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白盒測試的方法有哪些
導(dǎo)語：白盒測試 又稱結(jié)構(gòu)測試、透明盒測試、邏輯驅(qū)動測試或基于代碼的測試。白盒測試是一種測試用例設(shè)計方法，盒子指的是被測試的軟件，白盒指的是盒子是可視的，你清楚盒子內(nèi)部的東西以及里面是如何運(yùn)作的。以下是小編精心整理的白盒測試的方法有哪些，歡迎大家借鑒與參考，希望對大家有所幫助。
"白盒"法全面了解程序內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)、對所有邏輯路徑進(jìn)行測試。"白盒"法是窮舉路徑測試。在使用這一方案時，測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，得出測試數(shù)據(jù)。
貫穿程序的獨立路徑數(shù)是天文數(shù)字。采用什么方法對軟件進(jìn)行測試呢？
常用的軟件測試方法有兩大類：
靜態(tài)測試方法和動態(tài)測試方法。其中軟件的靜態(tài)測試不要求在計算機(jī)上實際執(zhí)行所測程序，主要以一些人工的模擬技術(shù)對軟件進(jìn)行分析和測試；
而軟件的動態(tài)測試是通過輸入一組預(yù)先按照一定的測試準(zhǔn)則構(gòu)造的實例數(shù)據(jù)來動態(tài)運(yùn)行程序，而達(dá)到發(fā)現(xiàn)程序錯誤的過程。在動態(tài)分析技術(shù)中，最重要的技術(shù)是路徑和分支測試。
下面要介紹的六種覆蓋測試方法屬于動態(tài)分析方法。
白盒測試的測試方法有代碼檢查法、靜態(tài)結(jié)構(gòu)分析法、靜態(tài)質(zhì)量度量法、邏輯覆蓋法、基本路徑測試法、域測試、符號測試、Z路徑覆蓋、程序變異、
其中運(yùn)用最為廣泛的是基本路徑測試法、
基本路徑測試法是在程序控制流圖的基礎(chǔ)上，通過分析控制構(gòu)造的環(huán)路復(fù)雜性，導(dǎo)出基本可執(zhí)行路徑集合，從而設(shè)計測試用例的方法、
設(shè)計出的測試用例要保證在測試中程序的每個可執(zhí)行語句至少執(zhí)行一次、
在程序控制流圖的基礎(chǔ)上，通過分析控制構(gòu)造的環(huán)路復(fù)雜性，導(dǎo)出基本可執(zhí)行路徑集合，從而設(shè)計測試用例、包括以下4個步驟和一個工具方法：
1、程序的控制流圖：描述程序控制流的一種圖示方法
2、程序圈復(fù)雜度：McCabe復(fù)雜性度量、從程序的環(huán)路復(fù)雜性可導(dǎo)出程序基本路徑集合中的獨立路徑條數(shù)，這是確定程序中每個可執(zhí)行語句至少執(zhí)行一次所必須的測試用例數(shù)目的上界、
3、導(dǎo)出測試用例：根據(jù)圈復(fù)雜度和程序結(jié)構(gòu)設(shè)計用例數(shù)據(jù)輸入和預(yù)期結(jié)果、
4、準(zhǔn)備測試用例：確�；韭窂郊械拿恳粭l路徑的執(zhí)行、
工具方法：
圖形矩陣：是在基本路徑測試中起輔助作用的軟件工具，利用它可以實現(xiàn)自動地確定一個基本路徑集、
程序的控制流圖：描述程序控制流的一種圖示方法、
圓圈稱為控制流圖的一個結(jié)點，表示一個或多個無分支的語句或源程序語句
流圖只有二種圖形符號：圖中的每一個圓稱為流圖的結(jié)點，代表一條或多條語句、流圖中的箭頭稱為邊或連接，代表控制流 任何過程設(shè)計都要被翻譯成控制流圖、
如何根據(jù)程序流程圖畫出控制流程圖？
在將程序流程圖簡化成控制流圖時，應(yīng)注意：
在選擇或多分支結(jié)構(gòu)中，分支的匯聚處應(yīng)有一個匯聚結(jié)點、
邊和結(jié)點圈定的區(qū)域叫做區(qū)域，當(dāng)對區(qū)域計數(shù)時，圖形外的區(qū)域也應(yīng)記為一個區(qū)域、
如果判斷中的條件表達(dá)式是由一個或多個邏輯運(yùn)算符 （OR，AND，NAND，NOR） 連接的復(fù)合條件表達(dá)式，則需要改為一系列只有單條件的嵌套的判斷、例如：1 if a or b 2 x 3 else 4 y
對應(yīng)的邏輯為：
獨立路徑：至少沿一條新的邊移動的路徑
基本路徑測試法的步驟：
第一步：畫出控制流圖
流程圖用來描述程序控制結(jié)構(gòu)、可將流程圖映射到一個相應(yīng)的流圖（假設(shè)流程圖的菱形決定框中不包含復(fù)合條件）、在流圖中，每一個圓，稱為流圖的結(jié)點，代表一 個或多個語句、一個處理方框序列和一個菱形決測框可被映射為一個結(jié)點，流圖中的箭頭，稱為邊或連接，代表控制流，類似于流程圖中的箭頭、一條邊必須終止于 一個結(jié)點，即使該結(jié)點并不代表任何語句（例如：if—else—then結(jié)構(gòu)）、由邊和結(jié)點限定的范圍稱為區(qū)域、計算區(qū)域時應(yīng)包括圖外部的范圍、
第二步：計算圈復(fù)雜度
圈復(fù)雜度是一種為程序邏輯復(fù)雜性提供定量測度的軟件度量，將該度量用于計算程序的基本的獨立路徑數(shù)目，為確保所有語句至少執(zhí)行一次的測試數(shù)量的上界、獨立路徑必須包含一條在定義之前不曾用到的邊、
有以下三種方法計算圈復(fù)雜度：流圖中區(qū)域的數(shù)量對應(yīng)于環(huán)型的復(fù)雜性； 給定流圖G的圈復(fù)雜度V（G），定義為V（G）=E—N+2，E是流圖中邊的數(shù)量，N是流圖中結(jié)點的數(shù)量； 給定流圖G的圈復(fù)雜度V（G），定義為V（G）=P+1，P是流圖G中判定結(jié)點的數(shù)量、
第三步：導(dǎo)出測試用例 根據(jù)上面的計算方法，可得出四個獨立的路徑、（一條獨立路徑是指，和其他的獨立路徑相比，至少引入一個新處理語句或一個新判斷的程序通路、V（G）值正好等于該程序的獨立路徑的條數(shù)、）
路徑1：4—14
路徑2：4—6—7—14
路徑3：4—6—8—10—13—4—14
路徑4：4—6—8—11—13—4—14
根據(jù)上面的獨立路徑，去設(shè)計輸入數(shù)據(jù)，使程序分別執(zhí)行到上面四條路徑、
第四步：準(zhǔn)備測試用例
為了確保基本路徑集中的每一條路徑的執(zhí)行，根據(jù)判斷結(jié)點給出的條件，選擇適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)以保證某一條路徑可以被測試到，滿足上面例子基本路徑集的測試用例是：
舉例說明：流程圖描述了最多輸入50個值（以–1作為輸入結(jié)束標(biāo)志），計算其中有效的'學(xué)生分?jǐn)?shù)的個數(shù)、總分?jǐn)?shù)和平均值、
步驟1：導(dǎo)出過程的流圖、
步驟2：確定環(huán)形復(fù)雜性度量V（G）：1）V（G）= 6 （個區(qū)域） 2）V（G）=E–N+2=16–12+2=6 其中E為流圖中的邊數(shù)，N為結(jié)點數(shù)； 3）V（G）=P+1=5+1=6 其中P為謂詞結(jié)點的個數(shù)、在流圖中，結(jié)點2、3、5、6、9是謂詞結(jié)點、
步驟3：確定基本路徑集合（即獨立路徑集合）、于是可確定6條獨立的路徑：路徑1：1—2—9—10—12 路徑2：1—2—9—11—12 路徑3：1—2—3—9—10—12 路徑4：1—2—3—4—5—8—2… 路徑5：1—2—3—4—5—6—8—2… 路徑6：1—2—3—4—5—6—7—8—2…
步驟4：為每一條獨立路徑各設(shè)計一組測試用例，以便強(qiáng)迫程序沿著該路徑至少執(zhí)行一次、
1）路徑1（1—2—9—10—12）的測試用例：score[k]=有效分?jǐn)?shù)值，當(dāng)k < i ； score=–1，2≤i≤50； 期望結(jié)果：根據(jù)輸入的有效分?jǐn)?shù)算出正確的分?jǐn)?shù)個數(shù)n1、總分sum和平均分average、
2）路徑2（1—2—9—11—12）的測試用例：score[ 1 ]= – 1 ； 期望的結(jié)果：average = – 1 ，其他量保持初值、
3）路徑3（1—2—3—9—10—12）的測試用例：輸入多于50個有效分?jǐn)?shù)，即試圖處理51個分?jǐn)?shù)，要求前51個為有效分?jǐn)?shù)； 期望結(jié)果：n1=50、且算出正確的總分和平均分、
4）路徑4（1—2—3—4—5—8—2…）的測試用例：score=有效分?jǐn)?shù)，當(dāng)i
測試方法
白盒測試的測試方法有代碼檢查法、靜態(tài)結(jié)構(gòu)分析法、靜態(tài)質(zhì)量度量法、邏輯覆蓋法、基本路徑測試法、域測試、符號測試、路徑覆蓋和程序變異。
白盒測試法的覆蓋標(biāo)準(zhǔn)有邏輯覆蓋、循環(huán)覆蓋和基本路徑測試。其中邏輯覆蓋包括語句覆蓋、判定覆蓋、條件覆蓋、判定/條件覆蓋、條件組合覆蓋和路徑覆蓋。六種覆蓋標(biāo)準(zhǔn)發(fā)現(xiàn)錯誤的能力呈由弱到強(qiáng)的變化：
1、語句覆蓋每條語句至少執(zhí)行一次。
2、判定覆蓋每個判定的每個分支至少執(zhí)行一次。
3、條件覆蓋每個判定的每個條件應(yīng)取到各種可能的值。
4、判定/條件覆蓋同時滿足判定覆蓋條件覆蓋。
5、條件組合覆蓋每個判定中各條件的每一種組合至少出現(xiàn)一次。
6、路徑覆蓋使程序中每一條可能的路徑至少執(zhí)行一次。
要求
1、保證一個模塊中的所有獨立路徑至少被使用一次。
2、對所有邏輯值均需測試 true 和 false。
3、在上下邊界及可操作范圍內(nèi)運(yùn)行所有循環(huán)。
4、檢查內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以確保其有效性。
目的
通過檢查軟件內(nèi)部的邏輯結(jié)構(gòu)，對軟件中的邏輯路徑進(jìn)行覆蓋測試；在程序不同地方設(shè)立檢查點，檢查程序的狀態(tài)，以確定實際運(yùn)行狀態(tài)與預(yù)期狀態(tài)是否一致。
特點
依據(jù)軟件設(shè)計說明書進(jìn)行測試、對程序內(nèi)部細(xì)節(jié)的嚴(yán)密檢驗、針對特定條件設(shè)計測試用例、對軟件的邏輯路徑進(jìn)行覆蓋測試。
實施步驟
1、測試計劃階段：根據(jù)需求說明書，制定測試進(jìn)度。
2、測試設(shè)計階段：依據(jù)程序設(shè)計說明書，按照一定規(guī)范化的方法進(jìn)行軟件結(jié)構(gòu)劃分和設(shè)計測試用例。
3、測試執(zhí)行階段：輸入測試用例，得到測試結(jié)果。
4、測試總結(jié)階段：對比測試的結(jié)果和代碼的預(yù)期結(jié)果，分析錯誤原因，找到并解決錯誤。
優(yōu)缺點
優(yōu)點
1、迫使測試人員去仔細(xì)思考軟件的實現(xiàn)
2、可以檢測代碼中的每條分支和路徑
3、揭示隱藏在代碼中的錯誤
4、對代碼的測試比較徹底
5、最優(yōu)化
缺點
1、昂貴
2、無法檢測代碼中遺漏的路徑和數(shù)據(jù)敏感性錯誤
3、不驗證規(guī)格的正確性
局限
但即使每條路徑都測試了仍然可能有錯誤。可能出現(xiàn)的情況如下：
窮舉路徑測試決不能查出程序違反了設(shè)計規(guī)范，即程序本身是個錯誤的程序。
窮舉路徑測試不可能查出程序中因遺漏路徑而出錯。
窮舉路徑測試可能發(fā)現(xiàn)不了一些與數(shù)據(jù)相關(guān)的錯誤。
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