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第三讲：黑盒测试技术 Lian Yu The School of Software and Microelectronics Peking University No.24 Jinyuan RD, Beijing 102600 提纲 黑盒测试 等价划分 边界值分析 因果分析法 正交数组测试 测试插桩 测试预言 随机数据生成器 黑盒测试 黑盒测试又叫做功能测试，是基于系统已实现的功能进行测试的。使用该方法的具体的测试用例设计方法包括等价类划分法、边界值分析法、正交排列阵测试法、因果分析法等。 黑盒测试注重于测试软件的功能性需求，也即黑盒测试需要软件工程师生成输入条件集来检测程序所有功能需求。 黑盒测试并不是白盒测试的替代品，而是配合白盒测试发现其他类型的错误。 黑盒测试（续） 黑盒测试有助于测试人员解决在测试过程中的以下问题： 功能的有效性如何测试？ 系统的行为如何测试？ 哪一类的输入会形成好的测试用例？ 系统是否会对某些输入特别敏感？ 数据分类的界限怎么被隔离？ 数据的特殊组合对系统操作产生什么效果？ Black Box/Functional Testing Test Cases Analysis L = A1, A2, … Am, m = n case 1: n=0, m=n, the input is an empty list case 2: n=1, the input is a single element list mn, not possible m=n case 3: n1 mn, list L contains duplicate elements m=n, list L does not contain duplicate elements Test Cases Analysis (?i)(?j)(i, j = m (Ai = Aj) ? i = j) ) Negation of above is (?i)(?j)(i,j=m (Ai=Aj) ij) This also suggests a list containing duplicate elements 黑盒测试（续） 实际上，这个例子中的前置条件并不足够，其正确的前置条件至少需要表明以下几条： 原始列表中的每一个元素会出现在结果列表中； 结果列表中的每一个元素也会出现在原始列表中； 结果列表中元素的排列与他们出现在原始列表中的顺序相同； 简便起见，我们省去了上述条件。在实际测试中应注意。 提纲 黑盒测试 等价划分 边界值分析 因果分析法 正交数组测试 测试插桩 测试预言 随机数据生成器 等价类关系 假设 S={a1, a2, ..., an} 是一系列元素的集合，如果R 满足以下条件，则R ?SXS 是一个等价类关系： 自反性: ai, ai ∈R ； 对称性: ai,aj ∈R == aj, ai ∈R ； 传递性: ai, aj∈R ∧ aj, ak∈R == ai, ak ∈R。 例如： 1) S={0, 1, 2, ... }, (x-y)%3=0，则 x,y ∈R ； 2) 生活在同一城市中的关系； 3) 拥有相同属性的关系。 等价类划分法 等价类划分法是黑盒测试的一种方法，它把一个程序的输入域划分成数据类集合，从而生成测试用例。 一个理想的测试用例是指可单独地发现一类错误(例如:所有字符数据的错误处理)。否则在这种错误被观察之前，需要执行很多的用例。 等价类划分法试图生成那种可以揭露一类错误的测试用例，从而减少必须生成的测试用例的总数。 等价类划分法的测试用例设计是基于对输入条件的等价类评估。 等价类划分法（续） 等价划分的测试用例设计基于输入条件的等价类评估。 使用前面介绍的概念，如果对象由具有对称性、传递性或自反性的关系连接，就存在等价类［BEI95］。 等价类表示输入条件的一组有效或无效的状态。 典型地，输入条件通常是一个特定的数值，一个数值域，一组相关值或一个布尔条件。 定义等价类指南 （1）如果输入条件规定了一个范围，可以确立一个有效等价类和两个无效等价类。 例如：输入范围为0~100，则确立的等价类为： 负整数、 0~100间的整数、 大于100的整数。 定义等价类指南（续） （2）如果输入条件是一个明确的值，可以确立一个有效等价类和两个无效等价类。 例如：期望的输入值为10， 则有效等价类为{10}， 无效等价类为所有小于10的整数和所有大于10的整数。 定义等价类指南（续） （3）如果输入条件是一个集合的成员，可以确立一个有效等价类和一个无效等价类。 例如：期望的输入条件是“SunOS”， 则有效等价类为{“SunOS”}， 无效等价类为所有的集合 ：—{“Su