《软件测试技术与质量保证》第六节

2010-2011天津城市建设学院电子与信息工程系唐国峰第二部分软件测试技术第六节单元测试6.1测试用例的定义测试用例是为特定的目的而设计的一组测试输入、执行条件和预期的结果。测试用例是执行的最小实体。6.2测试用例的特征1、最有可能抓住错误的；2、不是重复的、多余的；3、一组相似测试用例中最有效的；4、既不是太简单，也不是太复杂。2010年11月26日天津城市建设学院电子与信息工程系唐国峰第六节单元测试6.3测试用例组成元素1、用例ID；2、用例名称；3、测试目的；4、测试级别；5、参考信息；6、测试环境；7、前提条件；8、测试步骤；9、预期结果；10、设计人员。2010年11月26日天津城市建设学院电子与信息工程系唐国峰第六节单元测试6.4测试用例设计原则1、测试用例的代表性：能够代表并覆盖各种合理的和不合理的、合法的和非法的、边界的和越界的以及极限的输入数据、操作和环境设置等。2、测试结果的可判定性：即测试执行结果的正确性是可判定的，每一个测试用例都应有相应的期望结果。3、测试结果的可再现性：即对同样的测试用例，系统的执行结果应当是相同的。2010年11月26日天津城市建设学院电子与信息工程系唐国峰第六节单元测试6.4测试用例设计原则1、测试用例的代表性：能够代表并覆盖各种合理的和不合理的、合法的和非法的、边界的和越界的以及极限的输入数据、操作和环境设置等。2、测试结果的可判定性：即测试执行结果的正确性是可判定的，每一个测试用例都应有相应的期望结果。3、测试结果的可再现性：即对同样的测试用例，系统的执行结果应当是相同的。2010年11月26日天津城市建设学院电子与信息工程系唐国峰第六节单元测试6.4测试用例设计原则白盒测试方法语句覆盖分支覆盖条件覆盖等黑盒测试方法功能分解等价类划分边界值分析因果图法2010年11月26日天津城市建设学院电子与信息工程系唐国峰第六节单元测试6.5等价类划分方法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。该方法是一种重要的,常用的黑盒测试用例设计方法。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，并合理地假定：测试某等价类的代表值就等于对这一类其它值的测试，因此,可以把全部输入数据合理划分为若干等价类,在每一个等价类中取一个数据作为测试的输入条件就可以用少量代表性的测试数据取得较好的测试结果。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。2010年11月26日天津城市建设学院电子与信息工程系唐国峰第六节单元测试6.5等价类划分方法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。2010年11月26日天津城市建设学院电子与信息工程系唐国峰第六节单元测试6.5等价类划分方法3.划分等价类的标准：1)完备测试、避免冗余;2)划分等价类重要的是：集合的划分，划分为互不相交的一组子集，而子集的并是整个集合;3)并是整个集合：完备性;4)子集互不相交：保证一种形式的无冗余性;5)同一类中标识（选择）一个测试用例，同一等价类中，往往处理相同，相同处理映射到相同的执行路径。2010年11月26日天津城市建设学院电子与信息工程系唐国峰第六节单元测试6.5等价类划分方法4.划分等价类的方法1)在输入条件规定了取值范围或值的个数的情况下,则可以确立一个有效等价类和两个无效等价类。2)在输入条件规定了输入值的集合或者规定了必须如何的条件的情况下,可确立一个有效等价类和一个无效等价类；3)在输入条件是一个布尔量的情况下,可确定一个有效等价类和一个无效等价类。2010年11月26日天津城市建设学院电子与信息工程系唐国峰第六节单元测试6.5等价类划分方法4.划分等价类的方法4)在规定了输入数据的一组值（假定n个）,并且程序要对每一个输入值分别处理的情况下,可确立n个有效等价类和一个无效等价类。例：输入条件说明学历可为:专科、本科、硕士、博士四种之一，则分别取这四种这四个值作为四个有效等价类，另外把四种学历之外的任何学历作为无效等价类。5)在规定了输入数据必须遵守的规则的情况下,可确立一个有效等价类（符合规则）和若干个无效等价类（从不同角度违反规则）；6)在确知已划分的等价类中各元素在程序处理中的方式不同的情况下,则应再将该等价类进一步的划分为更小的等价类。2010年11月26日天津城市建设学院电子与信息工程系唐国峰第六节单元测试6.5等价类划分方法5.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。此处给一个典型的例子供大家参考2010年11月26日天津城市建设学院电子与信息工程系唐国峰第六节单元测试6.6编写有效的测试用例使用模板编写测试用例更方便提高测试用例的组织性提供了标准格式统一美观有助于测试人员寻找信息能够包括很多有关测试过程的选项此处给大家一个模板的范例，供大家参考2010年11月26日天津城市建设学院电子与信息工程系唐国峰第六节单元测试6.6编写有效的测试用例测试用例依赖关系的利弊具有依赖关系的测试用例是一些需要依靠先前的测试用例执行的结果来执行的用例考虑是否真的需要其他的测试的结果作为数据输入，如果是，那么测试必需是累积的。应尽量避免这种情况保持测试用例依赖关系的正确性和一致性以一种合理的顺序来安排测试用例的顺序2010年11月26日天津城市建设学院电子与信息工程系唐国峰第六节单元测试6.7测试用例的评估评估测试用例是否符合编写依据准确性简洁性可重用性适用性可跟踪性纯净性2010年11月26日天津城市建设学院电子与信息工程系唐国峰第六节单元测试6.8什么是单元测试单元测试（UnitTesting）是对软件基本组成单元进行的测试，这里的单元并不一定是一个函数或者一个类，而是具有某些基本的属性，比如：明确的功能、规格定义，与其他部分明确的接口定义等。*“单元”往往是指可以清晰地与同一程序的其他单元划分开来的部分。尤其特别需要注意的是，在某些场合，“单元”也可能是对应于多个程序文件中的一组函数。在传统的结构化编程语言中，比如C，单元往往是指函数或者子过程。而在C++中，单元则一般是指类或者类的方法。单元测试又称模块测试，属于白盒测试，是最小单位的测试。模块分为程序模块和功能模块。2010年11月26日天津城市建设学院电子与信息工程系唐国峰第六节单元测试6.9对于单元测试的一些错误认识1、太浪费时间了，现在要赶进度，时间上根本不允许，或者随便做做应付领导。2、我是一个很棒的程序员，我写的代码肯定是没有问题的。3、做单元测试太烦了，直接集成，到时有问题在集成测试时肯定能发现的，实在不行在系统测试总该能发现吧。4、它仅仅是证明这些代码做了什么。2010年11月26日天津城市建设学院电子与信息工程系唐国峰第六节单元测试6.10单元测试的目的回顾：1、软件测试的目的在于发现错误，一个好的测试用例在于发现至今为止尚未发现的错误。一个成功的测试时发现了至今为止尚未发现的错误。2、从软件工程学来讲，在讨论质量的时候，我们知道软件的质量是从过程上进行保证的。如果说在进行编码前已经能很大程度上保证了详细设计的质量，那么单元测试就不仅仅是验证代码的正确性，同时也要兼顾详细设计，验证代码编写是否是根据详细设计进行的。2010年11月26日天津城市建设学院电子与信息工程系唐国峰第六节单元测试6.10单元测试的目的单元测试的目的：1、验证代码是与设计相符合的。2、跟踪需求和设计的实现。3、发现设计和需求中存在的错误。4、发现在编码过程中引入的错误。2010年11月26日天津城市建设学院电子与信息工程系唐国峰第六节单元测试6.11单元测试的重要性单元测试是软件测试的基础，主要目的是验证你的应用程序能够很好的工作，以及尽早的发现错误。时间方面测试效果测试成本2010年11月26日天津城市建设学院电子与信息工程系唐国峰第六节单元测试6.12单元测试具有的优点它是一种验证行为。它是一种设计行为。它是一种编写文档的行为。它具有回归性。2010年11月26日天津城市建设学院电子与信息工程系唐国峰第六节单元测试6.13单元测试的内容单元测试的对象是软件设计的最小单位——模块或函数，单元测试的依据是详细设计描述。2010年11月26日天津城市建设学院电子与信息工程系唐国峰第六节单元测试6.13单元测试的内容模块接口调用所测模块的输入参数与模块的形式参数在个数、属性、顺序上是否匹配；所测模块调用子模块时，它输入子模块的参数与子模块的形式参数在个数、属性、顺序上是否匹配；是否修改了只做输入用的形式参数；输出给标准函数的参数在个数、属性、顺序上是否匹配；全局变量的定义在各模块中是否一致；限制是否通过形式参数来传送。2010年11月26日天津城市建设学院电子与信息工程系唐国峰第六节单元测试6.13单元测试的内容局部数据结构测试检查不正确或不一致的数据类型说明；使用尚未赋值或尚未初始化的变量；错误的初始值或错误的默认值；变量名拼写错误或书写错误；2010年11月26日天津城市建设学院电子与信息工程系唐国峰第六节单元测试6.13单元测试的内容路径测试常见的不正确的计算有：运算的优先次序不正确或误解了运算的优先次序；运算的方式错误（运算的对象彼此在类型上不相容）；算法错误；初始化不正确；运算精度不够；表达式的符号表示不正确等。2010年11月26日天津城市建设学院电子与信息工程系唐国峰第六节单元测试6.13单元测试的内容路径测试常见的比较和控制流错误有：不同数据类型的比较；不正确的逻辑运算符或优先次序；因浮点运算精度问题而造成的两值比较不等；关系表达式中不正确的变量和比较符；“差1错”，即不正确地多循环或少循环一次；错误的或不可能的循环终止条件；当遇到发散的迭代时不能终止循环；不适当地修改了循环变量等。2010年11月26日天津城市建设学院电子与信息工程系唐国峰第六节单元测试6.13单元测试的内容错误处理测试出错的描述难以理解；出错的描述不足以对错误定位和确定出错的原因；显示的错误与实际的错误不符；对错误条件的处理不正确；在对错误进行处理之前，错误条件已经引起系统的干预；如果出错情况不予考虑，那么检查恢复正常后模块可否正常工作2010年11月26日天津城市建设学院电子与信息工程系唐国峰第六节单元测试6.13单元测试的内容边界测试常见的边界情况例举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2010年11月26日天津城市建设学院电子与信息工程系唐国峰第六节单元测试6.14单元测试的环境构成在单元测试时，如果模块不是独立的程序，需要辅助测试模块，有两种辅助模块：驱动模块（Driver）、桩模块（Stub）。因为单元测试的测试对象本身是单元，还不是一个完整的独立的程序，此时一个完整的可运行的软件系统还没有构成，所以必须为每个单元测试开发驱动模块和庄模块。2010年11月26日天津城市建设学院电子与信息工程系唐国峰第六节单