软件测试技术-10白盒测试逻辑覆盖

白盒测试方法逻辑覆盖法测试用例测试用例由测试输入数据以及与之对应的输出结果组成。测试用例设计的好坏直接决定了测试的效果和结果。所以说在软件测试活动中最关键的步骤就是设计有效的测试用例。测试用例可以针对黑盒测试设计用例，也可以针对白盒测试设计用例，我们今天开始讲针对白盒测试的用例设计方法。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。白盒测试方法（续）程序结构分析；逻辑覆盖；基本路径测试；白盒测试根据程序的控制结构设计导出测试用例，主要用于软件程序的验证。需要全面了解程序内部的逻辑结构，对所有逻辑路径进行测试，是一种穷举路径的测试方法。穷举路径仍然存在遗憾穷举路径测试法无法检查出程序本身是否违反了设计规范，即程序是否是一个错误的程序；穷举路径测试不可能查出程序因为遗漏路径而出错；穷举路径测试发现不了一些与数据相关的错误；白盒测试原则保证一个模块中的所有独立路径至少被测试一次；所有逻辑值均需测试真（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；在取值上、下边界，即可操作范围内运行所有循环.白盒测试方法（续）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）基本路径测试方法覆盖测试主要是测试覆盖率，以程序内在逻辑结构为基础的测试。包括以下6种类型：语句覆盖判定覆盖条件覆盖判定-条件覆盖条件组合覆盖修正-判定条件覆盖逻辑覆盖法intfunction1(inta,intb,intc){intx;x=0;if(a&&(b||c))x=1;returnx;}开始x＝0(a)&&(b||c)x=1结束1、语句覆盖(StatementCoverage)原理：如果语句中有错误，仅靠观察不执行可能发现不了在测试时，首先设计若干个测试用例，然后运行被测程序，使程序中的每个可执行语句至少执行一次若干个-尽量少语句覆盖、程序段覆盖、程序块覆盖语句覆盖率语句覆盖率已执行的可执行语句占程序中可执行语句总数的百分比复杂的程序不可能达到语句的完全覆盖语句覆盖率越高越好语句覆盖测试用例达到语句覆盖100%的测试用例A=1B=1C=1未达到语句覆盖100%的测试用例A=0B=1C=3语句覆盖的优点检查所有语句结构简单的代码的测试效果较好容易实现自动测试代码覆盖率高如果是程序块覆盖，则不涉及程序块中的源代码语句覆盖不能检查出的错误逻辑运算（&&、||）错误判定的第一个运算符“&&”错写成“||”，或第二个运算符“||”错写成“&&”,这时使用上述的测试用例仍然可以达到100%的语句覆盖。语句覆盖不能检查出的错误循环语句错误循环次数错误跳出循环条件错误语句覆盖不能检查出的错误循环语句例子for(i=0;i10;i++){statement;}While(x3){statement;}for(i=0;i=10;i++){statement;}While(x3&&x7){statement;}语句覆盖率的问题能达到很高的语句覆盖率语句覆盖率看似很高，却有严重缺陷if(x!=1){statements;……;}else{statement;}}99句}1句测试用例x=2语句覆盖率99%50%的分支没有达到2、判定覆盖(DecisionCoverage)比语句覆盖稍强的覆盖标准是判定覆盖。判定覆盖的含义是：设计足够多的测试用例，使程序中的每个判定至少都获得一次“真值”或“假值”。除了双值判定语句外，还有多值判定语句，如case语句，因此判定覆盖更一般的含义是：使得每一个判定获得每一种可能的结果至少一次。16352789410构造测试用例如下可实现判定覆盖标准a=T,b=T,c=T;a=F,b=F,c=F;不仅满足了判定覆盖还满足了语句覆盖，因此比语句覆盖稍强。但，仍然无法发现程序段中存在的逻辑判定错误。3、条件覆盖(ConditionCoverage)在设计程序中，一个判定语句是由多个条件组合而成的复合判定，判定(a)&&(b||c)包含了三个条件：a,b和c。为了更彻底的实现逻辑覆盖，可以采用条件覆盖。条件覆盖的含义是：构造一组测试用例，使得每一判定语句中每个逻辑条件的可能值至少满足一次。测试用例如下：a=F,b=T,c=Fa=T,b=F,c=T仔细分析可发现，该用例在满足条件覆盖的同时把判定的两个分支也覆盖了，这样是否能说达到了条件覆盖也就必然实现了判定覆盖呢？a=F,b=T,c=Ta=T,b=F,c=F上述用例满足条件覆盖的但并未满足判定覆盖，为解决这一矛盾，需要多条件和分支兼顾4、判定/条件覆盖(CDC)含义：设计足够的测试用例，使得判定中每个条件的所有可能(真/假)至少出现一次，并且每个判定本身的判定结果(真/假)也至少出现一次。测试用例如下：a=T,b=T,c=Ta=F,b=F,c=F但，若把逻辑运算符“&&”错写成“||”或第二个运算符“||”错写成“&&”,该用例仍然无法发现上述逻辑错误5、组合条件覆盖（MCC）含义：设计足够的测试用例，使得每个判定中条件的各种可能组合都至少出现一次。显然满足组合条件覆盖的测试用例是一定满足判定覆盖、条件覆盖和判定/条件覆盖的。序号abca&&(b||c)1TTTT2TTFT3TFTT4TFFF5FTTF6FTFF7FFTF8FFFF判定语句中3个逻辑条件，每个逻辑条件有2种可能取值，共23＝8种可能组合。6、修正条件判定覆盖(MCDC)修正条件判定覆盖是由欧美的航空/航天制造厂商和使用单位联合制定的“航空运输和装备系统软件认证标准”，目前在国外的国防、航空航天领域应用广泛。有资料表明，波音777整体设计费用的25%都花在了软件的MC/DC测试上。含义：需要足够的测试用例来确定各个条件能够影响到包含的判定的结果，即要求满足两个条件：每一个程序模块的入口和出口点都要考虑至少要被调用一次，每个程序的判定到所有可能的结果值要至少转换一次；程序的判定被分解为通过逻辑操作符(&&,||)连接的逻辑条件，每个条件对于判定的结果值是独立的。序号abca&&(b||c)abc1TTTT52TTFT643TFTT744TFFF235FTTF16FTFF27FFTF38FFFF通过上表可以看出，布尔变量a可以通过用例1和5达到MCDC的要求（用例2和6或用例3和7也可以满足相应要求），变量b可以通过用例2和4达到MCDC的要求，变量c可以通过用例3和4达到MCDC的要求，因此使用用例集{1,2,3,4,5}即可满足MCDC的要求。显然，这不是唯一的用例组合。