例集合,以提高路径覆盖率的效率。
基本块覆盖率(Basic Block Coverage)是另一种常用的覆盖率分析方法。
基本块是指一段不包含分支的连续代码片段。
基本块覆盖率通过跟踪测试用例执行过程中经过的基本块数来评估覆盖情况。
这种方法相对于语句覆盖率和分支覆盖率来说更加细粒度,能够提供更详细的代码覆盖情况。
然而,基本块覆盖率同样无法检测循环的覆盖情况,其局限性也需要被考虑。
条件覆盖率(Condition Coverage)是一种结合了语句覆盖率和分支覆盖率的方法。
软件测试中的组合测试设计方法组合测试是软件测试中常用的设计方法之一,它能够有效地发现系统中的潜在错误和缺陷。
在软件测试的过程中,组合测试设计方法可以帮助测试人员更加高效地进行测试,提高测试的覆盖率和准确性。
本文将介绍软件测试中的组合测试设计方法,并对其进行详细的解析。
我们需要了解组合测试的基本概念。
组合测试是一种基于组合的测试设计方法,其核心思想是将系统的输入条件进行各种组合,并对不同组合进行测试。
在软件测试中,系统的输入条件可以是系统功能、接口、参数取值、配置等。
通过对不同输入条件的组合测试,可以发现不同组合之间可能出现的交互问题和异常情况,从而针对性地进行修复和改进。
在组合测试设计方法中,有几种常见的技术可以应用到软件测试中。
首先是全组合测试方法,该方法能够对所有可能的输入条件进行组合测试。
全组合测试方法的优点是能够覆盖到所有可能的组合情况,但缺点在于测试用例的数量可能非常庞大,在实际测试过程中不太容易实现。
因此,全组合测试方法常常用于对小规模输入条件的测试。
另一种常见的组合测试设计方法是部分组合测试方法。
部分组合测试方法通过选择适当的组合情况进行测试,以达到测试效果的最优化。
部分组合测试方法包括正交数组设计方法、互补设计方法等。
其中,正交数组设计方法是一种基于正交表的组合测试方法,通过选择一组正交表来进行测试设计。
正交表能够保证不同输入条件之间的均衡组合,减少测试用例的数量,并保证测试的有效性。
互补设计方法是另一种常用的部分组合测试方法,它通过选择互补组合情况进行测试,以达到最优化的测试效果。
除了全组合测试方法和部分组合测试方法,还有一种常见的组合测试设计方法是基于等价类的组合测试方法。
等价类划分是一种将系统输入条件分为多个等价类的方法,每个等价类中的输入条件具有相同的测试期望和测试结果。
通过选择不同等价类的组合进行测试,可以有效地发现系统中的缺陷和问题。
等价类划分方法的优点是能够简化测试用例的设计和维护工作,提高测试的效率。
软件测试之-测试覆盖率软件测试覆盖率简介1、定义:覆盖率是⽤来度量测试完整性的⼀个⼿段,同时也是测试技术有效性的⼀个度量。
2、计算:覆盖率=(⾄少被执⾏⼀次的item数)/item的总数3、特点1)通过覆盖率数据,可以检测我们的测试是否充分2)分析出测试的弱点在哪⽅⾯3)指导我们设计能够增加覆盖率的测试⽤例,有效提⾼测试质量,但是测试⽤例设计不能⼀味追求覆盖率,因为测试成本随覆盖率的增加⽽增加。
软件测试覆盖率分类覆盖率按照测试⽅法⼤体上可以划分为三⼤类,即⽩盒覆盖(white-Box Coverage)、灰盒覆盖(Gray-Box coverage)和⿊盒覆盖(Black-Box Coverage)。
⽩盒覆盖率(white-Box Coverage)⽩盒覆盖率中使⽤的最常见的就是逻辑覆盖率(Logical Coverage ),也叫代码覆盖率(Code Coverage)或者结构化覆盖率(Structural Coverage),我们常见的逻辑覆盖包括:语句覆盖、判定覆盖、条件覆盖、判定条件覆盖、条件组合覆盖、路径覆盖。
1、语句覆盖(Statement Coverage)1)定义:在测试时,运⾏被测程序后,程序中被执⾏的可执⾏语句的⽐率。
2)计算公式:语句覆盖率=(⾄少被执⾏⼀次的语句数量)/(可执⾏的语句总数)3)100%语句覆盖率含义:在测试时,⾸先设计若⼲个测试⽤例,然后运⾏被测程序,使程序中的每个可执⾏语句⾄少执⾏⼀次。
4)特点:语句覆盖可以检验每个可执⾏语句,但是即使语句覆盖率达到了100%,也会有缺陷发现不了,所以覆盖率只是我们度量的⼿段。
2、判定覆盖(Decision Coverage)/分⽀覆盖率(Branch Coverage)1)定义:在测试时,运⾏被测程序后,程序中所有判断语句的取真分⽀和取假分⽀被执⾏到的⽐率。
2)计算公式:判定覆盖率=(判定结果被评价的次数)/(判定结果的总数)3)100%条件覆盖率含义:在测试时,⾸先设计若⼲个测试⽤例,然后运⾏测试程序,使得程序中每个判断的取真分⽀和取假分⽀⾄少经历⼀次,即判断的真假值均曾被满⾜。
软件测试报告测试用例设计与测试用例覆盖率分析软件测试报告:测试用例设计与测试用例覆盖率分析1. 引言软件测试是确保软件质量的关键环节之一。
测试用例的设计和测试用例覆盖率的分析是软件测试过程中必不可少的步骤。
本文将深入探讨测试用例的设计原则和方法,并介绍测试用例覆盖率的分析方法及其重要性。
2. 测试用例设计原则在进行测试用例设计之前,我们首先需要了解一些基本原则:2.1 易理解性:测试用例应该具有清晰的目标和步骤,使得测试人员能够迅速理解并执行测试。
2.2 全面性:测试用例应该能够覆盖软件的所有功能和情况,包括正常情况、异常情况以及边界情况。
2.3 独立性:测试用例之间应该相互独立,不受其他用例的影响,这样可以准确地定位和修复问题。
2.4 可重复性:测试用例应该是可重复执行的,即使在多次执行之后,结果应该一致。
3. 测试用例设计方法为了保证测试用例的质量和效果,我们可以采用以下几种常见的测试用例设计方法:3.1 等价类划分法:将输入域划分为若干等价类,每个等价类选择一组代表性的测试数据进行测试,提高测试效率。
3.2 边界值分析法:在等价类的基础上,选取边界值进行测试,因为边界值通常是引发错误的关键点。
3.3 正交试验法:根据软件的功能特性和参数,通过正交表生成一组测试用例,涵盖不同的组合情况,提高测试的覆盖率。
3.4 路径覆盖法:根据软件的逻辑结构,设计一组测试用例,覆盖程序中的所有可能路径,以发现隐藏的错误。
4. 测试用例覆盖率分析方法测试用例的覆盖率分析是评估测试效果的重要手段。
以下是几种常用的覆盖率分析方法:4.1 语句覆盖率:评估测试用例执行过程中是否覆盖了被测软件的每个语句。
4.2 判定覆盖率:评估测试用例执行过程中是否覆盖了所有可能的判定结果。
4.3 条件覆盖率:评估测试用例执行过程中是否覆盖了所有可能的条件组合。
4.4 路径覆盖率:评估测试用例执行过程中是否覆盖了程序中的每一条路径。
条件组合覆盖测试用例条件组合覆盖测试用例是软件测试中一种重要的测试方式,它关注重要条件之间的组合,帮助查找出软件内部可能出现的潜在BUG。
本文综述了条件组合覆盖测试用例的内容,以及对于软件测试环境有何种好处。
一、条件组合覆盖测试用例介绍条件组合覆盖测试用例是指测试者需要把重要条件之间的关系列入测试计划,然后将所有可能的条件组合测试一遍,以确保系统按照预期运行。
条件组合覆盖(CCT)是测试之一,它的主要目的是要找到软件中的Bug,通过对重要条件之间的不同组合进行测试,快速发现交互缺陷和边界错误。
此外,它还可以帮助处理复杂的条件数据,更好地管理和控制测试环境。
二、条件组合覆盖测试用例优势1、件组合覆盖测试用例可以极大提高测试覆盖率,更有效地识别系统中难以发现的问题;2、件组合覆盖测试用例能够有效控制及管理用于测试的数据,加快测试效率;3、条件组合覆盖测试用例能够将相关变量组合在一起,更有效地完成自动化测试,减少测试工作量;4、件组合覆盖测试用例可以帮助程序员从编程的角度深入理解软件,从而解决软件中存在的潜在问题。
三、条件组合覆盖测试用例应用实例应用实例1:假定一个可以播放DVD的播放器应用。
在这种情况下,测试用例将涉及播放器的不同用户输入(例如按下按钮),播放类型(可以播放的DVD类型),用户设备(硬盘大小,内存等),播放安全性(是否会破坏DVD的内容),以及播放器上的其他设置(字幕,音量,回放控制等)。
为了确保可以正常播放,所有这些条件都必须组合起来,因此,测试者可以创建一系列测试用例,包括每一种可能组合。
应用实例2:假定有一个简单的计算器应用,它可以计算两个数相加,减,乘,除之间的结果。
两个数的类型有整数,实数,小数等,计算的方式也有许多,如加法,减法,乘法,除法,幂运算等。
在这种情况下,测试人员可以创建一系列测试用例,包括每一种可能的组合,以确保计算结果是否正确。
总结条件组合覆盖测试用例是软件测试中一种重要的方法,它可以有效地识别出系统中难以检测到的问题,进而快速发现交互缺陷和边界错误。
软件测试中的组合覆盖技术在软件测试中,组合覆盖技术是一种有效的测试方法,可以帮助测试人员提高测试的效率和覆盖率。
组合覆盖技术主要通过考虑多个输入参数的不同取值组合,以捕获软件系统中的潜在缺陷。
本文将介绍组合覆盖技术的定义、原理、应用以及使用该技术的优势。
我们来了解一下组合覆盖技术的基本概念。
组合覆盖是指在软件测试中,通过选择恰当的输入值组合来构建测试用例,以实现对软件系统各种情况的全面覆盖。
通过这种方式,测试人员可以在较小的测试用例集合下,检测出更多可能的错误情况,从而提高测试效率。
组合覆盖技术的基本原理是基于组合数学中的全组合和部分组合的概念。
全组合是指对一组输入参数,生成所有可能的取值组合,而部分组合是从全组合中选择出一部分有代表性的测试用例。
基于这些概念,测试人员可以使用不同的算法和工具,如Pairwise、Orthogonal Array等来进行组合覆盖测试。
在软件测试中,组合覆盖技术可以应用于各个测试阶段,包括单元测试、集成测试、系统测试等。
以单元测试为例,测试人员可以对函数的输入参数进行全组合或部分组合测试,以验证函数在各种输入组合下的行为是否符合预期。
同样,对于系统测试,测试人员可以通过组合覆盖技术来构建各种场景下的测试用例,以验证系统在不同环境和输入组合下的稳定性和正确性。
组合覆盖技术的使用有许多优势。
它可以显著减少测试用例的数量。
通过选取恰当的输入参数组合,可以得到较小的测试用例集合,从而节省测试资源、提高测试效率。
组合覆盖技术可以有效地发现潜在的错误。
通过考虑各种输入参数的不同取值组合,测试人员可以更全面地覆盖软件系统的各种情况,从而提高错误的发现率。
组合覆盖技术可以帮助测试人员发现输入参数之间的交互影响。
由于现实软件系统往往存在各种输入参数之间的依赖关系和交互影响,仅仅对单个输入参数进行测试是不够的。
通过组合覆盖技术,测试人员可以更全面地了解输入参数之间的关系,从而更好地进行测试。
如何评估自动化测试的覆盖率自动化测试是软件开发过程中的重要环节,可以提高测试效率和准确性。
然而,仅仅进行自动化测试是不够的,还需要评估测试的覆盖率,以确保测试能够覆盖软件的各个功能和场景。
本文将介绍如何评估自动化测试的覆盖率,并提供一些方法和工具供参考。
一、什么是自动化测试的覆盖率自动化测试的覆盖率是指在测试过程中,测试用例能够覆盖到软件的哪些部分。
这些部分可以是代码、功能、接口、模块、业务流程等。
通过评估测试的覆盖率,可以知道测试是否全面、准确地覆盖到了软件的各个部分,从而提高测试的质量和可靠性。
二、为什么要评估自动化测试的覆盖率评估自动化测试的覆盖率有以下几个重要的原因:1.提高测试可靠性:通过评估覆盖率可以发现测试中可能存在的遗漏和不足,及时进行补充和修复,提高测试的可靠性。
2.减少测试成本:评估覆盖率可以帮助确定测试的重点和优先级,避免资源的浪费和重复测试,从而减少测试成本。
3.提高测试效率:评估覆盖率可以帮助快速定位未被覆盖到的部分,并有针对性地增加相应的测试用例,提高测试效率。
4.满足质量要求:评估覆盖率可以确保测试满足质量要求,符合业务需求和用户期望。
三、评估自动化测试的覆盖率需要综合考虑多方面的因素,涉及到测试用例设计、覆盖度计算和统计分析等方面。
下面介绍几种常用的方法和工具供参考:1.测试用例设计方法精心设计测试用例是评估覆盖率的前提,可以采用以下方法来设计测试用例:(1)边界值分析法:测试边界情况,包括最小值、最大值、超出范围、等于边界等情况。
(2)等价类划分法:将输入条件划分为若干个等价类,从每个等价类中选取一个测试用例进行测试。
(3)场景测试法:从用户真实使用场景出发,设计测试用例,模拟用户的操作流程。
2.覆盖度计算方法评估自动化测试的覆盖率需要计算覆盖度,常用的覆盖度计算方法有以下几种:(1)语句覆盖:计算被测试代码中执行过的语句占总语句数的比例。
(2)分支覆盖:计算被测试代码中所有分支语句执行的情况,包括真分支和假分支。
软件测试中的功能测试覆盖率评估在软件测试中,功能测试覆盖率评估是一个重要的指标,旨在衡量测试用例对软件功能的覆盖程度。
功能测试覆盖率评估是软件测试过程中必不可少的一部分,它能够帮助测试团队确定测试用例的有效性,发现潜在的问题,并提供关于软件的质量和可靠性的信息。
功能测试覆盖率评估可以通过不同的方法和指标来进行。
下面将介绍几种常用的方法和指标。
1. 语句覆盖率:语句覆盖率是一种最基础的覆盖率评估方法,它衡量测试用例是否覆盖了软件中的所有语句。
这种方法在测试中通常使用静态分析工具,它会分析代码,并标记被执行和未执行的语句。
语句覆盖率的目标是让测试用例能够执行所有的语句,以确保程序的所有部分都被完全测试。
2. 判定覆盖率:判定覆盖率是对程序中的不同判定执行路径进行覆盖的一种评估方法。
判定是指程序中的条件语句,如if、else、while等。
判定覆盖率的目标是确保测试用例可以执行所有可能的判定路径,从而覆盖程序中的所有条件场景。
3. 分支覆盖率:分支覆盖率是对程序中所有可能的分支路径进行覆盖评估的一种方法。
分支是指程序中的可能的决策点,如if语句的两个分支,switch语句的多个分支等。
分支覆盖率的目标是测试用例能够执行所有可能的分支路径,以确保程序在各种条件下的正确性。
4. 条件覆盖率:条件覆盖率是对程序中所有可能的条件组合进行覆盖评估的方法。
条件是指程序中的各个条件语句,如if语句中的各个条件。
条件覆盖率的目标是测试用例能够执行所有可能的条件组合,以确保程序在不同情况下的正确性。
5. 路径覆盖率:路径覆盖率是衡量测试用例是否覆盖到程序中的所有可能路径的一种方法。
路径是指程序中从输入到输出的执行路径。
路径覆盖率要求测试用例能够执行程序中的所有可能路径,以确保在各种条件下程序的正确性。
在实际的软件测试过程中,为了评估功能测试的覆盖率,一般使用这些方法的组合。
例如,可以同时使用语句覆盖率、判定覆盖率和分支覆盖率来评估测试用例的质量,以及用例是否能够完全覆盖程序中的各个执行情况。
白盒测试中的代码覆盖率统计与分析代码覆盖率是白盒测试中评估测试用例质量和确定测试范围的重要指标。
通过统计和分析代码覆盖率,测试人员可以了解测试用例对被测代码的测试覆盖程度,发现测试用例的薄弱环节,进而提升测试的效果。
本文将介绍白盒测试中代码覆盖率的统计和分析方法。
一、代码覆盖率的定义与意义代码覆盖率是指测试用例执行过程中,被用例所覆盖的代码比例。
它可以帮助测试人员评估测试用例的测试深度和广度,从而确定测试的有效性。
代码覆盖率可以细分为语句覆盖、分支覆盖、函数覆盖等不同的维度,每个维度都能提供不同层面的测试覆盖指标。
代码覆盖率的统计与分析是白盒测试中的重要环节。
通过对代码覆盖率的统计与分析,可以检测出测试用例覆盖不到的代码部分,或者发现测试用例中存在的冗余代码,从而进行针对性的测试用例调整和优化,提高测试的效果和覆盖范围。
二、代码覆盖率统计方法1. 语句覆盖语句覆盖是代码覆盖率统计中最基础的一种方法。
它要求测试用例必须覆盖到每个代码语句,即每个语句都至少执行一次。
统计语句覆盖率可以帮助测试人员了解测试用例是否充分覆盖了被测代码的各个语句。
2. 分支覆盖分支覆盖是在语句覆盖的基础上更进一步的要求。
它要求每个条件语句的每个分支都至少执行一次。
统计分支覆盖率可以帮助测试人员了解测试用例是否充分覆盖了被测代码中的条件分支,从而提高测试的全面性和准确性。
3. 函数覆盖函数覆盖是指测试用例必须覆盖到被测代码中的每个函数。
统计函数覆盖率可以帮助测试人员评估测试用例对被测代码的完整覆盖程度,发现测试中可能存在的遗漏函数或冗余函数。
三、代码覆盖率分析与优化1. 代码覆盖率分析在完成代码覆盖率统计后,测试人员需要进行代码覆盖率分析,找出代码覆盖率低的地方,分析测试用例的不足之处,并进行相应的调整和优化。
例如,针对低覆盖率区域编写新的测试用例,或者修正已有测试用例的执行逻辑,以提高代码覆盖率和测试效果。
2. 代码覆盖率优化基于代码覆盖率分析的结果,测试人员可以优化测试用例,提高测试的效果和覆盖范围。
Combinatorial Coverage MeasurementD. Richard KuhnRaghu N. KackerInformation Technology Laboratory National Institute of Standards and TechnologyGaithersburg, MDYu LeiUniversity of Texas ArlingtonArlington, TX /10.6028/NIST.IR.7878CombinatorialCoverage MeasurementD. Richard KuhnRaghu N. KackerInformation Technology LaboratoryNational Institute of Standards and TechnologyGaithersburg, MDYu LeiUniversity of Texas ArlingtonArlington, TX/10.6028/NIST.IR.7878September, 2012U.S. Department of CommerceRebecca Blank, Acting SecretaryNational Institute of Standards and Technology Patrick D. Gallagher, Under Secretary of Commerce for Standards and Technology and DirectorReports on Computer Systems TechnologyThe Information Technology Laboratory (ITL) at the National Institute of Standards and Technology (NIST) promotes the U.S. economy and public welfare by providing technical leadership for the Nation’s measurement and standards infrastructure. ITL develops tests, test methods, reference data, proof of concept implementations, and technical analyses to advance the development and productive use of information technology. ITL’s responsibilities include the development of management, administrative, technical, and physical standards and guidelines for the cost-effective security and privacy of other than national security-related information in Federal information systems.AuthorityThis publication has been developed by NIST to further its statutory responsibilities under the Federal Information Security Management Act (FISMA), Public Law (P.L.) 107-347. NIST is responsible for developing information security standards and guidelines, including minimum requirements for Federal information systems, but such standards and guidelines shall not apply to national security systems without the express approval of appropriate Federal officials exercising policy authority over such systems. This guideline is consistent with the requirements of the Office of Management and Budget (OMB) Circular A-130, Section 8b(3), Securing Agency Information Systems, as analyzed in Circular A-130, Appendix IV: Analysis of Key Sections. Supplemental information is provided in Circular A-130, Appendix III, Security of Federal Automated Information Resources.Nothing in this publication should be taken to contradict the standards and guidelines made mandatory and binding on Federal agencies by the Secretary of Commerce under statutory authority. Nor should these guidelines be interpreted as altering or superseding the existing authorities of the Secretary of Commerce, Director of the OMB, or any other Federal official. This publication may be used by nongovernmental organizations on a voluntary basis and is not subject to copyright in the United States. Attribution would, however, be appreciated by NIST.National Institute of Standards and Technology Interagency Report 787816 pages (September 2012)Certain commercial entities, equipment, or materials may be identified in this document in order to describe an experimental procedure or concept adequately. Such identification is not intended to imply recommendation or endorsement by NIST, nor is it intended to imply that the entities, materials, or equipment are necessarily the best available for the purpose.There may be references in this publication to other publications currently under development by NIST in accordance with its assigned statutory responsibilities. The information in this publication, including concepts and methodologies, may be used by Federal agencies even before the completion of such companion publications. Thus, until each publication is completed, current requirements, guidelines, and procedures, where they exist, remain operative. For planning and transition purposes, Federal agencies may wish to closely follow the development of these new publications by NIST.Organizations are encouraged to review all draft publications during public comment periods and provide feedback to NIST. All NIST publications, other than the ones noted above, are available at /publications.C OMBINATORIAL C OVERAGE M EASUREMENTAbstract. Combinatorial testing applies factor covering arrays [6, 7] to test all t-way combinations of input or configuration state space. In some testing situations, it is not practical to use covering arrays, but any set of tests with n parameters covers at least some proportion of t-way combinations up to t ≤n. This report describes measures of combinatorial coverage that can be used in evaluating the degree of t-way coverage of any test suite, regardless of whether it was initially constructed for combinatorial coverage. Keywords-combinatorial testing; factor covering array; state-space coverage; verification and validation (V&V); t-way testing; configuration model; component interaction failure1 IntroductionBecause testing all possible combinations of input values is nearly always intractable, combinatorial testing using factor covering arrays is a reasonable alternative [8, 9, 10]. But it is not always practical to re-design an organization’s testing procedures to use tests based on covering arrays. Testing procedures often develop over time, and employees have extensive experience with a particular approach. Units of the organization may be structured around established, documented test procedures. This is particularly true in organizations that must test according to contractual requirements, or relevant standards. And because much software assurance involves testing applications that have been modified to meet new specifications, an extensive library of legacy tests may exist. The organization can save time and money by re-using existing tests, which may not have been developed as factor covering arrays.Short of creating new test suites from scratch, one approach to obtaining the advantages of combinatorial testing is to measure the combinatorial coverage of existing tests, then supplement as needed. Depending on the budget and criticality of the software, 2-way through 5-way or 6-way testing may be appropriate. Building covering arrays for some specified level of t is one way to provide t-way coverage. However, many large test suites naturally cover a high percentage of t-way combinations. If an existing test suite covers almost all 3-way combinations, for example, then it may be sufficient for the level of assurance that is required. Determining the level of input or configuration state space coverage can also help in understanding the degree of risk that remains after testing. If 90% -100% of the relevant state space has been covered, then risk is likely to be smaller than would remain after testing that covers a much smaller portion of the state space. This report describes measures of combinatorial coverage that can be helpful in evaluating the degree of t-way coverage of any test suite, regardless of whether it was initially constructed for combinatorial coverage.2 Software Test CoverageTest coverage is one of the most important topics in software assurance. Users would like some quantitative measure to judge the risk associated with less than effectively exhaustive testing. A variety of measures have been developed to gauge the degree of test coverage [2]. The following are some of the better-known coverage metrics:•Statement coverage: This is the simplest of coverage criteria – the percentage of statements exercised by the test set.•Decision or branch coverage: The percentage of branches that have been evaluated to both true and false by a test set.•Condition coverage: The percentage of conditions within decision expressions that have been evaluated to both true and false. Note that 100% condition coverage does not guarantee 100% decisioncoverage. For example, “if (A || B) {do something} else {do something else}” is tested with [0 1], [1 0], then A and B will both have been evaluated to 0 and 1, but the else branch will not be taken because neither test leaves both A and B false.•Modified condition decision coverage (MCDC): This is a strong coverage criterion that is required by the US Federal Aviation Administration for Level A (catastrophic failure consequence) software; i.e., software whose failure could lead to loss of function necessary for safe operation. It requires that every condition in a decision in the program has taken on all possible outcomes at least once, and each condition has been shown to independently affect the decision outcome, and that each entry and exit point have been invoked at least once [4].3 Combinatorial CoverageNote that the coverage measures discussed above depend on access to program source code. Combinatorial testing, in contrast, is a black box technique. Inputs are specified and expected results for assessment are determined from some form of specification. The program is then treated as simply a processor that accepts inputs and produces outputs.Suppose we have a program that accepts two inputs, x and y, with 10 values each. Then the input state space consists of the 102 = 100 pairs of x and y values, which can be pictured as a checkerboard square of 10 rows by 10 columns. With three inputs, x, y, and z, we would have a cube with 103 = 1,000 points in its input state space, and so on. Exhaustive testing would require inputs of all 10n combinations, but combinatorial testing could be used to reduce the size of the test set while ensuring that all t-way combinations for some specified level of t are covered.Looking closely at the nature of combinatorial testing leads to several measures of state space that are useful. We begin by introducing what will be called a variable-value configuration.Definition. Variable-value configuration: For a set of t variables, a variable-value configuration is a set of t valid values, one for each of the variables.Example. Given four binary variables a, b, c, and d, for a selection of three variables a, c, and d the set a=0, c=1, d=0 is a variable-value configuration, and a=1, c=1, d=0 is a different variable-value configuration.3.1 Simple t-way combination coverageOf the total number of t-way combinations for a given collection of variables, what percentage will be covered by the test set? If the test set is a covering array, then coverage is 100%, by definition, but many test sets not based on covering arrays may still provide significant t-way coverage. If the test set is large, but not designed as a covering array, it is possible that it provides 2-way coverage or better. For example, random input generation may have been used to produce the tests, and good branch or condition coverage may have been achieved. In addition to the structural coverage figure, for software assurance it would be helpful to know what percentage of 2-way, 3-way, etc. coverage has been obtained.Definition. Simple t-way combination coverage: For a given test set for n variables, simple t-way combination coverage is the proportion of t-way combinations of n variables for which all variable-values configurations are fully covered.Example. Figure 1 shows an example with four binary variables, a, b, c, and d, where each row represents a test. Of the six possible 2-way variable combinations, ab, ac, ad, bc, bd, cd, only bd and cd have all four binary values covered, so simple 2-way coverage for the four tests in Figure 1 is 1/3 = 33.3%. There are four 3-way variable combinations, abc, abd, acd, bcd, each with eight possible configurations: 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111. Of the four combinations, none has all eight configurations covered, so simple 3-way coverage for this test set is 0%.a b c d0 0 0 00 1 1 01 0 0 10 1 1 1Figure 1.An example test array for a system with four binary components3.2 (t + k)-way combination coverageA test set that provides full combinatorial coverage for t-way combinations will also provide some degree of coverage for (t+1)-way combinations, (t+2)-way combinations, etc. This statistic may be useful for comparing two combinatorial test sets. For example, different algorithms may be used to generate 3-way covering arrays. They both achieve 100% 3-way coverage, but if one provides better 4-way and 5-way coverage, then it can be considered to provide more software testing assurance.Definition. (t + k)-way combination coverage: For a given test set that provides 100% t-way coverage for n variables, (t+k)-way combination coverage is the proportion of (t+k)-way combinations of n variables for which all variable-values configurations are fully covered.Example. Suppose the test set in Figure 1 is extended as shown in Figure 2 then all four combinations of pairs of variables are covered, so 2-way coverage is 100%. Out of the four 3-way combinations abc, abd, acd, bcd only the combination bcd has all 8 variable value combinations so (2+1)-way = 3-way coverage is 25%.a b c d0 0 0 00 1 1 01 0 0 10 1 1 10 1 0 11 0 1 11 0 1 00 1 0 0Figure 2.Eight tests for four binary variables.3.3 Measures of Variable-Value Configuration coverageSo far we have only considered measures of the proportion of combinations of variables for which all configurations of t variables are fully covered. But when t variables with v values each are considered, each t-tuple has v t possible variable-value configurations. For example, in pairwise (2-way) coverage of binary variables, every 2-way combination has four configurations: 00, 01, 10, 11. We define two measures with respect to such variable-value configurations:Definition. Variable-value configuration coverage: For a given combination of t variables, variable-value configuration coverage is the proportion of variable-value configurations that are covered by at least one test case in a test set.For (t+k)-way coverage where k = 1, Chen and Zhang [3] have proposed the tuple density metric. A special metric for (t+1)-way coverage is useful because (1) the coverage of higher strength tuples for t’ > t+1 is much lower (because the number of t-way combinations to be covered grows exponentially with t), (2) the coverage at t+1 provides some information for coverage at t’ > t+1 because (t+1)-way tuples are subsumed by higher strength tuples, and (3) the number of additional faults triggered by t-way combinations drops rapidly with t > 2 [10].Definition. Tuple Density: Sum of t and the fraction of the covered (t+1)-tuples out of all possible (t+1)-tuples [3].Example. As shown in the previous example, the test set in Figure 2 provides 100% coverage of 2-way combinations and 25% coverage of 3-way combinations, so the tuple density of this test set is 2.25.Definition. (p, t)-completeness: For a given set of n variables, (p, t)-completeness is the proportion of the C(n, t) combinations that have configuration coverage of at least p [11].Example. For Figure 1 above, there are C(4, 2) = 6 possible variable combinations and C(4, 2) × 22 = 24 possible variable-value configurations. Of these, 19 variable-value configurations are covered and the only ones missing are ab=11, ac=11, ad=10, bc=01, bc=10. But only two, bd and cd, are covered with all 4 value pairs. So for the basic definition of simple t-way coverage, we have only 33% (2/6) coverage, but 79% (19/24) for the variable-value configuration coverage metric. For a better understanding of this test set, we can compute the configuration coverage for each of the six variable combinations, as shown in Figure 3. So for this test set, one of the combinations (bc) is covered at the 50% level, three (ab, ac, ad) are covered at the 75% level, and two (bd, cd) are covered at the 100% level. And, as noted above, for the whole set of tests, 79% of variable-value configurations are covered. All 2-way combinations have at least 50% configuration coverage, so (.50, 2)-completeness for this set of tests is 100%. Although the example in Figure 1 uses variables with the same number of values, this is not essential for the measurement, and the same approach can be used to compute coverage for test sets in which parameters have differing numbers of values.Vars Configurationsd Configa b 00, 01, 10 .75a c 00, 01, 10 .75a d 00, 01, 11 .75b c 00, 11 .50b d 00, 01, 10, 11 1.0c d 00, 01, 10, 11 1.0total 2-way cove rage = 19/24 = .79167(.50, 2)-completeness = 6/6 = 1.0(.75, 2)-completeness = 5/6 = 0.83333(1.0, 2)-completeness = 2/6 = 0.33333Figure 3.The test array covers all possible 2way combinations of a, b,c,and d to different levels.The graph in Figure 4 shows a graphical display of the coverage data for the tests in Figure 3. Coverage is given as the Y axis (ordinate), with the percentage of combinations reaching a particular coverage level as the X axis (abscissa). Note from Fig. 1 that 100% of the combinations are covered to at least the .50 level, 83% are covered to the .75 level or higher, and a third covered 100%. Thus the rightmost horizontal line on the graph corresponds to the smallest coverage value from the test set, in this case 50%. Thus (.50, 2)-completeness = 100%.Figure 4.Graph of coverage from Figure 3 test data.Note that the total 2-way coverage is shown as 0.792. This figure corresponds approximately to the area under the curve in Figure 4. (The area is not exactly equal to the true figure of 0.792 because the curve is plotted in increments of 0.05.) Additional tests can be added to provide greater coverage. Suppose an additional test [1,1,0,1] is appended to figure 1 Coverage then increases as shown in Figure 5. Now we can see immediately that all combinations are covered to at least the 75% level, as shown by the rightmost horizontal line (in this case there is only one horizontal line). The leftmost vertical line reaches the 1.0 level of coverage, showing that 50% of combinations are covered to the 100% level.Figure 5.Coverage after test [1,1,0,1] is appended.Note that the upper right corner includes roughly 25 squares, so the area under the curve is 175/200, or 87.5%, matching the Total 2-way coverage figure. Appending one more test, [1,0,1,1] results in the coverage shown in Figure 6.Figure 6.Coverage after test [1,0,1,1] is appended.If a test [1,0,1,0] is then appended, 100% coverage for all combinations is reached, as shown in Figure 7. The graph can thus be thought of as a “coverage strength meter”, where the red indicator line moves to the right as higher coverage levels are reached. A covering array, which by definition covers 100% of variable-value configurations will always produce a figure as below, with full coverage for all combinations.Figure 7.Appending test [1,0,1,0] provides 100% coverage, i.e., a covering array. Consider the graph in Figure 8 corresponding to test set in figure 1. The symbol Φindicates the proportion of combinations with 100% variable-value coverage, and Μindicates the minimum proportion of coverage for all t-way variable combinations. In this case 33% (Φ) of the combinations have full variable-value coverage, and all variable combinations are covered to at least the 50% level (Μ). So (1.0, 2)-completeness = Φand (Μ, 2)-completeness = 100%, but it is helpful to have more intuitive terms for the points Φand Μ. Note that Φis the level of simple t-way coverage. Since all combinations are covered to at least the level of Μ, we will refer to Μas the “t-way minimum coverage”, keeping in mind that “coverage” refers to a proportion of variable-value configuration values. Where the value of t is not clear from the context, these measures are designated Φt and Μt. Using these terms we can analyze the relationship between total variable-value configuration coverage, t-way minimum coverage and simple t-way coverage.Figure 8.Example coverage graph for t = 2.Let S t = total variable-value coverage, the proportion of variable-value configurations that are covered by at least one test. If the area of the entire graph is 1(i.e., 100% of combinations), thenS t ≥1 -(1-Φt)(1-Μt)S t ≥Φt + Μt – Φt Μt (1)If a test suite has only one test, then it covers C(n, t) combinations. The total number of combinations that must be covered is C(n,t) × v t, so the coverage of one test is 1/v t . Thus,t-way minimum coverage : Μt ≥1t> 0. (2) vtThus, for any non-empty test suite, t-way minimum coverage ≥1/v. This can be seen in Figure 9, which shows coverage for a single test with ten binary variables, where 2-way minimum coverage is 25%. With only one test, 2-way full coverage is of course 0, and S = total variable-value coverage (denoted “Total t-way” on the graph legend) is 25%.Figure 9.Coverage for one test, 10 binary variables.3.4 Example ApplicationThe methods described in this report were originally developed to analyze the state space coverage of spacecraft software [11]. A very thorough set of over 7,000 tests had been developed for each of three systems. At that time combinatorial coverage was not the goal. With such a large test suite, it seemed likely that a huge number of combinations had been covered, but how many? Did these tests provide 2way, 3-way, or even higher degree coverage? If an existing test suite is relatively thorough, it may be practical to supplement it with a few additional tests to bring coverage up to the desired level.(2) (1)Figure 10.Configuration coverage for 132754262inputs.The original test suites had been developed to verify correct system behavior in normal operation as well as a variety of fault scenarios, and performance tests were also included. Careful analysis and engineering judgment were used to prepare the original tests, but the test suite was not designed according to criteria such as statement or branch coverage. The system was relatively large, with the 82 variable configuration 132754262 (three 1-value, 72 binary, two 4-value, and two 6-value). Figure 10 shows combinatorial coverage for this system (red = 2-way, blue = 3-way, green = 4-way). This particular test set was not a covering array, but pairwise coverage is still relatively good, with about 99% of the 2-way combinations having at least 75% of possible variable-value configurations covered (1), and 82% have 100% of possible variable-value configurations covered (2).3.5 Analysis of Test StrategiesThese coverage metrics can be used to analyze various testing strategies by measuring the combinatorial coverage they provide. To illustrate this type of analysis, some examples are discussed in this section.All-values: Consider the t-way coverage from one of the most basic test criteria, all-values, also called “each-choice” [2]. This strategy requires that every parameter value be covered at least once. If all parameters have the same number of values, v, then only v tests are needed to cover all. Test 1 has all parameters set to v1, Test 2 to v2, and so on. If parameters have different numbers of values, where p1 .. p n have v i values each, the number of tests required is at least Max i=1,n v i.Example: If there are three values, 0, 1, and 2, for five parameters, then 0,0,0,0,0; 1,1,1,1,1; and 2,2,2,2,2 will test all values once. As shown above, each test covers 1/v t of the variable-value configurations, and no combination appears in more than one test, so with v values per parameter and thus v tests, we have1 1Μt (all-values ) ≥ v = t t −1v v (3) Therefore, for the all-values criterion, where all values are covered at least once, minimum coverage Μ ≥ 1/v t-1.We can also reach this result by noting that each test covers C(n , t ) combinations, so with v values the proportion of combinations covered is v C(n ,t )/C(n ,t )v t = 1/v t -1. This relationship can be seen in Figure 11, which shows coverage for two tests with ten binary variables; 2-way minimum coverage = .5, and 3way coverage = .25.Figure 11. tway coverage for two tests with binary values. Base choice : Base-choice testing [1] requires that every parameter value be covered at least once and in a test in which all the other values are held constant. Each parameter has one or more values designated as base choices. The base choices can be arbitrary, but can also be selected as “special interest” values, e.g., default values, or values that are used most often in operation. If parameters have different numbers of values, where p 1 .. p n have v i values each, the number of tests required is at least 1 + Σ i =1,n (v i -1), or where all n parameters have the same number of values v , the number of tests is 1+n (v -1). An example is shown below in 0, with four binary parameters. a b c d base: 0 0 0 0 test 2 1 0 0 0 test 3 0 1 0 0 test 4 0 0 1 0 test 51Figure 12.Base choice test suite for a 24 configuration The base choice strategy can be highly effective, despite its simplicity. In one study of five programs seeded with 128 faults [8], it was found that “although the Base Choice strategy requires fewer test cases than Orthogonal Arrays and AETG, it found as many faults [8].” In that study, AETG [5] was used to generate2-way (pairwise) test arrays. We can use combinatorial coverage measurement to help understand this finding. For this example of analyzing base choice, we will consider n parameters with 2 values each.First, note that the base test in which each parameter takes its base choice covers C(n , t ) combinations, so for pairwise testing this is C(n , 2) = n (n -1)/2. Changing a single value of the base test to something else will covern -1 new pairs (in our example, ab , ac , and ad have new values in test 2, whilebc and bd are unchanged). This must be done for each parameter, so we will have the original base test combinations plus n (n -1) additional combinations. The total number of 2-way combinations is C(n , 2) × 22, so for n binary parameters:n (n −1) / 2 + n (n −1)Μt (2-way binary base-choice ) = C (n ,2)22C (n ,2) + 2C (n ,2)= C (n ,2)22= 3/4. Figure 13. Graph of 2way coverage for test set in 0. This can be seen in the graph in Figure 13 of coverage for 0. Note that the 75% coverage level is independent of n . For v > 2, the analysis is a little more complicated. The base choice test covers C(n , 2) combinations, and each new test covers n -1 new combinations, but we need v -1 additional tests beyond the base choice for v values. So the proportion of 2-way combinations covered by the base choice strategy in general is: C (n ,2) + (v −1)2C (n ,2)Μt (base-choice ) = C (n ,2)v21+ 2(v −1)= 2vFor example, with v = 3 values per parameter, we still cover 55.6% of combinations, and with v = 4, coverage is 43.75%. This analysis helps explain why the base choice strategy can be effective even if it does not achieve full 2-way coverage. This equation can be generalized to higher interaction strengths. The base test covers C(n ,t ) combinations, and each new test covers C(n -1,t -1) new combinations, since the parameter value being varied can be combined with t -1 other parameters for each t -way combination. Base choice testing requires n (v -1) additional tests beyond the initial one, so for any n , t with n ≥ t C (n ,t ) + n (v −1)C (n −1,t −1)Μt (base-choice ) = C (n ,t )v tC (n ,t ) + t (v −1)C (n ,t )= C (n ,t )v t1+t(v −1)=v t (4)3.6 Analysis of (t+1)-way CoverageA t-way covering array by definition provides 100% coverage at strength t, but it also covers some (t+1)way combinations (assuming n ≥t+1). Using the concepts introduced previously we can investigate minimal coverage levels for (t+1)-way combinations in covering arrays. Given a t-way covering array, for any set of t+1 parameters, we know that any combination of t parameters is fully covered in some set of tests. Joining any other parameter with any combination of t parameters in the tests will give a (t+1)way combination, which has v t+1 possible settings. For any set of tests covering all t-way combinations, the proportion of (t+1)-way combinations covered is thus v t/v t+1, so if we designate (t+1)-way variable-value configuration coverage as S t+1, thenS t+1 ≥1 for any t-way covering array with n ≥t+1. (5)vNote that variable-value configuration coverage is not the same as simple t-way coverage, which gives the proportion of t-way configurations that are 100% covered. Clearly no set of (t+1)-way combinations will be fully covered with a t-way covering array if N < v t+1, where N = number of tests. For most levels of t and v encountered in practical testing, this condition will hold. For example, if v=3, then a 2-way covering array with less than 33=27 tests can be computed (using IPOG-F) for any test problem with less than 60 parameters. So the proportion of combinations with full variable-value coverage, designated Φ, will be zero for 3-way coverage for this example. And in general, designating (t+1)-way full variable-value configuration coverage as Φt+1, if N < v t+1, then Φt+1 = 0, for any t-way covering array with n ≥t+1.As an additional illustration, we show that expression (5) can also be reached by noting that with a t-way covering array, unique (t+1)-way combinations can be identified as follows: traversing the covering array, for the first appearance of each t-way combination, append each of the n-t parameters not contained in the t-way combination to create a (t+1)-way combination. This procedure counts each (t+1)-way combination C(t+1, t) = t+1 times. The covering array contains C(n,t)v t t-way combinations, so the proportion of (t+1)-way combinations, S t+1 , in the t-way array is at leastC(n,t)v t (n −t) /( t+1) 1=t+1C(n,t +1)v vIn most practical cases, the (t+1)-way coverage of a t-way array will be higher than 1/v .3.7 Summary1. Many coverage measures have been devised for code coverage, including statement, branch ordecision, condition, and modified condition decision coverage. These measures are based on aspects of source code and are not suitable for combinatorial coverage measurement.2. Combinatorial coverage measurements may be useful in understanding test set thoroughness and foranalyzing test strategies. Measures include simple t-way coverage, tuple density, variable-value configuration coverage, t-way minimum coverage, and (p,t)-completeness. Test strategies differ in the level of coverage they provide as measured by these concepts.。