白盒测试啦啦啦啦

白盒测试

上周谢了关于黑盒测试的内容，这周的实验是白盒测试，那么这周就对白盒测试做一些总结啦~

1.白盒测试概述：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，盒子指的是被测试的软件，白盒指的是盒子是可视的，你清楚盒子内部的东西以及里面是如何运作的。"白盒"法全面了解程序内部逻辑结构、对所有逻辑路径进行测试。"白盒"法是穷举路径测试。在使用这一方案时，测试者必须检查程序的内部结构，从检查程序的逻辑着手，得出测试数据。又称结构测试，它一般用来测试程序的内部结构(Control Flow , Data Flow)。并判定其结果是否与预期的结果一致。

2.白盒测试的种类：有代码检查法、静态结构分析法、静态质量度量法、逻辑覆盖法、基本路径测试法、域测试、符号测试、路径覆盖和程序变异。

(1)静态分析测试（Static Analysis Test，Code Inspection）

(2)语句分支覆盖测试（Ctrl  Flow Test）

(3)其他

3.软件人员对软件进行白盒测试时要满足以下4个要求：

(1)保证一个模块中的所有独立路径至少被使用一次。

(2)对所有逻辑值均需测试 true 和 false。

(3)在上下边界及可操作范围内运行所有循环。

(4)检查内部数据结构以确保其有效性。

4.白盒测试的实施步骤：

(1)测试计划阶段：根据需求说明书，制定测试进度。

(2)测试设计阶段：依据程序设计说明书，按照一定规范化的方法进行软件结构划分和设计测试用例。

(3)测试执行阶段：输入测试用例，得到测试结果。

(4)测试总结阶段：对比测试的结果和代码的预期结果，分析错误原因，找到并解决错误。

5.白盒测试的目的：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;在程序不同地方设立检查点，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。

6.白盒测试的一定局限性：

(1)穷举路径测试决不能查出程序违反了设计规范，即程序本身是个错误的程序。

(2)穷举路径测试不可能查出程序中因遗漏路径而出错。

(3)穷举路径测试可能发现不了一些与数据相关的错误。

7.白盒测试的测试方法：

有了测试环境 ,重要的是设计测试用例 ,基本路径、判断条件、数据划分、边界值分析是从不同角度设计测试用例的有效方法。

8.白盒测试的测试方法中运用最为广泛的是基本路径测试法。

基本路径测试法是在程序控制流图的基础上，通过分析控制构造的环路复杂性，导出基本可执行路径集合，从而设计测试用例的方法。设计出的测试用例要保证在测试中程序的每个可执行语句至少执行一次。

在程序控制流图的基础上，通过分析控制构造的环路复杂性，导出基本可执行路径集合，从而设计测试用例。

设计测试用例包括以下4个步骤：

   (1)程序的控制流图：描述程序控制流的一种图示方法。

   (2)程序圈复杂度：McCabe复杂性度量。从程序的环路复杂性可导出程序基本路径集合中的独立路径条数，这是确定程序中每个可执行语句至少执行一次所必须的测试用例数目的上届。

   (3) 导出测试用例：根据圈复杂度和程序结构设计用例数据输入和预期结果。

   (4) 准备测试用例：确保基本路径集中的每一条路径的执行。

六种覆盖方法（从网上借鉴，以便同学们学习和参考）

　　首先为了下文的举例描述方便，这里先给出一张程序流程图。（以1995年软件设计师考试的一道考试题目为例，图中红色字母代表程序执行路径）。

　　1、语句覆盖

　　1）主要特点：语句覆盖是最起码的结构覆盖要求，语句覆盖要求设计足够多的测试用例，使得程序中每条语句至少被执行一次。

　　2）用例设计：（如果此时将A路径上的语句1—〉T去掉，那么用例如下）

　　3）优点：可以很直观地从源代码得到测试用例，无须细分每条判定表达式。

　　4）缺点：由于这种测试方法仅仅针对程序逻辑中显式存在的语句，但对于隐藏的条件和可能到达的隐 式逻辑分支，是无法测试的。在本例中去掉了语句1—〉T去掉，那么就少了一条测试路径。在if结构中若源代码没有给出else后面的执行分支，那么语句覆 盖测试就不会考虑这种情况。但是我们不能排除这种以外的分支不会被执行，而往往这种错误会经常出现。再如，在Do-While结构中，语句覆盖执行其中某 一个条件分支。那么显然，语句覆盖对于多分支的逻辑运算是无法全面反映的，它只在乎运行一次，而不考虑其他情况。

　　2、判定覆盖--判定覆盖只关心判定表达式的值（真/假),又叫分支覆盖，实际上是<>判定的结果一次为真一次为假！！

　　1）主要特点：判定覆盖又称为分支覆盖，它要求设计足够多的测试用例，使得程序中每个判定至少有一次为真值，有一次为假值，即：程序中的每个分支至少执行一次。每个判断的取真、取假至少执行一次。

　　2）用例设计：

　　3）优点：判定覆盖比语句覆盖要多几乎一倍的测试路径，当然也就具有比语句覆盖更强的测试能力。同样判定覆盖也具有和语句覆盖一样的简单性，无须细分每个判定就可以得到测试用例。

　　4）缺点：往往大部分的判定语句是由多个逻辑条件组合而成（如，判定语句中包含AND、OR、CASE），若仅仅判断其整个最终结果，而忽略每个条件的取值情况，必然会遗漏部分测试路径。

　　3、条件覆盖--判定表达式的每个条件的值（真/假）(一个判定中往往包含了若干个条件)

　　1）主要特点：条件覆盖要求设计足够多的测试用例，使得判定中的每个条件获得各种可能的结果，即每个条件至少有一次为真值，有一次为假值。

　　2）用例设计：

　　3）优点：显然条件覆盖比判定覆盖，增加了对符合判定情况的测试，增加了测试路径。

　　4）缺点：要达到条件覆盖，需要足够多的测试用例，但条件覆盖并不能保证判定覆盖。条件覆盖只能保证每个条件至少有一次为真，而不考虑所有的判定结果。

　4、判定/条件覆盖

　　1）主要特点：设计足够多的测试用例，使得判定中每个条件的所有可能结果至少出现一次，每个判定本身所有可能结果也至少出现一次。

　　2）用例设计：

　　3）优点：判定/条件覆盖满足判定覆盖准则和条件覆盖准则，弥补了二者的不足。

　　4）缺点：判定/条件覆盖准则的缺点是未考虑条件的组合情况。

　　5、组合覆盖

　　1）主要特点：要求设计足够多的测试用例，使得每个判定中条件结果的所有可能组合至少出现一次。

　　2）用例设计：

备注：OBDE

3）优点：多重条件覆盖准则满足判定覆盖、条件覆盖和判定/条件覆盖准则。更改的判定/条件覆盖要求设计足够多的测试用例，使得判定中每个条件的所有可能结果至少出现一次，每个判定本身的所有可能结果也至少出现一次。并且每个条件都显示能单独影响判定结果。

　　4）缺点：线性地增加了测试用例的数量。

　　6、路径覆盖

　　1）主要特点：设计足够的测试用例，覆盖程序中所有可能的路径。

　　2）用例设计：

　　3）优点：这种测试方法可以对程序进行彻底的测试，比前面五种的覆盖面都广。

　　4）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。而在有些情况下，一些执行路径是不可能被执行的，如：
　　If  （!A）B++；
　　If  （!A）D--；

　　这两个语句实际只包括了2条执行路径，即A为真或假时候对B和D的处理，真或假不可能都存在，而路径覆盖测试则认为是包含了真与假的4条执行路径。这样不仅降低了测试效率，而且大量的测试结果的累积，也为排错带来麻烦。

总结

　　白盒测试是一种被广泛使用的逻辑测试方法，是由程序内部逻辑驱动的一种单元测试方法。只有对程序 内部十分了解才能进行适度有效的白盒测试。但是贯穿在程序内部的逻辑存在着不确定性和无穷性，尤其对于大规模复杂软件。因此我们不能穷举所有的逻辑路径， 即使穷举也未必会带来好运（穷举不能查出程序逻辑规则错误，不能查出数据相关错误，不能查出程序遗漏的路径）。

　　那么正确使用白盒测试，就要先从代码分析入手，根据不同的代码逻辑规则、语句执行情况，选用适合的覆盖方法。任何一个高效的测试用例，都是针对具体测试场景的。逻辑测试不是片面的测试正确的结果或是测试错误的结果，而是尽可能全面地覆盖每一个逻辑路径。