软件测试学习笔记（二）——软件测试基本技术

一、简介

任何工程产品都可以使用白盒测试和黑盒测试两种方法之一进行测试。

1.1 黑盒测试

黑盒测试：已知产品的功能设计规格和用户手册，可以进行测试证明每个功能是否实现、每个实现了的功能是否符合要求，以及产品的性能是否满足用户的要求。

  软件的黑盒测试意味着测试要在软件的接口处进行，测试人员完全不考虑程序内部的逻辑结构和内部特性，只依据程序的需求规格说明书和用户手册，检查程序的功能是否符合它的功能说明，以及性能是否满足用户的要求。因此黑盒测试又叫功能测试或数据驱动测试。

黑盒测试主要是为了发现以下几类错误：

是否有不正确或遗漏的功能？
在接口上，输入是否能正确的接受？能否输出正确的结果？
是否有数据结构错误或外部信息（例如数据文件）访问错误？
性能上是否能够满足要求？
是否有初始化或终止性错误？ 

1.2 白盒测试

白盒测试：已知产品的内部工作过程，可以通过测试证明每种内部操作是否符合设计规格要求，所有内部成分是否已经过检查。

  软件的白盒测试是对软件的过程性细节做细致的检查，它允许测试人员利用程序内部的逻辑结构及有关信息，设计或选择测试用例，对程序所有逻辑路径进行测试，通过在不同点检查程序状态，确定实际状态是否与预期的状态一致。因此白盒测试又称为结构测试或逻辑驱动测试。

白盒测试需要对程序模块进行如下检查：
保证一个模块中的所有独立路径至少被使用一次。
对所有逻辑值均测试true和false。
在循环的边界和运行的界限内执行循环体。
检查内部数据结构以确定其有效性。

2.测试技术

2.1 白盒测试技术

白盒测试对象基本上是源程序，是以程序的内部逻辑为基础的一种测试方法。
白盒测试方法又可分为静态测试和动态测试。

  静态测试是一种不通过执行程序而进行测试的技术，其关键功能是检查软件的表示和描述是否一致，没有冲突或者没有歧义。它瞄准的是纠正软件系统在描述、表示和规格上的错误，是任何进一步测试的前提。

  动态测试需要软件的执行，当软件系统在模拟的或真实的环境中执行之前、之中和之后。对软件系统行为的分析是动态测试的主要特点，它显示了一个系统在检查状态下是正确还是不正确。

2.1.1 静态测试

  最常见的静态测试是找出源代码的语法错误，这类测试可由编译器来完成，因为编译器可以逐行分析检验程序的语法，找出错误并报告。除此之外，测试人员须采用人工方法来检验程序，有些地方存在非语法方面的错误，只能通过人工检测的方法来判断。

  人工检测的方法主要有代码检查法、静态结构分析法等。
<1>代码检查法

代码检查法主要是通过桌面检查，代码审查和走查方式，对以下内容进行检查。

检查代码和设计的一致性；
代码的可读性以及对软件设计标准的遵循情况；
代码逻辑表达的正确性；
代码结构的合理性；
程序中不安全、不明确和模糊的部分；
编程风格方面的问题等。

桌面检查：桌面检查是一种传统的检查方法，由程序员检查自己编写的程序。程序员在程序通过编译之后对源代码进行分析、检验，并补充相关的文档，目的是发现程序中的错误。

代码审查：代码审查是由一组人通过阅读、讨论和争议对程序进行静态分析的过程，以小组会的方式进行。

代码走查：代码走查就是针对代码，在假想的输入情况下，逐行的浏览代码，走查代码中发现潜在的缺陷并记录结果的过程。
<2>静态结构分析法

  在静态结构分析中，测试人员通常通过使用测试工具分析程序源代码的系统结构、数据结构、数据接口、内部控制逻辑等内部结构，生成函数调用关系图、模块控制流图、内部文件调用关系图等各种图形、图表，清晰地标识整个软件的组成结构。

  通过分析这些图表，包括控制流分析、数据据流分析、接口分析、表达式分析等，使其便于阅读与理解，然后可以通过分析这些图表，检查软件有没有存在缺陷或错误。

静态结构分析法通常采用以下一些方法进行源程序的静态分析：

通过生成各种图表，来帮助对源程序的静态分析。
静态错误分析

常用的各种引用表主要有(5个)：

① 标号交叉引用表：列出在各模块中出现的全部标号，并标出标号属性。

② 变量交叉引用表：变量定义与引用表。

③ 子程序（宏、函数）引用表：列出各个子程序、宏和函数属性，参数表。

④ 等价表：列出在等价语句或等值语句中出现的全局变量和标号。

⑤ 常数表：列出全部数字常数和字符常数，并指出它们在哪些语句中首先被定义。

常用的各种关系图、控制流图主要有：

① 函数调用关系图：列出所有函数，用连线表示调用关系，通过应用程序各函数之间的调用关系展示系统的结构。

② 模块控制流图：由许多结点和连接结点的边组成的图形，其中每个结点代表一条或多条语句，边表示控制流向，可以直观地反映出一个函数的内部结构。

静态错误分析主要用于确定在源程序中是否有某类错误或“危险”结构。

① 类型和单位分析（发现数据类型错误和单位的不一致。）

② 引用分析（变量在赋值前被引用，在赋值后未被引用，都是引用异常，需要检查程序的每一条路径，采用深度优先遍历方法。）

③ 表达式分析（表达式中的错误，如不正确的使用括号，数组下标越界，除数为0，对负数开平方等。）

④ 接口分析（模块间接口的一致性和模块与外部数据库之间的接口的一致性。）

2.1.2 程序插桩技术

  程序插桩方法是借助往被测程序中插入操作，来实现测试目的的方法，即向源程序中添加一些语句，实现对程序语句的执行、变量的变化等情况进行检查。

  想要了解一个程序在某次运行中所有可执行语句被覆盖的情况，或是每个语句的实际执行次数，最好的办法是利用插桩技术。

下面是一个插桩实例：



上图计算整数X和整数Y的最大公约数的程序流程图，其中虚线的部分就是插桩的地方。

设计插桩程序时需要考虑的问题（4个）：

探测哪些信息；
在程序的什么部位设置探测点；
程序块的第一个可执行语句之前

for，do while等循环语句处
if，else if等条件语句各分支处
输入输出语句之后
函数、过程、子程序调用语句之后
return语句之后
goto语句之后

需要设置多少个探测点；（一般情况下，在没有分支的程序段中只需一个计数语句，但如果程序中出现了多种控制结构，则要设计最少的计数语句完成相应的测试要求。）

程序中特定部位插入某些用以判断变量特性的语句。（这些判断变量特性的语句称为断言语句，通过断言语句的执行，使得程序的运行特性得到证实。）

2.1.3 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技术，是通过对程序逻辑结构的遍历实现程序的覆盖，这一方法要求测试人员对程序的逻辑结构有清楚的了解。

  从覆盖源程序语句的详细程度分析，逻辑覆盖标准有语句覆盖、判定覆盖、条件覆盖、判定/条件覆盖、条件组合覆盖。

示例程序一：

function js(float A,float B,float X){
if(A>1&&B=0) X=X/A;
if(A=2||X>1) X=X+1;
}

其流程图为：



实例程序二：

void DoWork(int x,int y,int z){
int k=0,j=0;
if((x>3)&&(z<10)){//语句块1
k=x*y-1;
j=sqrt(k);
}
if((x==4)||(y>5)){//语句块2
j=x*y+10;
}
j=j%3;		  //语句块3
}

其流程图为：

<1>语句覆盖

语句覆盖使程序中每个语句至少都能被执行一次。

例如:

在程序1中，为使程序中每个语句至少执行一次，只需设计一个能通过路径a-c-e的数据就可以了，例如选择输入数据为：A=2，B=0，X=3就可达到“语句覆盖”标准。

在程序2中，如测试用例输入为：x=4、y=5、z=5 程序执行的路径是：a-b-d。

<2>判定覆盖

比语句覆盖稍强的覆盖标准是判定覆盖。按判定覆盖准则进行测试是指，设计若干测试用例，运行被测程序，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。判定覆盖又称为分支覆盖。

<3>条件覆盖

在设计程序中，一个判定语句是由多个条件组合而成的复合判定。

条件覆盖的含义是：构造一组测试用例，使得每一判定语句中每个逻辑条件的可能值至少满足一次。

<4>判定/条件覆盖

判定/条件覆盖的含义是：设计足够的测试用例，使得判定中每个条件的所有可能（真/假）至少出现一次，并且每个判定本身的判定结果（真/假）也至少出现一次。

<5>多条件覆盖

多条件覆盖也称为条件组合覆盖，它的含义是：设计足够的测试用例，使得每个判定中条件的各种可能组合都至少出现一次。显然满足多条件覆盖的测试用例是一定满足判定覆盖、条件覆盖和判定/条件覆盖的。

2.1.4 基本路径测试法

前面的例子是个比较简单的程序段，只有两条路径。但在实际问题中，即使一个不太复杂的程序，其路径的组合都是一个庞大的数字。

基本路径测试法是在程序控制流图的基础上，通过分析控制构造的环路复杂性，导出基本可执行路径集合，从而设计测试用例的方法。

设计出的测试用例要保证在测试中程序的每一条可执行语句至少执行一次。

基本路径测试法的步骤：

画出程序控制流图
计算程序环路复杂性
确定独立路径集合
准备测试用例 

<1>程序控制流图

  控制流图是描述程序控制流的一种图示方式。其中基本的控制结构对应的图形符号如下图所示。图中的图形符号中，圆圈称为控制流图的一个结点，它表示一个或多个无分支的语句或源程序语句。 

  程序流程图中的一个顺序处理框序列和一个菱形判定框，可以映射成流图中的一个节点。在流图中一条边必须终止于一个节点，即使这个节点并不代表任何语句（实际上相当于一个空语句）。

  边和节点围成的面积称为区域，但计算区域数时应该包括图外部未被包围的哪个区域。



下图是一个简单的流程图转换为控制流图的示例：



注意：控制流图的判定节点是左假右真。

<2>环路复杂性

  进行程序的基本路径测试时，程序的环路复杂性给出了程序基本路径集合中的独立路径条数，这是确保程序中每个可执行语句至少执行一次所必须的测试用例数目的上界。

  基本路径集不是惟一的，对于给定的控制流图，可以得到不同的基本路径集。

通常环路复杂性V(G)可用以下3种方法求得：

将环路复杂性定义为控制流图中的区域数。
设E为控制流图的边数，N为图的结点数，则定义环路的复杂性为V(G)=E−N+2。（最为简单）
若设P为控制流图中的判定结点数，则有V(G)=P+1。（最不易出错）

上图中边数为13，节点数为11。

第一种方法：4

第二种方法计算：13-11+2=4

第三种方法计算：3+1=4

2.1.5 其它白盒测试方法

<1>域测试

域指程序的输入空间。

域错误：若程序的控制流有错误，对应某一特定的输入可能执行的是一条错误路径，这种错误称为路径错误，也叫做域错误。

域测试主要是针对域错误进行的程序测试，是一种基于程序结构的测试方法。

缺点：

A．为进行域测试对程序提出的限制过多：

程序中不出现数组；

程序中不含有子函数或子例程；

程序中没有输入和输出错误；

程序的分支谓语是简单谓语，即不含有布尔运算符and和or；

程序分支谓语是线性的；

程序输入域是连续的而不是离散的；

相邻的两个域上计算是不相同的；

B． 当程序存在很多路径时，存在的测试点也很多。

<2>符号测试

符号测试的基本思想是允许程序的输入不仅仅是具体的数值数据，而且包括符号值，这一方法也因此而得名。其测试步骤如下(5个)。

（1）利用符号执行解释器对被测程序进行符号执行；

（2）若是遇到程序不能继续执行的情况，要求用户干预，或是遍历各执行树的各分支路径；

（3）化简得到的路径条件式

（4）用解线性不等式的方法求解路径条件式，以求得满足各个限制谓语的测试数据；

（5）对程序进行测试，若上述不等式无解，则相应的路径不可执行。

遇到的测试问题：

（1）分支问题

分支条件是符号，无法确定分支的走向；

（2）二义性问题

由于符号不能代表确切的值，经常会产生二义性问题；

（3）大程序问题

程序很复杂时，最终结果的表达式非常长，如果得不到简化，则测试时会占用大量的时间和空间，或者问题解决不了。

<3>Z路径覆盖

指简化循环意义下的路径覆盖。无论循环的形式和实际执行循环体的次数是多少，只考虑循环一次或零次两种情况。

程序中的所有路径可以用路径树来表示，当得到某一程序的路径树后，从其根结点开始，一次遍历，再回到根结点，把所经历的叶节点排列起来，就得到一个路径。如果设法遍历了所有的叶节点，那就得到了所有路径，然后生成每个路径的测试用例，就做到了Z路径覆盖测试。

<4>程序变异

程序变异方法是一种错误驱动测试。所谓错误驱动测试方法，是指该方法是针对某类特定程序错误的。

错误驱动测试主要有两种，即程序强变异和程序弱变异。

　（1） 测试输入数据必须对突变和原始数据引起不同的程序状态。

　 （2）输出结果应该得到验证。

2.1.6 白盒测试应用策略

（1）在测试中，应尽量先使用工具进行静态结构分析。

（2）测试中可采取先静态后动态的组合方式：先进行静态结构分析、代码检查，再进行覆盖率测试。

（3）利用静态分析的结果作为导引，通过代码检查和动态测试的方式对静态发现结果进行进一步的确认，使测试工作更为有效。

（4）覆盖率测试是白盒测试的重点，一般可使用基本路径测试法达到语句覆盖标准；对于软件的重点模块，应使用多种覆盖率标准衡量代码的覆盖率。

（5）在不同的测试阶段，测试的侧重点不同：
在单元测试阶段，以代码检查、逻辑覆盖为主；
在集成测试阶段，需要增加静态结构分析等；
在系统测试阶段，应根据黑盒测试的结果，采取相应的白盒测试。

2.2 黑盒测试技术

  黑盒测试也称数据驱动测试，在测试时，把程序看作一个不能打开的黑盒子，在完全不考虑程序内部结构和内部特性的情况下，测试者在程序接口进行测试。

  在黑盒测试过程中，只是通过输入数据、进行操作、观察输出结果，来检查软件系统是否按照需求规格说明书的规定正常使用，软件是否能适当地接收输入数据而产生正确的输出信息，并保持外部信息的完整性。

黑盒测试方法：功能测试和非功能测试

2.2.1 功能测试（共8种）

<1>等价类划分法

  所谓等价类是指某个输入域的子集，使用这一方法时，是把所有可能的输入数据，即程序的输入域划分成若干部分（子集），然后从每一个子集中选取少数具有代表性的数据作为测试用例。
等价类划分有以下两种不同的情况:

有效等价类：是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。利用它，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。
无效等价类 ：是指对于程序规格说明来说，是不合理的、无意义的输入数据构成的集合。利用它，可以检查程序中功能和性能的实现是否有不符合规格说明要求的地方。

划分等价类的方法如下：
 按区间划分 (1<x<100)
 按数值划分 (x=1,2,3)
 按数值集合划分 (x {大于2小于20的整数} )
 按限制条件划分 (x是一个布尔型变量)
 按限制规则划分 (英语过四级，各门课程都及格才能拿奖学金)
 按处理方式划分 (确保每一个等价类中的数据只有一种处理方式，否则要再细分为更小的等价类)

在确立了等价类之后，建立等价类表，列出所有划分出的等价类，如表3-1所示。



再从划分出的等价类中按以下原则选择测试用例:

为每个等价类规定一个惟一编号；
设计一个新的测试用例，使其尽可能多地覆盖尚未覆盖的有效等价类；重复这一步骤，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，使其仅覆盖一个无效等价类，重复这一步骤，直到所有的无效等价类都被覆盖为止。
例题：

该函数包含3个变量：month、day和year，函数的输出为输入日期后一天的日期。例如，输入为2006年3月7日，则函数的输出为2006年3月8日。要求输入变量month、day和year均为整数值，并且满足条件：1≤month≤12，1≤day≤31，1920≤year≤2050。

程序的输入结构如下图：



正确的输入与输出为：



前提条件是：输入变量month、day和year均为整数值，并且满足条件：1920≤year≤2050 ，1≤month≤12，1≤day≤31。

解题步骤：

等价类表：



预期的输出结果：

R1: day=day+1

R2: day=1 month=month+1

R3: day=1 month=1 year=year+1

R4: day越界

R5: month越界

R6: year越界

测试用例：

<2>边界值分析法

  边界值分析法就是对输入或输出的边界值进行测试的一种黑盒测试方法。

  在测试过程中，边界值分析法是通过选择等价类边界的测试用例进行测试，边界值分析法与等价类划分法的区别是边界值分析不是从某等价类中随便挑一个作为代表，而是使这个等价类的每个边界都要作为测试条件。另外，边界值分析不仅考虑输入条件边界，还要考虑输出域边界产生的测试情况。

  使用边界值分析方法设计测试用例，首先应确定边界情况。

  通常输入等价类与输出等价类的边界，就是应着重测试的边界情况。应当选取正好等于，刚刚大于，或刚刚小于边界的值作为测试数据，而不是选取等价类中的典型值或任意值作为测试数据。

选择测试用例的原则如下（6个）。

如果输入条件规定了值的范围，则应该取刚达到这个范围的边界值，以及刚刚超过这个范围边界的值作为测试输入数据。
如果输入条件规定了值的个数，则用最大个数、最小个数、比最大个数多1个、比最小个数少1个的数作为测试数据。
根据规格说明的每一个输出条件，使用前面两条规则 。
如果程序的规格说明给出的输入域或输出域是有序集合（如有序表、顺序文件等），则应选取集合的第一个和最后一个元素作为测试用例。
如果程序用了一个内部数据结构，应该选取这个内部数据结构的边界值作为测试用例。
分析规格说明，找出其它可能边界条件。

<3>错误推测法

  基于经验和直觉推测程序中所有可能存在的各种错误，从而有针对性的设计测试用例的方法，这就是错误推测法。

  错误推测法的基本想法是：列举出程序中所有可能有的错误和容易发生错误的特殊情况，根据它们选择测试用例。

<4>因果图法

因果图法是一种利用图解法分析输入的各种组合情况，从而设计测试用例的方法，它适合于检查程序输入条件的各种组合情况。

在因果图的基本符号中，图中的左结点ci表示输入状态（或称原因），右结点ei表示输出状态（或称结果）。ci 与 ei 取值0或1，0表示某状态不出现，1则表示某状态出现。
恒等：若 c1 是1，则 e1 也为1，否则 e1 为0。
非：若 c1 是1，则 e1 为0，否则e1为1。
或：若 c1 或 c2 或 c3 是1，则 e1 为1，否则 e1 为0。
与：若 c1 和 c2 都是1，则 e1 为1，否则 e1 为0。

因果图中用来表示4种因果关系的基本符号：



  在实际问题中输入状态相互之间、输出状态相互之间可能存在某些依赖关系，称为“约束”。对于输入条件的约束有E、I、O、R四种约束，对于输出条件的约束只有M约束。

因果图中的约束（共5种）

E约束(互斥)：a和b中最多有一个可能为1，即a和b不能同时为1。
I 约束(包含)：a、b中至少有一个必须为1，即 a、b不能同时为0。
O约束(唯一)：a和b必须有一个且仅有一个为1。
R约束(要求)：a是1时，b必须是1，即a为1时，b不能为0。
M约束(强制)：若结果a为1，则结果b强制为0。

因果图中用来表示约束关系的约束符号：



因果图法最终生成的是决策表。利用因果图生成测试用例的基本步骤如下：

（1）分析软件规格说明中哪些是原因（即输入条件或输入条件的等价类），哪些是结果（即输出条件），并给每个原因和结果赋予一个标识符。

（2）分析软件规格说明中的语义，找出原因与结果之间、原因与原因之间对应的关系， 根据这些关系画出因果图。

（3）由于语法或环境的限制，有些原因与原因之间、原因与结果之间的组合情况不可能出现。为表明这些特殊情况，在因果图上用一些记号表明约束或限制条件。

（4）把因果图转换为决策表。

（5）根据决策表中的每一列设计测试用例。

优点：

（1）考虑到了输入情况的各种组合以及各个输入情况之间的相互制约关系。

（2）能够帮助测试人员按照一定的步骤，高效率的开发测试用例。

（3）因果图法是将自然语言规格说明转化成形式语言规格说明的一种严格的方法，可以指出规格说明存在的不完整性和二义性。

缺点：

（1）输入条件与输出结果的因果关系，有时难以从软件需求规格说明书得到。

（2）即使得到了这些因果关系，也会因为因果关系复杂导致因果图非常庞大，测试用例数目及其庞大。

例题：

  程序的规格说明要求：输入的第一个字符必须是#或*，第二个字符必须是一个数字，此情况下进行文件的修改；如果第一个字符不是#或*，则给出信息N，如果第二个字符不是数字，则给出信息M。

解题步骤：

（1）分析程序的规格说明，列出原因和结果。

（2）找出原因与结果之间的因果关系、原因与原因之间的约束关系，画出因果图。

（3）将因果图转换成决策表。

（4）根据（3）中的决策表，设计测试用例的输入数据和预期输出。

<5>场景法

  现在的软件几乎都是用事件触发来控制流程的，事件触发时的情景便形成了场景，而同一事件不同的触发顺序和处理结果就形成事件流。这种在软件设计方面的思想也可以引入到软件测试中，可以比较生动地描绘出事件触发时的情景，有利于测试设计者设计测试用例，同时使测试用例更容易理解和执行。

<6>判定表驱动法

判定表（Decision Table）是分析和表达多逻辑条件下执行不同操作的情况下的工具。

由于它可以把复杂的逻辑关系和多种条件组合的情况表达得既具体又明确，能够将复杂的问题按照各种可能的情况全部列举出来，简明并避免遗漏。因此，在一些数据处理问题当中，若某些操作的实施依赖于多个逻辑条件的组合，即针对不同逻辑条件的组合值，分别执行不同的操作，判定表很适合处理这类问题。

判定表通常由四个部分组成：

条件桩：列出了问题的所有条件，通常认为列出的条件的次序无关紧要。
动作桩：列出了问题规定可能采取的操作，这些操作的排列顺序没有约束。
条件项：列出针对它条件的取值，在所有可能情况下的真假值。
具体项：列出在条件项的各种取值情况下应该采取的动作。



生成条件表的规则如下：

① 规则：任何一个条件组合的特定取值及其相应要执行的操作称为规则。在判定表中贯穿条件项和动作项的一列就是一条规则。显然,判定表中列出多少组条件取值,也就有多少条规则，即条件项和动作项有多少列。

② 化简：就是把有两条或多条具有相同的动作，并且其条件项之间存在着极为相似的关系的规则合并。

判定表的建立步骤:

① 确定规则的个数，假如有n个条件，每个条件有两个取值（0，1），故有2n 种规则；

② 列出所有的条件项和动作项；

③ 填入条件取值；

④ 填入具体动作，得到初始判定表。

⑤ 简化，合并相似规则（相同动作）。

优点：

它能把复杂的问题按各种可能的情况一一列举出来，简明而易于理解，也可避免遗漏。

缺点：

不能表达重复执行的动作，如循环。

适合使用判定表设计测试用例的条件：

① 规格说明以判定表形式给出，或很容易转换成判定表。

② 条件的排列顺序不会也不影响执行那些操作。

③ 规则的排列顺序不会也不影响执行那些操作。

④ 每当某一规则的条件已经满足，并确定要执行的操作后，不必检验别的规则。

⑤ 如果某一规则得到满足要执行多个操作，这些操作的执行顺序无关紧要。

例题：

一个软件的规格说明指出：

（1）当条件1和条件2满足，并且条件3和条件4不满足，或者当条件1、条件3和条件4满足时，要执行操作1；

（2）在任一个条件都不满足时，要执行操作2；

（3）在条件1不满足，而条件4被满足时，要执行操作3；

（4）在不满足以上条件时，执行默许操作。

<7>正交试验法

正交实验设计方法:是依据Galois理论，从大量的（实验）数据（测试例）中挑选适量的，有代表性的点（例），从而合理地安排实验（测试）的一种科学实验设计方法。

类似的方法有：聚类分析方法，因子方法方法等。

正交试验法常使用下面2个术语：

（1）因子：影响实验指标的条件称为因子。

（2）因子的状态：影响实现因子的条件。

利用正交实验设计测试用例的步骤（3步）

① 提取功能说明,构造因子--状态表

根据被测软件的规格说明书找出影响其功能实现的操作对象和外部因素，把他们当作因子，而把各个因子的取值当作状态。

② 加权筛选,生成因素分析表

对因子与状态的选择可按其重要程度分别加权。可根据各个因子及状态的作用大小、出现频率的大小以及测试的需要，确定权值的大小。

③ 利用正交表构造测试数据集

正交表的推到过程根据Galois理论，在一些数理统计的书籍里可以查阅到相应的正交表。在正交表中，每一列表示一个因子，每行表示一个项目，当因子数确定下来后，相应的正交表就可以确定了。

<8>功能图法

功能图法是用功能图形象地表示程序的功能说明，并机械地生成功能图的测试用例，功能图方法是一种黑盒白盒混合用例设计方法。

程序功能说明包括动态说明和静态说明。

动态说明：描述输入数据的次序或转移次序。

静态说明：描述输入条件和输出条件之间的对应关系。

功能图模型由状态迁移图（动态说明）和逻辑功能模型（静态说明）构成。

状态迁移图：用于表示输入数据序列以及相应的输出数据；由输入数据和当前状态决定输出数据和后续状态。  

 逻辑功能模型：用于表示在状态中输入条件和输出条件的对应关系。由输入数据决定输出数据。此模型只适用于描述静态说明。

生成测试用例的方法是：

状态迁移图：从状态迁移图中选取测试用例，用节点代替状态，用弧线代替迁移，状态图就可转化成一个程序的控制流程图的形式，并且在状态的迁移中，也定义三种结构：顺序，选择和重复。

逻辑功能模型：在每个状态中，由满足输入数据和对应的输出数据组成。

生成的测试用例由两部分组成：

（1）状态迁移的测试用例（测试路径）

（2） 逻辑模型的测试用例（局部测试用例）。

功能图生成测试用例步骤如下(4点)：

 ① 生成局部测试用例：在每个状态中，从因果图生成局部测试用例；

 ② 测试路径生成：利用上面的规则生成从初始状态到最后状态的测试路径；

③ 测试用例合成：合成测试路径与功能图中每个状态的局部测试用例。结果是初始状态到最后状态的一个状态序列，以及每个状态中输入数据与对应输出数据的组合；

 ④ 采用条件构造树测试用例的合成算法。

2.2.2 非功能测试（9个）

<1>强度测试

强度测试是验证软件的性能在各种极端的周边环境和系统条件下是否能正常工作，也就是验证软件的性能在各种极端的周边环境和系统条件下的承受能力。

这里所谓“强度”包括了两项：一项是超载运行测试，另一项是容量测试。

超（满）载运行测试：是对软件在单位时间内所能承受的荷载的极限进行验证。（文档下载网站）

容量测试：是对软件系统处理大量数据的能力进行检验。（文字编辑软件 文件输送软件）

<2>性能测试

性能测试通常是验证软件的性能在正常环境和系统条件下重复使用时是否还能满足性能指标，软件的性能测试是系统测试中难度较大的测试。

软件系统的性能测试包括：系统反应时间、用户反应时间、软件界面反应时间、中央处理器的利用率、检查系统记忆容量在运行程序时有没有流失现象（或称内存泄露）等。

<3>安全测试

软件安全测试是为了检验软件对数据的保密及对数据完整性的测试。可以说，任何的软件都只是在一定程度上安全而没有绝对安全的软件。

一般情况下，软件的安全检验是由专门人员完成的，测试工程师只能从功能检测的角度去配合。

测试人员在发现问题后，应将问题送交专门人员，由他们判断到底是软件设计结构的问题，还是编程的问题，或者是用户方面的设置问题。

<4>安装与卸装测试

安装测试：在安装过程中，注意测试软件给用户的提示是否清楚明了、安装的操作是否容易、安装过程是否太冗长、各系统设置是否正确、安装完成后软件是否能正常运作、安装过程有没有干扰计算机中其他的程序等。

卸装测试：卸装测试要考虑卸装过程中，系统的提示是否清楚明了、操作是否简单、卸装是否彻底、系统设置是否回复到安装前状态等。

<5>配置测试

配置测试主要注意三个方面：

（1）软件安装与卸装过程中系统配置的变化；

（2）是软件完成安装后，人为改变配置，软件 是否有相应的变化；

（3）是硬件的不同组合是否与软件兼容。

<6>兼容性测试

兼容性测试是针对测试中软件与其他软件之间，以及被测试的软件与不同硬件之间的兼容性进行的测试。

它包括该软件本身不同版本之间、该软件与其他不同版本软件之间、不同版本硬件之间的兼容性测试。

如果软件的用户手册上标示该软件与另外几种软件、硬件兼容，那么就一定要做兼容性测试，应包括以下这些：

（1） 操作系统兼容

并非所有的软件都具有平台无关性。

（2）硬件兼容

软件在不同硬件环境下运行结果是否一样。

（3）软件兼容

与支持软件或同机运行的其它常用软件之间会不会有冲突，造成一方出现不正常现象。

（4）数据库兼容

软件对不同数据库平台的支持能力，在需要转换到其它平台的情况下，软件是否可以直接挂接，或者提供相关的转换工具，还是必须重新开发或需较大改动。

（5）数据兼容

不同形式数据之间及新旧数据之间的兼容。

<7>故障修复测试

故障修复测试是为了保证软件无论在遇到特殊事故或任何出错的情况下，一旦故障排除，即能迅速恢复到事故或出错前的状况，继续正常运行。

测试人员可用各种方法使软件出错，观察软件的反应，然后排错，看看软件是否会恢复到原来的状态并正常工作。这一测试技术广泛应用于文件传输软件、数据库的相关软件的测试中。

（文件传输软件，传输过程中网络中断）

<8>使用性能测试

使用性能测试从用户的角度去审视及改进软件，从而保证了软件的使用性能。

使用性能测试一般是由用户实现的，通常情况下，由于用户接触该软件的时间不长，因而需要在测试人员或技术人员的协助下进行。

很多时候，该类测试是通过Alpha及Beta 测试来实现的。

<9>帮助菜单及用户说明测试

软件的帮助菜单系统及用户说明书是最容易被测试部门忽略的。大家都集中精力测试软件的各部分功能，但不要忘记，帮助菜单系统及用户说明书也会有许多错误出现，对这部分的测试应该一并列入测试工作中。

测试帮助菜单及用户说明书，很重要的是对其使用性能进行测试，也就是从用户的角度来检验使用的方便程度及其可靠性、准确性。

2.2.3 黑盒测试策略

在实际测试中，往往是综合使用各种方法才能有效提高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，积累更多的测试经验，以有效地提高测试水平。

以下是功能测试部分的各种黑盒测试方法的综合选择的策略（共8条）。

① 首先进行等价类划分，包括输入条件和输出条件的等价划分，将无限测试变成有限测试，这是减少工作量和提高测试效率最有效的方法。

② 在任何情况下都必须使用边界值分析方法。经验表明，用这种方法设计出的测试用例发现程序错误的能力最强。

③ 可以用错误推测法追加一些测试用例，这需要依靠测试工程师的智慧和经验。

④ 对照程序逻辑，检查已设计出的测试用例的逻辑覆盖程度。如果没有达到要求的覆盖标准，应当再补充足够的测试用例。

⑤ 如果程序的功能说明中含有输入条件的组合情况，则一开始就可选用因果图法和判定表驱动法。

⑥ 对于参数配置类的软件，要用正交试验法选择较少的组合方式达到最佳效果。

⑦ 功能图法也是很好的测试用例设计方法，我们可以通过不同时期条件的有效性设计不同的测试数据。

⑧ 对于业务流清晰的系统，可以利用场景法贯穿整个测试案例过程，在案例中综合使用各种测试方法。

  

博客发表时间：2016-11-29 16:46

最后修改时间：2016年11月30日08:58:10

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