第3章(1) 黑盒测试方法1-等价类划分法

⿊盒测试法——等价类划分法实验⽬的：1.掌握等价类划分的⽅法1. 掌握按等价类⽅法设计测试⽤例实验内容：1、请⽤等价类划分法为三⾓形问题划分等价类，并设计相应的测试⽤例，测试下⾯三⾓形问题程序，找出缺陷并改正，给出缺陷报告。

2、三⾓形问题：输⼊3个整数a 、b 、c ，分别作为三⾓形的3条边，通过程序判断由3条边构成的三⾓形的类型为等边三⾓形、等腰三⾓形、⼀般三⾓形或者3条边不构成三⾓形。

3、⽅案设计输⼊三条边a 、b 、c 必须满⾜以下条件：条件1： 1≤a≤100条件2： 1≤b≤100条件3： 1≤c≤100条件4： a ＜b ＋c条件5： b ＜a ＋c条件6： c ＜a ＋b如果输⼊值a 、b 、c 满⾜条件1、2、3，则输出下列四种情况之⼀：（1）如果不同时满⾜条件4、5、6，则程序输出“不构成三⾓形”。

（2）如果3条边相等，则程序输出为“等边三⾓形”。

（3）如果恰好有2条边相等，则程序输出为“等腰三⾓形”。

（4）如果3条边都不相等，则程序输出为“⼀般三⾓形”。

划分等价类输⼊条件输⼊三个整数　有效等价类　⽆效等价类1、 整数2、 3个整数3、 ⾮0整数13、⼀边为⾮整数14、两边为⾮整数15、三遍为⾮整数16、数字个数⼩于317、数字个数⼤于318、⼀边为019、两边为020、三遍为021、⼀边⼩022、两边⼩于0　3、⾮0整数4、正数22、两边⼩于023、三边⼩于024、⼀边⼤于10025、两边⼤于100、三边⼤于100输出条件、 a+c>b、 b+c>a、b+c<=a、c+a<=b 、 a=b且满⾜5、 b=c且满⾜7、c=a且满⾜611、a=b=c12、不满⾜，6，7中的⼀个等价类划分测试⽤例等价类划分测试⽤例测试⽤例编号等价类条件测试⽤例预期结果a b c d11,2,3,4,5,6,7234　普通三⾓形21,2,3,4,5,6,7,8223　等腰三⾓形31,2,3,4,5,6,7,9232　等腰三⾓形41,2,3,4,5,6,7,10322　等腰三⾓形51,2,3,4,5,6,7,11222　等边三⾓形61,2,3,4,12123　不构成三⾓形71,2,3,4,5,6,7,13 2.134　不构成三⾓形(未测试) 81,2,3,4,5,6,8,14 2.1 2.13　不构成三⾓形(未测试) 91,2,3,4,5,6,9,15 2.1 2.1 2.1　不构成三⾓形(未测试) 101,3,4,,1623null　不构成三⾓形(未测试) 111,2,3,172343不构成三⾓形(未测试) 121,2,18023　抛出异常131,2,19002　抛出异常141,2,20000　抛出异常151,2,3,21-122　抛出异常161,2,3,22-1-22　抛出异常171,2,3,23-2-2-2　抛出异常181,2,3,4,241119999　抛出异常191,2,3,4,2511111199　抛出异常201,2,3,4,26111111111　抛出异常211,2,3,4,27235　不构成三⾓形221,2,3,4,28523　不构成三⾓形231,2,3,4,29253　不构成三⾓形。

⿊盒测试⽤例设计⽅法⼀、等价类划分法 该⽅法是将系统的输⼊域划分为若⼲部分，然后从每个部分选取少数代表性数据进⾏测试，这样可以避免穷举法产⽣的⼤量⽤例。

等价类是指某个输⼊域的⼦集合，在该⼦集合中，各个输⼊数据对于揭露软件中的错误都是等效的。

并合理地假定：测试某等价类的代表值就等于对这⼀类其它值的测试。

有效等价类：是指对于系统的规格说明来说是合理的，有意义的输⼊数据构成的集合。

利⽤有效等价类可以验证程序是否实现了规格说明中所规定的功能和性能。

⽆效等价类：是指对于系统的规格说明来说是不合理或⽆意义的输⼊数据所构成的集合。

设计测试⽤例时，要同时考虑这两种等价类。

因为，软件不仅要能接收合理的数据，也要能经受意外的考验，这样的测试才能确保软件具备有更⾼的可靠性。

1、划分等价类 基于特性测试⼦项所对应的 SRS ⽚段，可以参考下⾯⼏条原则：1.在输⼊条件规定了取值范围或值的个数的情况。

例⼦：在1<x<5中。

⼀个有效等价类：1<x<5，两个⽆效等价类：x>=5 和 x<=1。

2.在输⼊条件规定了输⼊值的集合或者规定了必定如何的条件的情况下，可确⽴⼀个有效等价类和⼀个⽆效等价类。

例⼦：规定字段”星期”是输⼊星期⼏。

该输⼊条件⼀个有效等价类是输⼊的值属于从星期⼀到星期⽇的集合，⼀个⽆效等价类是不属于星期⼀到星期⽇的其他值。

3.在输⼊条件是⼀个布尔量的情况。

例⼦：性别，如果规定输⼊“男”为有效，则⼀个有效等价类：“男”，⼀个⽆效等价类：“⼥”。

4.在规定了输⼊数据的⼀组值假定 n 个，并且程序要对每⼀个输⼊值分别处理的情况下，可确⽴ n 个有效等价类和⼀个⽆效等价类。

例⼦：PPT的打印效果分为幻灯⽚加框和幻灯⽚不加框，则对于打印效果这个输⼊条件，n （这⾥ n =2）个有效等价类：幻灯⽚加框，幻灯⽚不加框；⼀个⽆效等价类：加框和不加框外的其他值。

5.在规定了输⼊数据必须遵守的规则的情况下，可确⽴⼀个有效等价类符合规则和若⼲个⽆效等价类从不同⾓度违反规则。

⿊盒测试--等价类划分1.1. 概念等价类划分法是把程序的输⼊域划分成若⼲部分（⼦集），然后从每个部分中选取少数代表性数据作为测试⽤例。

每⼀类的代表性数据在测试中的作⽤等价于这⼀类中的其他值。

1.2 等价类划分法的应⽤1 等价类是指某个输⼊域的⼦集合。

在该⼦集合中，各个输⼊数据对于揭露程序中的错误都是等效的，并合理地假定：测试某等价类的代表值就等于对这⼀类其它值的测试.因此,可以把全部输⼊数据合理划分为若⼲等价类,在每⼀个等价类中取⼀个数据作为测试的输⼊条件,就可以⽤少量代表性的测试数据.取得较好的测试结果.等价类划分可有两种不同的情况:有效等价类和⽆效等价类。

有效等价类:是指对于程序的规格说明来说是合理的,有意义的输⼊数据构成的集合.利⽤有效等价类可检验程序是否实现了规格说明中所规定的功能和性能。

⽆效等价类:与有效等价类的定义恰巧相反。

设计测试⽤例时,要同时考虑这两种等价类.因为,软件不仅要能接收合理的数据,也要能经受意外的考验.这样的测试才能确保软件具有更⾼的可靠性。

2划分等价类的六⼤原则：⑴在输⼊条件规定了取值范围或值的个数的情况下,则可以确⽴⼀个有效等价类和两个⽆效等价类.例：输⼊值是学⽣成绩，范围是0～100：⑵在输⼊条件规定了输⼊值的集合或者规定了“必须如何”的条件的情况下,可确⽴⼀个有效等价类和⼀个⽆效等价类.⑶在输⼊条件是⼀个布尔量的情况下,可确定⼀个有效等价类和⼀个⽆效等价类. 布尔量是⼀个⼆值枚举类型, ⼀个布尔量具有两种状态: true 和 false 。

⑷在规定了输⼊数据的⼀组值（假定n个）,并且程序要对每⼀个输⼊值分别处理的情况下,可确⽴n个有效等价类和⼀个⽆效等价类.例：输⼊条件说明输⼊字符为:中⽂、英⽂、阿拉伯⽂三种之⼀，则分别取这三种这三个值作为三个有效等价类，另外把三种字符之外的任何字符作为⽆效等价类。

⑸在规定了输⼊数据必须遵守的规则的情况下,可确⽴⼀个有效等价类（符合规则）和若⼲个⽆效等价类（从不同⾓度违反规则）⑹在确知已划分的等价类中各元素在程序处理中的⽅式不同的情况下,则应再将该等价类进⼀步的划分为更⼩的等价类3、将等价类转化成测试⽤例：按照[输⼊条件][有效等价类][⽆效等价类] 建⽴等价类表,列出所有划分出的等价类为每⼀个等价类规定⼀个唯⼀的编号.设计⼀个新的测试⽤例,使其尽可能多地覆盖尚未被覆盖地有效等价类,重复这⼀步.直到所有的有效等价类都被覆盖为⽌.设计⼀个新的测试⽤例,使其仅覆盖⼀个尚未被覆盖的⽆效等价类,重复这⼀步.直到所有的⽆效等价类都被覆盖为⽌.1.3实例 +笔记笔记等价类划分3将等价类转化对于有效等价类，使其尽可能多地覆盖尚未被覆盖地有效等价类成测试⽤例使其仅覆盖⼀个尚未被覆盖的⽆效等价类2.3实例例1：⼈寿保险费率（基本保险费0.50）Xs分析: 等价类划分、边界值分析结合使⽤序号输⼊条件输⼊类型测试数据预期结果1⼩于等于0岁（<=0岁）⽆效-1警告信息235岁以下有效20计算出⽉保险费335-59岁有效51计算出⽉保险费460岁以上有效65计算出⽉保险费边界值分析法序号边界值测试数据预期结果100警告信息23535按额外保险费2.87：计算35959按额外保险费2.87：计算46060按额外保险费6.00：计算实例2免费邮箱申请：在某⽹站申请免费信箱时，要求⽤户必须输⼊⽤户名、密码及确认密码，对每⼀项输⼊条件的要求如下：⽤户名：要求为4位以上，16位以下，使⽤英⽂字母、数字、“-”、“_”，并且⾸字符必须为字母或数字；密码：要求为6～16位之间，只能使⽤英⽂字母、数字以及“-”、“_”，并且区分⼤⼩写。

实验1、黑盒测试：等价类划分法
一、实验目的
1、掌握等价类的概念。

2、掌握等价类划分法的测试用例设计方法。

二、实验内容
对三角问题使用等价类划分的方法来设计测试用例，并执行测试，然后撰写实验报告。

三角形问题：规定输入三个整数a、b、c分别作为三边的边长构成三角形。

通过程序判定所构成的三角形的类型（等边三角形、等腰三角形、一般三角形、构不成三角形），并在屏幕上输出0<a,b,c<200输入数据时进行有效性检验。

用C或Java或其它语言写出源程序。

三、实验步骤：
①划分等价类，得到等价类表。

等价类表格式如下：
②运用弱健壮等价类测试用例设计法设计测试用例，得到测试用例表。

测
③执行测试，填写软件缺陷报告。

简单软件缺陷报告格式如下：。

1.等价类划分法等价类划分是一种典型的黑盒测试方法，使用这一方法时，完全不考虑程序的内部结构，只依据程序的规格说明来设计测试用例。

等价类划分方法把所有可能的输入数据，即程序的输入域划分成若干部分，然后从每一部分中选取少数有代表性的数据做为测试用例。

使用这一方法设计测试用例要经历划分等价类（列出等价类表）和选取测试用例两步。

2.划分等价类：等价类是指某个输入域的子集合。

在该子集合中，各个输入数据对于揭露程序中的错误都是等效的，并合理地假定：测试某等价类的代表值就等于对这一类其它值的测试，因此，可以把全部输入数据合理划分为若干等价类，在每一个等价类中取一个数据作为测试的输入条件就可以用少量代表性的测试数据取得较好的测试结果。

等价类划分可有两种不同的情况：有效等价类和无效等价类。

等价类的划分有两种不同的情况：①有效等价类：是指对于程序的规格说明来说，是合理的，有意义的输入数据构成的集合。

利用有效等价类可检验程序是否实现了规格说明中所规定的功能和性能。

②无效等价类：是指对于程序的规格说明来说，是不合理的，无意义的输入数据构成的集合。

对于具体的问题，无效等价类至少应有一个，也可能有多个。

在设计测试用例时，要同时考虑有效等价类和无效等价类的设计。

3.划分等价类的标准：1）完备测试、避免冗余；2）划分等价类重要的是：集合的划分，划分为互不相交的一组子集，而子集的并是整个集合；3）并是整个集合：完备性；4）子集互不相交：保证一种形式的无冗余性；5）同一类中标识（选择）一个测试用例，同一等价类中，往往处理相同，相同处理映射到"相同的执行路径".4.划分等价类的原则。

(1) 如果输入条件规定了取值范围，或值的个数，则可以确立一个有效等价类和两个无效等价类。

例如，在程序的规格说明中，对输入条件有一句话：“…… 项数可以从1到999 ……”则有效等价类是“1≤项数≤999”两个无效等价类是“项数＜1”或“项数＞999”。

实验一黑盒测试法——等价类划分法实验目的：1.掌握等价类划分的方法2.掌握按等价类方法设计测试用例实验内容：1、请用等价类划分法为三角形问题划分等价类，并设计相应的测试用例，测试下面三角形问题程序，找出缺陷并改正，给出缺陷报告。

#include "iostream.h"void main(){int a,b,c;cout<<"请输入三角形的三条边(界于1-100之间)"<<endl;cin>>a>>b>>c;if(a<=1||a>=100)cout<<"a的值超过允许的范围！";if(b<=1||b>=100)cout<<"b的值超过允许的范围！";if(c<=1||c>=100)cout<<"c的值超过允许的范围！";if(a+b>c||a+c>b||b+c>a)cout<<"a,b,c的值不能构成三角形！";if(a==b&&b==c)cout<<"是等边三角形！";if(a==b||b==c||a==c)cout<<"是等边三角形！";if(a<>b&&b<>c&&c<>a)cout<<"一般三角形！";}三角形问题：划分等价类测试用例：1、覆盖有效等价类的测试用例2、覆盖无效等价类的测试用例缺陷报告：测试人修正人确认人修正日期年月日缺陷编号2用例编号 1 缺陷类型代码错误严重级别严重优先级优先缺陷状态New测试阶段单元□ 集成□系统□ 验收□ 其它（）可重现性是□否BUG原因□需求分析基本设计□ 详细设计□ 设计式样理解□ 编程□数据库设计□ 环境配置□ 其它（）缺陷描述输入正确的三个数，不能进行正确的判断三角形的类型预期结果是一般三角形！重现步骤备注1、在VC++6.0中运行源程序输入数据如图所示：以下部分由BUG修改人填写缺陷修改描述将以下代码if(a+b>c||a+c>b||b+c>a)cout<<"a,b,c的值不能构成三角形！";改成if(a+b<c||a+c<b||b+c<a)cout<<"a,b,c的值不能构成三角形！";测试人修正人确认人修正日期年月日缺陷编号3 用例编号2~4 缺陷类型严重级别严重优先级优先缺陷状态New测试阶段单元□ 集成□系统□ 验收□ 其它（）可重现性是□否BUG原因□需求分析基本设计□ 详细设计□ 设计式样理解□ 编程□数据库设计□ 环境配置□ 其它（）缺陷描述输入正确的三个数，不能正确判断三角形的类型预期结果等腰三角形重现步骤备注在VC++6.0中运行源程序输入数据如图所以：以下部分由BUG修改人填写缺陷修改描述将以下代码：if(a==b&&b==c)cout<<"是等边三角形！";改为：if((a==b&&b!=c)||(a==c&&c!=b)||(b==c&&a!=c))cout<<"是等腰三角形！";测试人修正人确认人修正日期年月日缺陷编号 4 用例编号6~12，20~39 缺陷类型严重级别严重优先级优先缺陷状态New测试阶段单元□ 集成□系统□ 验收□ 其它（）可重现性是□否BUG原因□需求分析基本设计□ 详细设计□ 设计式样理解□ 编程□数据库设计□ 环境配置□ 其它（）缺陷描述输入无效数据，不能判定能否构成三角形预期结果给出提示判断是否为有效的输入重现步骤备注在VC++6.0中运行源程序输入数据如图所示：以下部分由BUG修改人填写缺陷修改描述将以下代码：if(a<>b&&b<>c&&c<>a)cout<<"一般三角形！";改为：if((a>0&&a<=100)&&(b>0&&b<=100)&&(c>0&&c<=100)){if(a!=b&&b!=c&&c!=a)cout<<"一般三角形！";}测试人修正人确认人修正日期年月日缺陷编号 5 用例编号40~45 缺陷类型严重级别严重优先级优先缺陷状态New测试阶段单元□ 集成□系统□ 验收□ 其它（）可重现性是□否BUG原因□需求分析基本设计□ 详细设计□ 设计式样理解□ 编程□数据库设计□ 环境配置□ 其它（）缺陷描述输入不能构成三角形的有效数据，不能判定是否为三角形预期结果不能构成三角形重现步骤备注在VC++6.0中运行源程序输入数据如图所示：以下部分由BUG修改人填写缺陷修改描述将以下代码：if(a<>b&&b<>c&&c<>a)cout<<"一般三角形！";改为：if((a>0&&a<=100)&&(b>0&&b<=100)&&(c>0&&c<=100)){if((a!=b&&b!=c&&c!=a)&&(a+b>c&&a+c>b&&b+c>a))cout<<"一般三角形！";}测试人修正人确认人修正日期年月日缺陷编号6用例编号13~19 缺陷类型严重级别严重优先级优先缺陷状态New测试阶段单元□ 集成□系统□ 验收□ 其它（）可重现性是□否BUG原因□需求分析基本设计□ 详细设计□ 设计式样理解□ 编程□数据库设计□ 环境配置□ 其它（）缺陷描述只输入三角形的一边或两边，程序进入等待的状态，没有提示。

黑盒测试是一种基于证明功能需求和用户最终需求的测试方法，设计黑盒测试用例的方法有如下8种：等价类划分法。

边界值分析法。

因果图法。

判定表驱动测试。

场景法。

功能图法。

错误推测法。

正交试验设计法。

在实际测试工作中，往往是综合使用各种方法才能有效地提高测试效率和测试覆盖率，这就需要认真掌握这些方法的原理，积累更多的测试经历，以有效地提高测试水平和测试效率。

下面就将主要介绍这8种设计黑盒测试用例的方法。

等价类划分等价类划分法是一种典型的、重要的黑盒测试方法，它将程序所有可能的输入数据〔有效的和无效的〕划分成假设干个等价类。

然后从每个局部中选取具有代表性的数据当做测试用例进展合理的分类，测试用例由有效等价类和无效等价类的代表组成，从而保证测试用例具有完整性和代表性。

利用这一方法设计测试用例可以不考虑程序的部构造，以需求规格说明书为依据，选择适当的典型子集，认真分析和推敲说明书的各项需求，特别是功能需求，尽可能多地发现错误。

由于等价类是在需求规格说明书的根底上进展划分的，并且等价类划分不仅可以用来确定测试用例中的数据的输入输出的准确取值围，也可以用来准备中间值、状态和与时间相关的数据以及接口参数等，所以等价类可以用在系统测试、集成测试和组件测试中，在有明确的条件和限制的情况下，利用等价类划分技术可以设计出完备的测试用例。

这种方法可以减少设计一些不必要的测试用例，因为这种测试用例一般使用一样的等价类数据，从而使测试对象得到同样的反映行为。

对于等价类我们从以下几个方面讨论它的划分方法。

1、等价类划分等价类可以划分为有效等价类和无效等价类。

〔1〕有效等价类有效等价类指对于程序规格说明来说，是合理的、有意义的输入数据构成的集合。

利用有效等价类可以检验程序是否实现了规格说明预先规定的功能和性能。

有效等价类可以是一个，也可以是多个，根据系统的输入域划分假设干局部，然后从每个局部中选取少数有代表性数据当做数据测试的测试用例，等价类是输入域的集合。

【⿊盒测试】测试⽤例的常⽤⽅法1、等价类划分法应⽤场合：界⾯中只要有数据输⼊的地⽅，就可以使⽤等价类划分法。

从⽆穷多的数据中，挑选少量代表数据进⾏测试。

1）分析需求，划分等价类：有效等价类和⽆效等价类2）从每个等价类中，⾄少挑选1个代表数据进⾏测试如：姓名3-20个字符 有效数据：⼤于等于3个字符，⼩于等于20个字符 ⽆效数据：⼩于3个字符 ⼤于20个字符2、边界值法应⽤场合：界⾯中有数据输⼊的地⽅，⼀般可以使⽤，边界值法往往和等价类划分法⼀起使⽤，形成⼀套更为完善的测试⽅案。

找到有效数据和⽆效数据之间的分界点（边界值）测试：最⼩边界值-1，最⼩边界值，最⼤边界值+1，最⼤边界值如：姓名3-20个字符 有效数据：⼤于等于3个字符，⼩于等于20个字符 ⽆效数据：⼩于3个字符 ⼤于20个字符最⼩边界值：3个字符最⼤边界值：4个字符最⼩边界值-1：2个字符最⼤边界值+1：5个字符3、因果图及判定表法应⽤场合：在⼀个界⾯中有多个控件，如果控件之间有组合关系或者限制关系，不同的控件组合会产⽣不同的输出结果。

为了弄清不同的输⼊组合会产⽣怎样的输出结果，可以使⽤因果图或判定表法。

1）基本 : 表达的是因（输⼊结果）和果（输出结果）之间的关系。

A 恒等　如果a=0那么b=0；如果a=1那么b=1 B 与（^） ⼏个输⼊条件都成⽴结果才成⽴，如果输⼊其中任何⼀个输⼊条件不成⽴，结果都不成⽴。

C 或（v） 多个输⼊条件有任何1个成⽴结果都成⽴，只有所有的输⼊条件都不成⽴的时候，结果才不成⽴。

D ⾮ A=1时B＝0；A=0时B=12）约束（限制）: 限制的是同⼀类的，要么限制的同为输⼊条件，要么限制的同为输出结果 A 互斥E（Exclude） 只能有1个是成⽴（1），但是可以都不选（都是0）B 唯⼀O（Only）表⽰在多个条件中，有且仅有1个成⽴。

C 要求R（Required） 若a=1则要求b必须为1，不允许出现a=1，b=0的情况，反之a=0时b的值⽆所谓。