等价类的划分原则等价类划分法的测试用例设计 - 南京大学软件工程

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1、王林章lzwang@nju.edu.cn18951679130南京大学计算机科学与技术系黑盒测试方法1问题一程序的功能描述如下：“输入三个整数作为三边的边长构成三角形。当此三角形为一般三角形、等腰三角形及等边三角形时，分别做计算…”如何设计测试用例测试该程序的正确性注意输入和输出条件2主要内容概述等价类划分法边界值分析法因果图法3黑盒方法概述这种方法是把测试对象看做一个黑盒子，测试人员完全不考虑程序内部的逻辑结构和内部特性，只依据程序的需求规格说明书，检查程序的功能是否符合它的功能说明。黑盒测试又叫做功能测试或数据驱动

2、测试。黑盒测试方法是在程序接口上进行测试，主要是为了发现以下错误:是否有不正确或遗漏了的功能?在接口上，输入能否正确地接受?能否输出正确的结果?是否有数据结构错误或外部信息(例如数据文件)访问错误?性能上是否能够满足要求?是否有初始化或终止性错误?黑盒测试目标用黑盒测试发现程序中的错误，必须在所有可能的输入条件和输出条件中确定测试数据，来检查程序是否都能产生正确的输出。但这是不可能的。穷尽测试假设一个程序P有输入量X和Y及输出量Z。在字长为32位的计算机上运行。若X、Y取整数，按黑盒方法进行穷举测试：可能采用的测试数据

3、组：232×232＝264如果测试一组数据需要1毫秒，一年工作365×24小时，完成所有测试需5亿年。穷尽测试黑盒测试法的概念黑盒测试被称为功能测试或数据驱动测试。在测试时，把被测程序视为一个不能打开的黑盒子，在完全不考虑程序内部结构和内部特性的情况下进行。采用黑盒测试的目的主要是在已知软件产品所应具有的功能的基础上，进行：（1）检查程序功能能否按需求规格说明书的规定正常使用，测试各个功能是否有遗漏，检测性能等特性要求是否满足。（2）检测人机交互是否错误，检测数据结构或外部数据库访问是否错误，程序是否能适当地接收输入数

4、据而产生正确的输出结果，并保持外部信息（如数据库或文件）的完整性。（3）检测程序初始化和终止方面的错误。等价类划分法等价类的划分原则等价类划分法的测试用例设计常见等价类划分测试形式使用等价类划分法测试的实例等价类所谓等价类是指某个输入域的集合。它表示，如果用集合中的一个输入条件作为测试数据进行测试不能发现程序中的错误，那么使用集合中的其它输入条件进行测试也不可能发现错误。也就是说，对揭露程序中的错误来说，集合中的每个输入条件是等效的。10等价类划分法等价类划分法是一种重要的、常用的黑盒测试方法，它将不能穷举的测试过程进

5、行合理分类，从而保证设计出来的测试用例具有完整性和代表性。举例：设计这样的测试用例，来实现一个对所有实数进行开平方运算（y=sqrt(x)）的程序的测试。思考方向：由于开平方运算只对非负实数有效，这时需要将所有的实数（输入域x）进行划分，可以分成：正实数、0和负实数。假设我们选定+1.4444代表正实数，-2.345代表负实数，则为该程序设计的测试用例的输入为+1.4444、0和-2.345。等价类划分法（续）等价类划分法是把所有可能的输入数据，即程序的输入域划分为若干部分（子集），然后从每一个子集中选取少数具有代表性

6、的数据作为测试用例。所谓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，它们具有等价特性，即每一类的代表性数据在测试中的作用都等价于这一类中的其它数据。这样，对于表征该类的数据输入将能代表整个子集合的输入。因此，可以合理的假定：——测试某等价类的代表值就是等效于对于这一类其它值的测试。等价类的划分原则等价类是输入域的某个子集合，而所有等价类的并集就是整个输入域。因此，等价类对于测试有两个重要的意义：完备性——整个输入域提供一种形式的完备性无冗余性——若互不相交则可保证一种形式的无

7、冗余性如何划分？——先从程序的规格说明书中找出各个输入条件，再为每个输入条件划分两个或多个等价类，形成若干的互不相交的子集。采用等价类划分法设计测试用例通常分两步进行：（1）确定等价类，列出等价类表。（2）确定测试用例。等价类的划分原则（续）划分等价类可分为两种情况：（1）有效等价类——是指对软件规格说明而言，是有意义的、合理的输入数据所组成的集合。利用有效等价类，能够检验程序是否实现了规格说明中预先规定的功能和性能。（2）无效等价类——是指对软件规格说明而言，是无意义的、不合理的输入数据所构成的集合。利用无效等价类，

8、可以鉴别程序异常处理的情况，检查被测对象的功能和性能的实现是否有不符合规格说明要求的地方。等价类的划分原则（续）进行等价类划分的依据：（1）按照区间划分在输入条件规定了取值范围或值的个数的情况下，可以确定一个有效等价类和两个无效等价类。例：程序输入条件为小于100大于10的整数x，则有效等价类为10＜x＜100，两个无效等价类为x