软件测试中的白盒测试技术与方法

第5章 白盒与黑盒测试的测试用例设计

5.1 覆盖率的概念

 覆盖率是用来度量测试完整性的一个手段

 逻辑覆盖和功能覆盖

 覆盖率=（至少被执行一次的item数）/item总数

5.2 白盒测试的测试用例设计

5.2.1逻辑覆盖

逻辑覆盖是以程序内部的逻辑结构为基础的测试用例设计技术，属白盒测试。为了衡量测试的覆盖程度，需要建立一些作为测试彻底度的定量衡量标准。目前常用的覆盖标准是：

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

一、语句覆盖

语句覆盖就是设计若干个测试用例，运行所测的程序，使得每一可执行语句至少执行一次。

二、判定覆盖

判定覆盖就是设计若干个测试用例，使程序中的每个判断至少出现一次“真值”和一次“假值”，即程序中的每个分支都至少执行一次。

三、条件覆盖

条件覆盖是指利用若干个测试用例，使被测试的程序中，对应每个判断中每个条件的所有可能情况均至少执行一次。

四、判定/条件覆盖

判定/条件覆盖就是设计足够多的测试用例，使得程序中每个判断条件的所有可能的结果至少取到一次，又使每次判断的每个分支至少通过一次。

五、条件组合覆盖

解决上述问题的新标准是条件组合覆盖。条件组合覆盖就是设计足够多的测试用例，使得每个判断的所有可能的条件取值组合至少执行一次。

六、逻辑覆盖举例

[例1]试用逻辑覆盖测试法为采用冒泡排序（bubble sorting）法进行数据排序的C程序设计测试用例。

本例是一个对k个整数进行升序排序的C程序，采用的算法是冒泡排序。基本步骤是：

（1） 从数组中取出第2个元素；

（2） 如果新取出的元素大于等于其前邻元素，则转向第（4）步；

（3） 如果新取出的元素小于其前邻元素，则与其前邻元素交换位置；

（4） 将新元素与新的前邻元素比较，若仍小于新的前邻元素，则重复第（3）步；

（5） 取下一个元素。如果数组中元素已取完则结束排序，否则转向第（2）步。

软件测试中的黑盒测试与白盒测试

在软件开发过程中，测试是非常重要的一个环节。通过测试，可以发现并解决软件中存在的缺陷，保证软件质量。软件测试主要分为黑盒测试和白盒测试两种。本文将从定义、原理、优缺点等方面详细介绍这两种测试方法。

一、黑盒测试

黑盒测试是一种测试方法，测试人员只需要关心测试输入和测试输出，与程序内部结构和实现无关。因此，黑盒测试也被称为功能测试或行为测试。

在黑盒测试中，测试人员不需要了解代码的实现细节，只需要了解系统的规格说明和用户需求，根据这些来设计测试用例。测试用例是测试人员设计的特定输入值，用于检查系统的输出是否符合预期。在黑盒测试中，测试人员只在输入和输出之间建立联系，不考虑其内部处理逻辑。

黑盒测试的原理是根据输入和输出之间的关系来检查功能是否正确。测试重点是检查软件功能是否符合用户需求，是否能够正常工作，并且与其他功能相互协调。黑盒测试覆盖面广，适用于系统的高层级测试。黑盒测试还可以评估系统的可靠性、可用性、可维护性和安全性。

黑盒测试的优点是测试人员不需要了解代码实现，只需要了解系统规格说明和用户需求。测试人员不需要专业的编程知识，容易掌握技能。同时，黑盒测试对用户体验的要求高，能够更好地反映用户的真实需求。

但是，黑盒测试无法检查代码中的逻辑错误和代码覆盖率，测试效率较低。因此，黑盒测试通常需要与其他测试方法一起使用。

二、白盒测试

白盒测试是一种测试方法，测试人员需要了解被测试程序的内部结构和实现。白盒测试也被称为结构测试或逻辑测试。

在白盒测试中，测试人员需要研究程序的源代码和程序的内部工作过程。测试人员通过检查程序代码的执行路径、代码覆盖率等指标来评估软件是否符合规范。测试人员也可以使用自动化测试工具来帮助测试。

白盒测试的原理是通过检查程序的内部结构来评估软件质量。由于测试人员可以了解程序的内部结构，因此可以评估软件是否符合标准。白盒测试检测代码实现的错误，如逻辑错误和语法错误，并指出这些错误的位置和原因。

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. . word. .. 软件测试中如何编写单元测试用例（白盒测试）

测试用例（Test Case）是为某个特殊目标而编制的一组测试输入、执行条件以及预期结果，以便测试某个程序路径或核实是否满足某个特定需求。

测试用例（Test Case）目前没有经典的定义。比较通常的说法是：指对一项特定的软件产品进行测试任务的描述，体现测试方案、方法、技术和策略。内容包括测试目标、测试环境、输入数据、测试步骤、预期结果、测试脚本等，并形成文档。

不同类别的软件，测试用例是不同的。不同于诸如系统、工具、控制、游戏软件，管理软件的用户需求更加不统一，变化更大、更快。笔者主要从事企业管理软件的测试。因此我们的做法是把测试数据和测试脚本从测试用例中划分出来。测试用例更趋于是针对软件产品的功能、业务规则和业务处理所设计的测试方案。对软件的每个特定功能或运行操作路径的测试构成了一个个测试用例。

随着中国软件业的日益壮大和逐步走向成熟，软件测试也在不断发展。从最初的由软件编程人员兼职测试到软件公司组建独立专职测试部门。测试工作也从简单测试演变为包括：编制测试计划、编写测试用例、准备测试数据、编写测试脚本、实施测试、测试评估等多项内容的正规测试。测试方式则由单纯手工测试发展为手工、自动兼之，并有向第三方专业测试公司发展的趋势。

要使最终用户对软件感到满意,最有力的举措就是对最终用户的期望加以明确阐述，以便对这些期望进行核实并确认其有效性。测试用例反映了要核实的需求。然而，核实这些需求可能通过不同的方式并由不同的测试员来实施。例如，执行软件以便验证它的功能和性能，这项操作可能由某个测试员采用自动测试技术来实现；计算机系统的关机步骤可通过手工测试和观察来完成；不过，市场占有率和销售数据（以及产品需求），只能通过评测产品和竞争销售数据来完成。

白盒测试综述

(一) 白盒测试与黑盒测试的过程和方法是有一些区别的

单元测试的步骤：

1、 理解需求和设计

理解设计是很重要的，特别是要搞清楚被测试模块在整个软件中所处的位置，这对测试的内容将会有很大的影响。需要记住的一个原则就是：好的设计，各模块只负责完成自己的事情，层次与分工是很明确的。在单元测试的时候，可以不用测试不属于被测试模块所负责的功能，以减少测试用例的冗余，集成测试的时候会有机会测试到的。

举例：

/*

* 判断三条边是否能够组成三角形

* 返回值：true-是； false-否

*/

bool isTriangle(int a, int b, int c);

测试该函数的时候，只需要测试三条边（在合法的取值范围内的整数）是否能够满足两边之和是否大于第三边的功能，而不需要测试三条边是否在合法的范围（0， 200）之间的整数，因为调用该函数之前，一定要先通过下面函数的检查，要是检查不通过，就不会执行isTriangle函数。

/*

* 判断三条边是否合法(即：判断三条边都在合法的范围内)

* 返回值：true-是； false-否

*/

bool isLegal(int a, int b, int c);

所以，单元测试主要是关注本单元的内部逻辑，而不用关注整个业务的逻辑，因为会有别的模块去完成相关的功能。

2、 概览源代码

浏览一下源代码，主要任务：

（1）初步检查源代码的编码风格与规范

（2）大致估算测试工作量，比如：需要多少的测试用例、需要写多少的驱动模块和装模块等。

（3）确定模块的复杂程度，初步制定测试的优先级等。

3、 精读源代码

认真阅读和分析代码，主要任务：

（1）理解代码的业务逻辑。

（2）检查代码与设计是否相符，如果详细设计没有该模块的流程图的话，先去画出流程图。

（3）仔细研究逻辑复杂的模块

（4）可以采用一些检查列表来检查程序可能会出现的问题。如果没有检查列表，那么，可以根据程序的特点，有针对性地检查容易出问题的地方（记得把经验总结下来供下次使用）。