软件测试技术基础学习笔记之测试方法

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{8G0【摘要】这里将学习软件测试的方法及其分类。主要了解内容包括黑盒测试和白盒测试、静态测试和动态测试、人工测试和自动化测试等其他分类的测试方法。

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Y)W2v7B|u;W1L0软件测试从不同角度出发，可以有许多不同的分类。

• 依据信息：黑盒测试和白盒测试
• 被测软件是否运行：静态测试和动态测试
• 测试执行是否人工：人工测试和自动化测试
• 测试阶段：单元测试、集成测试、系统测试
• ……

|YC`C$_Z0回顾之前的测试过程可以知道：51Testing软件测试网pKO"iuQc

• 测试用例包含预期结果
• 单元测试参照LLD
• 集成测试参照HLD
• 系统测试参照SRS
• 测试前提必须明白测试对象是什么样子的，然后将实际结果和预期进行比较，这样才能发现缺陷。根据利用的被测对象信息的不同，将采用不同的方法来测试。

白盒测试

概念：

• 白盒测试是依据被测软件分析程序内部构造，并根据内部构造设计用例，来对内部控制流程进行测试，可以不顾程序的整体功能实现情况。
• 白盒测试是基于程序结构的逻辑驱动测试。
• 白盒测试还可称为玻璃盒测试、透明盒测试、开放盒测试、结构化测试、逻辑驱动测试等……

进行白盒测试的原因：

• 测试前期进行，达到一定的逻辑覆盖率指标，基本清除软件内部逻辑控制结构上的问题。
• 保证内部逻辑结构达到一定覆盖程度，保证软件代码质量。
• 发现问题后解决问题的成本低。

常用技术：

• 静态分析技术
  • 控制流分析

程序元素：程序的一个条件、语句、语句块……

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控制流关系（Control Flow Relation）：程序元素和它们之间执行次序的联系；51Testing软件测试网)o2nczfD.p

控制流图：对应于控制流关系的图；

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控制流矩阵：由控制流图得到，反映相邻程序元素先后顺序的关系；51Testing软件测试网O&E Jr]$O[

步骤：程序元素-->控制流图-->控制流矩阵-->分析找出存在问题51Testing软件测试网7W#p \!G}#l

分析发现的问题：①、转向不存在的标号；②、没有用的语句标号；③、程序入口进入后无法到达的语句；④、不能达到停机语句的语句。

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• 数据流分析：这个方法主要用于代码优化

$O_;g#puJ1h:N"Pk0数据的定义：程序中能改变某程序变量V的值，则该语句定义V51Testing软件测试网.`;\&k4P L*Tc]p

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数据的引用：语句的执行引用了内存中变量V的值，则该语句引用变量V51Testing软件测试网u3YB7R;GV

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步骤：代码-->数据流表-->分析表得出错误-->修正和优化51Testing软件测试网 o R0G A-o5`re:z0f

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分析出的错误有两种：①、变量未定义但被引用；②、变量定义但未被引用51Testing软件测试网8p6vLcT`

• 信息流分析：导出程序的信息流关系，为软件开发和确认提供了有益的工具。通过下面三个关系得出。
• 输入变量和语句关系
• 语句和输出变量关系
• 输入和输出变量关系

通过分析上面三个表得出51Testing软件测试网5[dW#d1~*}kai

• 未定义的输入变量
• 导致输出变量错误的语句
• 输出变量是否会由非法变量导出

• 动态分析技术
  • 逻辑覆盖率测试
    • 语句覆盖
    • 判定覆盖
    • 条件覆盖
    • 判定——条件覆盖
    • 路径覆盖
    • ……
  • 程序插装：实现逻辑覆盖率的统计。
    • 程序中插入的打印语句，从而确定程序路径是否被执行

特点：

• 测试人员需要了解软件的实现
• 可以检测代码中的每条分支和路径
• 揭示隐藏在代码中的错误
• 对代码的测试比较彻底
• 实现代码结构上的优化
• 投入大，成本高
• 不验证规格的正确性

常用白盒测试工具的功能：

1. 性能分析
2. 追踪
3. 内存分析
4. 覆盖率
5. 测试用例/报告
6. 语法分析

黑盒测试

概念：

• 只考虑被测对象的整体特性，不考虑其内部具体实现
• 被测对象包括一个系统、子系统、模块、子模块、函数等
• 基于规格的测试

常见类型：来源于质量模型

• 功能性测试
• 容量测试：检测软件在处理海量数据时的局限性；
• 负载测试：检测系统在短时间内处理巨大数据量或执行许多功能调用的能力；
• 恢复性测试：保证系统崩溃后能够恢复外部数据的能力；
• 标杆测试：考虑软件和硬件的组合；
• 稳定性测试
• 可靠性测试
• 安全性测试
• 外场测试
• 实验室测试
• ……

常见黑盒测试方法：

• 等价类划分法
• 边界值分析法
• 因果图分析法
• 判定表法
• 状态迁移法
• ……

特点：

• 对大代码单元来说效率高于白盒测试
• 测试人员不需要了解实现的细节，包括特定的编程语言
• 从用户角度进行测试
• 有助于暴露任何规格不一致或有歧义的问题
• 没有清晰的和简明的规格，测试用例很难设计
• 不能控制内部执行路径，会有很多内部程序路径没被测试
• 不能直接针对特定的程序段

比较51Testing软件测试网'_-eNiP l*U |]	黑盒测试 )tH%}FQ G0	白盒测试 !\md`b6E6\0
定义 Nc#o'bc,Z!V0	只考虑其整体特性，不考虑其内部具体实现51Testing软件测试网aX&yX/eR*m0]	根据内部构造设计用例，内部流程进行测试，不考虑整体51Testing软件测试网(mW3OL\z
依据信息 ^]]oq P4h6i*Yh b0	基于规格的测试51Testing软件测试网A(\a$oR)Mk AP C	基于程序结构的逻辑驱动测试51Testing软件测试网l8M+j wbd A8{
优点51Testing软件测试网E+Lt-a3e1{q`1Ik*B	效率高；不需要了解细节，包括编程语言；从用户角度进行测试；有助于暴露规格不一致或有歧义的问题 1{x}1| a-|s3Z0	可以检测代码中的每条分支和路径；揭示隐藏代码中的错误；对代码测试较彻底；实现代码结构优化；51Testing软件测试网6F}5epyP!P
缺点 0kqU F)Bn9tR b0	无清晰和简明规格，测试用例很难设计；不能控制内部执行路径，内部路径多没有被测到；不能针对特定程序段； PT9W:b;[ z)b2V X4g0	需要了解软件的内部实现；投入大，成本高；不验证规格的正确性； ~$]o#M3m[4C0
常用方法 oewj'|)AGe_z0	等价类划分法；边界值分析；因果图分析法；判定表法；状态迁移法；  ~HB$ts!d:k&vl0	51Testing软件测试网1`S-A*B3LB 静态分析：控制流分析、数据流分析、信息流分析； U:A&o)Lm0E*|2S0 d?_#AJ&J,s_`0动态分析：逻辑覆盖测试、程序插装；51Testing软件测试网,GWd j;h K\ IB*P

f'T#h2q:u7r4r0_B0

SRS文档评审：黑盒测试51Testing软件测试网z\\/q].E Lwn2GX

HLD文档评审：灰盒测试

LLD文档评审：白盒测试51Testing软件测试网 O9pn+L!}.Z,X

软件产品的概念：软件研发看成一个生产过程，这个过程中有产品输出/工件输出。

• 输出的产品分成两类：最终产品（软件、用户说明等）和中间产品（文档、代码等）
• 最终产品和中间产品都可以分为代码和文档
• 文档可以分成：开发文档（SRS、HLD、LLD）、测试文档（计划、方案、用例）
• 只要是软件产品，都是测试的对象

静态测试和动态测试

静态测试：不运行被测试的软件系统的一种测试技术。如：代码走读、文档评审、程序分析等

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常用技术：静态分析技术。

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动态测试：运行被测软件系统的一种测试技术。51Testing软件测试网 hu3_c7g)Tt5z

常用技术：动态分析技术。

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静态分析技术

定义：不通过执行程序而分析程序执行的技术。51Testing软件测试网5|Q \ |+Z,~U#|W

功能：检查软件的表示和描述是否一致，没冲突、没歧义，目的纠正软件系统的描述、表示和规格上的错误，是任何进一步测试执行的前提。

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目的：为了尽早发现问题，降低修复成本，防止缺陷扩大。

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主要有三种可能性：程序是否满足编码规则；文档是否规范、准确、方便查阅；程序和文档的一致性。51Testing软件测试网]C6uzsk-J#l a

技术结构：51Testing软件测试网1a8pvFY/qP#Z*J,_Jb0D0w

手工静态分析——同行评审：对象可以是计划、文档、设计图、代码等

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• 正规检查
• 技术评审
• 走查

cq7R,Rfe0自动化静态分析

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• 静态验证：规格定义难于实现，高可靠性产品适合
• 语法分析器：一般编程平台工具具有此功能
• 符号执行器：适用于数学算法的分析

动态分析技术

定义：对软件系统运行行为进行分析。51Testing软件测试网 I%V+n f/z[#x+cw

常用的动态分析技术：

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• 路径测试
• 分支测试
• 性能测试
• ……

常用动态分析工具功能：

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1. 测试覆盖率分析——测试对代码的检测范围——白盒测试
2. 跟踪——跟踪程序执行的所有路径——白盒测试
3. 调整——度量程序执行使用的资源——黑盒测试
4. 模拟——模拟系统——黑盒测试
5. 断言检查——测试复杂逻辑结构中条件是否给出——白盒测试

人工测试和自动化测试

人工测试：测试活动由人来完成，是最基本的测试形式。

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自动化测试：通过计算机模拟人的测试行为。只有做好了手工测试，才能做好自动化测试。51Testing软件测试网`X#o)\4fx;P

自动化测试的意义：51Testing软件测试网5XP~|{+j

• 提高回归测试效率
• 运行频繁的测试
• 执行手工测试困难或不能做的测试
• 更好地利用资源
• 测试一致性和可重复性
• 测试复用
• 减少软件发布时间
• 增加软件信任度

P yIM$b0自动化测试的局限：51Testing软件测试网}@ A7y+Df

• 不能取代手工测试（自动化测试只能提高效率，不能提高有效性）
• 手工测试比自动化测试发现的错误多
• 对测试设计依赖性大
• 对软件开发具有很大依赖性
• 工具不具备人的智能

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自动化测试的误区：51Testing软件测试网(lL~3g G W7[

• 自动化能取代手工测试
• 缺乏测试经验就想做好自动化测试
• 期望自动化能发现大量新缺陷
• 安全性错觉

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开展自动化需要考虑的因素：51Testing软件测试网:b"aNz9LQ:m3a

1. 项目进度（不紧）
2. 人力（充足）
3. 软件稳定性（软件稳定）
4. 产品应用情况（用户需要升级）
5. 项目规模（大）
6. 可自动化用例的比例（>20%）

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