20080331第6章白盒测试.pdfVIP

6 第 章 白盒测试及其测试用例设计 6.1 白盒测试方法  为什么要进行白盒测试？  如果所有软件错误的根源都可以追溯到某个唯一原因，那么问题就简单了。  然而，事实上一个BUG常常是由多个因素共同导致的，如下图所示。  假设此时开发工作已经结束，程序送交到测试组，没有人知道代码中有一个 潜在的被 0 除的错误。  若测试组采用的测试用例的执行路径没有同时经过 x=0 和y=5/x 进行 测试，显然测试工作似乎非常完善，测试用例覆盖了所有执行语句，也没有 被0除的错误发生。  白盒测试又称结构测试、逻辑驱动测试或基于程序的测试。  白盒测试是根据被测程序的内部结构设计测试用例的一类测试。  白盒测试关注的是被测对象的内部状况，需要跟踪源代码的运行。  测试者必须理解软件内部设计与程序实现，并且能够编写测试驱动程序，一 般由开发人员兼任测试人员的角色。  但即使每条路径都测试过，仍然可能存在错误。  因为：  穷举路径的测试无法检查出程序本身是否违反设计规范，即程序是否是一个 错误的程序。  穷举路径的测试不可能查出程序因为遗漏路径而出的错。  穷举路径的测试发现不了一些与数据相关的错误。  采用白盒测试方法必须遵循以下几条原则，才能达到测试的目的：  保证一个模块中的所有独立路径至少被测试一次。  所有逻辑值均需要测试其真（true）和假 （false）两种情况。  检查程序的内部数据结构，保证其结构的有效性。  在上下边界及可操作范围内运行所有循环。  白盒测试主要是检查程序的内部结构、逻辑、循环和路径。  常用测试用例设计方法有：  逻辑覆盖法（逻辑驱动测试）  基本路径测试方法 6.2 白盒测试的基本概念 6.2.1 控制流图  控制流图 （可简称流图）是对程序流程图进行简化后得到的，它可以更加突 出的表示程序控制流的结构。  控制流图中包括两种图形符号：节点和控制流线。节点由带标号的圆圈表示， 它可代表一个或多个语句、一个处理框序列和一个条件判定框 （假设不包含 复合条件）。控制流线由带箭头的弧或线表示，可称其为边。它代表程序中 的控制流。 顺序结构 IF选择结构 WHILE重复结构 UNTIL重复结构 CASE多分支结构  其中，包含条件的节点被称为判定节点，由判定节点发出的边必须终止于某 一个节点，由边和节点所限定的范围被称为区域。 6.2.2 环形复杂度  环形复杂度也称圈复杂度，它是一种为程序逻辑复杂度提供定量尺度的软件 度量。  环形复杂度的应用——可以将环形复杂度用于基本路径方法，它可以提供：  程序基本集的独立路径数量；  确保所有语句至少执行一次的测试数量的上界。  独立路径是指程序中至少引入了一个新的处理语句集合或一个新条件的程序 通路。  采用流图术语，即独立路径必须至少包含一条在本次定义路径之前不曾用过 的边。  测试可被设计为基本路径集的执行过程，但基本路径集通常并不唯一。  计算环形复杂度的方法  环形复杂度以图论为基础，提供了非常有用的软件度量。  可用如下三种方法之一来计算环形复杂度： （1）控制流图中区域的数量对应于环形复杂度。 （2）给定控制流图G 的环形复杂度—V(G)，定义为 V(G)=E-N+2  其中，E是控制流图中边的数量，N是控制流图中的节点数量。 （3）给定控制流图G 的环形复杂度—V(G)，也可定义为 V(G)=P+1  其中，P是控制流图G 中判定节点的数量。 6.2.3 图矩阵  图矩阵是控制流图的矩阵表示形式。  图矩阵是一个方形矩阵，其维数等于控制流图的节点数。  矩阵中的每列和每行都对应于标识的节点，矩阵元素对应于节点间的边。  通常，控制流图中的结点用数字标识，边则用字母标识。  如果在控制流图中从第 i 个结点到第 j 个结点有一个标识为 x 的边相连 接，则在对应图矩阵的第 i 行第 j 列有一个非空的元素 x 。 6.3 覆盖测试 6.3.1 测试覆盖率  测试覆盖率：用于确定测试所执行到的覆盖项的百分比。  比如语句、分支、