白盒测试方法 + 实战

定义

白盒测试又称结构测试,透明盒测试、逻辑驱动测试或基于代码的测试。白盒测试是一种测试用例设计方法，白盒指的是程序的内部结构和运作机制是可见的。
　　
目的
　　通过检查软件内部的逻辑结构，对软件中的逻辑路径进行覆盖测试；在程序不同地方设置检查点，检查程序的状态，以确定实际运行状态与预期状态是否一致。

白盒测试的方法：大致分为静态方法和动态方法两大类。

A. 静态分析：
　　是一种不执行程序而进行测试的技术。静态分析的主要目的是检查软件的表示和描述是否一致，没有冲突或者没有歧义。

B. 动态分析：
　　当软件系统在模拟或真实的环境中执行前、过程中和执行后,对其行为分析。它显示了一个系统在检查状态下是否正确。在动态分析技术中,最重要的技术是路径和分支测试。逻辑覆盖法的六种覆盖测试方法属于动态分析方法。

1.逻辑覆盖法
2.循环覆盖法
3.基本路径法

逻辑覆盖法的六种方法：

符号说明：

^ 代表逻辑运算符 && 或者 ||
　　
　　T 代表 True F 代表 False
　　
　　A / B 代表条件表达式

（1）语句覆盖

每条语句至少执行一次，重点在语句。
　　测试用例条件： A ^ B = T

（2）判定覆盖（分支覆盖）

每个分支都要执行一次，重点在分支。在设计用例的时候，要设计判断语句结果为True和False的两种情况
　　
测试用例条件：
　　　　　　　A ^ B = T
　　　　　　　A ^ B = F
　　　　　　　
（3）条件覆盖

设计用例时针对判断语句里面每个条件表达式true 和 false各取值一次，不考判断语句的计算结果。

测试用例条件：
　　　　　　　A=T 　　　　A=F
　　　　　　　B=T 　　　　B=F

（4）判定条件覆盖（分支条件覆盖）

设计测试用例时，使得判断语句中每个条件表达式的所有可能结果至少出现一次，每个判断语句本身所有可能结果也至少出现一次，即判定+条件覆盖-重复用例。
　　
测试用例条件：
　　　　　　　A ^ B = T 　　 A ^ B = F
　　　　　　　A=T　　　　　A=F
　　　　　　　B=T　　　　　B=F

（5）条件组合覆盖

设计测试用例时，使得每个判断语句中条件结果的所有可能组合至少出现一次。若有N个条件，则有2的n次方个组合用例。

测试用例条件：
　　　　　　　A= T　　　 B= T
　　　　　　　A= T 　　　B= F
　　　　　　　A= F　　　 B= T
　　　　　　　A= F 　　　B= F

（6）路径覆盖

设计测试用例时，覆盖程序中所有可能的执行路径

优点：这种覆盖方法可以对程序进行彻底的测试用例覆盖，比前面讲的五种方法覆盖度都要高。

缺点：由于路径覆盖需要对所有可能的路径进行测试（包括循环、条件组合、分支选择等），那么需要设计大量、复杂的测试用例，使得工作量呈指数级增长。路径覆盖虽然是一种比较强的覆盖，但未必考虑判断语句中条件表达式结果的组合，并不能代替条件覆盖和条件组合覆盖。

举例：

def Do(a,b,x):
	if(a>1) and (b==0):
		x=x/a
	if(a==2) or (x>1):
		x=x+2
return x

【图1.1】

分支
A：if(a>1) and (b==0):
B：if(a==2) or (x>1):
条件表达式：
M：a>1
N：b==0
X：a==2
Y：x>1

（1）语句覆盖 【图 1.1】适用
a）主要特点：使程序中的每个可执行语句至少被执行一次。
b） 用例设计

	X	Y	路径
1	50	50	ACEF
2	90	70	ACDF

【图1.2】

（2）判定覆盖【图 1.2】适用
a）主要特点： 对于判断语句，在设计用例的时候，要设计判断语句结果为True和False的两种情况。
b） 用例设计

	X	Y	路径
1	90	90	ABF
2	50	50	ACEF
3	90	70	ACDF

（3）条件覆盖【图 1.2】适用
a） 主要特点：设计用例时针对判断语句里面每个条件表达式true 和 false各取值一次，不考判断语句的计算结果。
b） 用例设计

	X	Y	路径
1	90	70	ACD
2	40	85	ACE

（4）判定条件覆盖【图 1.2】适用

	X	Y	路径
1	90	90	ABF
2	50	50	ACEF
3	90	70	ACDF
4	70	90	ACDF

（5）条件组合覆盖** 【图 1.2】适用

	X	Y	路径
1	90	90	ABF
2	90	70	ACDF
3	90	30	ACEF
4	70	90	ACDF
5	30	90	ACEF
6	70	70	ACEF
7	50	50	ACEF

（6）基本路径法 【图 1.2】适用
a）主要特点： 设计测试用例时，覆盖程序中所有可能的执行路径
b） 用例设计

	X	Y	路径
1	90	90	ABF
2	50	50	ACEF
3	90	70	ACDF
4	70	90	ACDF

已知三角形三遍abc，现在有个程序能判断三角形类别（如：等腰三角形），请为这个程序设计测试用例。

分析：

1. 构成三角形的条件：两边之和大于第三边
2. 构成等腰三角形的条件：任意两边相等
3. 构成等腰直角三角形的条件：任意两边相等且两边的平方和等于第三边的平方和
4. 构成等边三角形的条件：三条边都相等

用到设计测试用例的方法：等价类、边界值、因果图

等价类：

1. 有效等价类
   输入三个正整数或正小数

2. 无效等价类
   a. 空
   b. 非数字
   c. 小于三个数
   d. 大于三个数
   f. 负整数

测试用例如下：

输入条件	有效等价类	无效等价类
是否是三角形	a>0