黑盒测试用例设计一

亦凉 2022-05-11 05:52 293阅读 0赞

**简介：** 总结黑盒测试用例的常用设计方法

# 等价类划分 #

## 一、方法简介 ##

### 1.定义 ###

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

### 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。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。

#### (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 ####

与有效等价类的定义恰巧相反。无效等价类指对程序的规格说明是不合理的或无意义的输入数据所构成的集合。对于具体的问题，无效等价类至少应有一个，也可能有多个。

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。

### 3.设计测试用例 ###

在确立了等价类后,可建立等价类表,列出所有划分出的等价类输入条件：有效等价类、无效等价类，然后从划分出的等价类中按以下三个原则设计测试用例：  
 (1)为每一个等价类规定一个唯一的编号；  
(2)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；  
(3)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

## 二、实战演习 ##

### 1.某程序规定："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，当此三角形为一般三角形、等腰三角形及等边三角形时，分别作计算 … "。用等价类划分方法为该程序进行测试用例设计。 ###

分析题目中给出和隐含的对输入条件的要求：  
（1）整数 （2）三个数 （3）非零数 （4）正数  
（5）两边之和大于第三边 （6）等腰 （7）等边  
如果 a 、 b 、 c 满足条件（ 1 ） ~ （ 4 ），则输出下列四种情况之一：  
1)如果不满足条件（5），则程序输出为 " 非三角形 " 。  
2)如果三条边相等即满足条件（7），则程序输出为 " 等边三角形 " 。  
3)如果只有两条边相等、即满足条件（6），则程序输出为 " 等腰三角形 " 。  
4)如果三条边都不相等，则程序输出为 " 一般三角形 " 。

列出等价类表并编号，如下图：  
![70][]  
**覆盖有效等价类的测试用例如下：**

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>a</th> 
   <th>b</th> 
   <th>c</th> 
   <th>覆盖等价类号码</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>3</td> 
   <td>4</td> 
   <td>5</td> 
   <td>(1)–(7)</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>4</td> 
   <td>4</td> 
   <td>5</td> 
   <td>(1)–(7), (8)</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>4</td> 
   <td>5</td> 
   <td>5</td> 
   <td>(1)–(7), (9)</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>5</td> 
   <td>4</td> 
   <td>5</td> 
   <td>(1)–(7), (10)</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>4</td> 
   <td>4</td> 
   <td>4</td> 
   <td>(1)–(7), (11)</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

**覆盖无效等价类的测试用例如下：**

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>a</th> 
   <th>b</th> 
   <th>c</th> 
   <th>覆盖等价类号码</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>3.5</td> 
   <td>4</td> 
   <td>5</td> 
   <td>12</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>3</td> 
   <td>3.5</td> 
   <td>5</td> 
   <td>13</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>3</td> 
   <td>4</td> 
   <td>5.5</td> 
   <td>14</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>3.5</td> 
   <td>4.4</td> 
   <td>5</td> 
   <td>15</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>3</td> 
   <td>4.5</td> 
   <td>5.5</td> 
   <td>16</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>3.5</td> 
   <td>4</td> 
   <td>5.5</td> 
   <td>17</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>2.5</td> 
   <td>4.5</td> 
   <td>5.5</td> 
   <td>18</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>3</td> 
   <td></td> 
   <td></td> 
   <td>19</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td></td> 
   <td>4</td> 
   <td></td> 
   <td>20</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td></td> 
   <td></td> 
   <td>5</td> 
   <td>21</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>3</td> 
   <td>4</td> 
   <td></td> 
   <td>22</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td></td> 
   <td>4</td> 
   <td>5</td> 
   <td>23</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>3</td> 
   <td></td> 
   <td>5</td> 
   <td>24</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>3</td> 
   <td>4</td> 
   <td>5</td> 
   <td>25</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>0</td> 
   <td>4</td> 
   <td>5</td> 
   <td>26</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>3</td> 
   <td>0</td> 
   <td>5</td> 
   <td>27</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>3</td> 
   <td>4</td> 
   <td>0</td> 
   <td>28</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>0</td> 
   <td>0</td> 
   <td>5</td> 
   <td>29</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>3</td> 
   <td>0</td> 
   <td>0</td> 
   <td>30</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>0</td> 
   <td>4</td> 
   <td>0</td> 
   <td>31</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>0</td> 
   <td>0</td> 
   <td>0</td> 
   <td>32</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>-3</td> 
   <td>4</td> 
   <td>5</td> 
   <td>33</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>3</td> 
   <td>-4</td> 
   <td>5</td> 
   <td>34</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>3</td> 
   <td>4</td> 
   <td>-5</td> 
   <td>35</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>-3</td> 
   <td>-4</td> 
   <td>5</td> 
   <td>36</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>-3</td> 
   <td>4</td> 
   <td>-5</td> 
   <td>37</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>3</td> 
   <td>-4</td> 
   <td>-5</td> 
   <td>38</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>-3</td> 
   <td>-4</td> 
   <td>-5</td> 
   <td>39</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>3</td> 
   <td>1</td> 
   <td>5</td> 
   <td>40</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>3</td> 
   <td>2</td> 
   <td>5</td> 
   <td>41</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>3</td> 
   <td>1</td> 
   <td>1</td> 
   <td>42</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>3</td> 
   <td>2</td> 
   <td>1</td> 
   <td>43</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>1</td> 
   <td>4</td> 
   <td>2</td> 
   <td>44</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>3</td> 
   <td>4</td> 
   <td>1</td> 
   <td>45</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

### 2.设有一个档案管理系统，要求用户输入以年月表示的日期。假设日期限定在1990年1月~2049年12月，并规定日期由6位数字字符组成，前4位表示年，后2位表示月。现用等价类划分法设计测试用例，来测试程序的"日期检查功能"。 ###

(1)划分等价类并编号,下表等价类划分的结果:  
![70 1][]

(2)有效等价类设计测试用例如下：

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>测试数据</th> 
   <th>期望结果</th> 
   <th>覆盖的有效等价类</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>200211</td> 
   <td>输入有效</td> 
   <td>①、⑤、⑧</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

(3) 为每一个无效等价类设计一个测试用例，设计结果如下：

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>测试数据</th> 
   <th>期望结果</th> 
   <th>覆盖的无效等价类</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>95June</td> 
   <td>无效输入</td> 
   <td>②</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>20036</td> 
   <td>无效输入</td> 
   <td>④</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>2001006</td> 
   <td>无效输入</td> 
   <td>②</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>198912</td> 
   <td>无效输入</td> 
   <td>⑥</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>200401</td> 
   <td>无效输入</td> 
   <td>⑦</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>200100</td> 
   <td>无效输入</td> 
   <td>⑨</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>200113</td> 
   <td>无效输入</td> 
   <td>⑩</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

# 边界值分析 #

## 一.方法简介 ##

### 1.定义 ###

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。通常边界值分析法是作为对等价类划分法的补充，这种情况下，其测试用例来自等价类的边界。

### 2.与等价划分的区别 ###

1)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。  
2)边界值分析不仅考虑输入条件，还要考虑输出空间产生的测试情况。

### 3.边界值分析方法的考虑： ###

（1）大量的错误是发生在输入或输出范围的边界上，而不是发生在输入输出范围的内部。因此针对各种边界情况设计测试用例，可以查出更多的错误。  
（2）使用边界值分析方法设计测试用例，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。

### 4.常见的边界值 ###

1)对16-bit 的整数而言 32767 和 -32768 是边界  
2)屏幕上光标在最左上、最右下位置  
3)报表的第一行和最后一行  
4)数组元素的第一个和最后一个  
5)循环的第 0 次、第 1 次和倒数第 2 次、最后一次

### 5.基于边界值分析方法选择测试用例的原则 ###

**（1)** 如果输入条件规定了值的范围,则应取刚达到这个范围的边界的值,以及刚刚超越这个范围边界的值作为测试输入数据。  
例如，如果程序的规格说明中规定：“重量在10公斤至50公斤范围内的邮件，其邮费计算公式为……”。作为测试用例，我们应取10及50，还应取10.01,49.99,9.99及50.01等。

**(2)** 如果输入条件规定了值的个数,则用最大个数,最小个数,比最小个数少一,比最大个数多一的数作为测试数据。  
比如，一个输入文件应包括1~255个记录，则测试用例可取1和255，还应取0及256等。

**(3)** 将规则1）和2）应用于输出条件，即设计测试用例使输出值达到边界值及其左右的值。  
例如，某程序的规格说明要求计算出"每月保险金扣除额为0至1165.25元"，其测试用例可取0.00及1165.24、还可取一0.01及1165．26等。  
再如一程序属于情报检索系统，要求每次"最少显示1条、最多显示4条情报摘要"，这时我们应考虑的测试用例包括1和4，还应包括0和5等。

**(4)** 如果程序的规格说明给出的输入域或输出域是有序集合,则应选取集合的第一个元素和最后一个元素作为测试用例。

**(5)** 如果程序中使用了一个内部数据结构,则应当选择这个内部数据结构的边界上的值作为测试用例。

**(6)** 分析规格说明,找出其它可能的边界条件。

## 二、实战演练 ##

### 1.在NextDate函数中，规定了变量mouth和变量day的取值范围为1≤mouth≤12和1≤day≤31，并设定变量year的取值范围为1912≤year≤2050 。 ###

用边界值分析法设计测试用例如下：  
![70 2][]

# 错误猜测法 #

## 一. 方法简介 ##

### 1. 定义 ###

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。

### 2. 错误推测方法的基本思想 ###

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,根据他们选择测试用例。  
**(1)** 例如, 输入数据和输出数据为0的情况；输入表格为空格或输入表格只有一行。 这些都是容易发生错误的情况。可选择这些情况下的例子作为测试用例。

**(2)** 例如，前面例子中成绩报告的程序，采用错误推测法还可补充设计一些测试用例：  
I. 程序是否把空格作为回答  
II. 在回答记录中混有标准答案记录  
III. 除了标题记录外，还有一些的记录最后一个字符即不是2也不是3  
IV. 有两个学生的学号相同  
V. 试题数是负数。

**(3)** 再如，测试一个对线性表（比如数组）进行排序的程序，可推测列出以下几项需要特别测试的情况：  
I. 输入的线性表为空表；  
II. 表中只含有一个元素；  
III. 输入表中所有元素已排好序；  
IV. 输入表已按逆序排好；  
V. 输入表中部分或全部元素相同。

完，下一篇总结因果图和判定表…

[70]: /images/20220511/664c53c731ae4a1aad89b86fa1ef067a.png
[70 1]: /images/20220511/126f5d4487c84b6891edd393b40428f3.png
[70 2]: /images/20220511/a12042c37fc943469a7fd250dc7b78a2.png