第四章 黑盒测试
2014-第4章黑盒测试PPT课件
第4章 黑 盒 测 试
4.1.4 最坏情况测试 最坏情况测试拒绝单缺陷假设，它关心的是当多个变量
取极值时出现的情况。最坏情况测试中，对每一个输入变量 首先获得包含最小值、略大于最小值、正常值、略小于最大 值、最大值的五个元素集合的测试，然后对这些集合进行笛 卡尔积计算，以生成测试用例。
边界值分析关注的是输入空间的边界，从中标识测试用例。 边界值测试背后的基本原理是错误更可能出现在输入变量的极 值附近。因此针对各种边界情况设计测试用例，可以查出更多 的错误。
第4章 黑 盒 测 试
4.1.1 边界条件 边界条件就是一些特殊情况。一般的，在条件C下，软件
执行一种操作，对任意小的值σ，条件C+σ或C-σ会执行另外的 操作，则C就是一个边界。
x2 d
c oa
b
x1
图4-1-3 两个变量函数的健壮性测试用例
第4章 黑 盒 测 试
例如，有一个二元函数f(x，y)，要求输入变量x，y分别 满足：x∈[0，100]，y∈[1000，3000]，对其进行健壮性测 试，则需要设计13个测试用例。根据健壮性测试的原理，可 以得到下面一组测试数据：{<-1，1500>，<0，1500>，<1， 1500>，<50，1500>，<99，1500>，<100，1500>，<101， 1500>，<50，999>，<50，1000>，<50，1001>，<50， 2999>，<50，3000>，<50，3001>}。
黑盒测试技术4-因果图法
e1 原因中有一个不出现，结果就不出现。 如图，若c1和c2都是1，则ei为1；否则ei为0。 “与” 可有任意个输入。
因果图的约束符号
输入条件的 4 种约束类型：
a
E
b (Exclusive)
❖ E 约束（异/互斥）： 表示几个原因不会同时成立； 可能他们都不成立，但最多有一个成立。
定义
用于描述输入之间，输入输出之 用于表达多逻辑条件下执行不
间的约束关系和因果关系
同操作的情况的工具
区别
本质
考虑输入条件之间的联系、各种 考虑输入条件之间的各种组合， 组合，相应产生多个动作。 相应产生多个动作。
当输入条件 用例数量相对少（无效用例） 会产生大量测试用例 过多时 可以覆盖到条件之间的先后关系 不能覆盖条件之间的先后关系
• 根据题意，原因和结果如下：
原因
1：A < B+C 2：B < A+C 3：C < A+B 4：A = B 5：A = C 6：B = C
结果
21：不能构成三角形 22：等边三角形 23：等腰三角形 24：一般三角形
步骤2：画出因果图
原因
结果
1
1：A < B+C
21：不能构成三 角形
2
2：B < A+C 22：等边三角形 3
如图，a和b中至多有一个可能为1，即a和b不 能同时为1。
❖ I 约束（或/包含）：
a 表示几个原因中至少有一个必须成立，当然也
I
b 可能都成立。
(In)
c 如图，a、b和c中至少有一个必须是1，即 a、b
和c不能同时为0。
第四讲动态黑盒测试
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测试方案技术：数据测试
边界条件类型
✓边界条件是指操作界限的边缘值。 ✓可能数据类型
❖数值、字符、位置、数量 ❖速度、地址、尺寸
✓可能产生的边界情况
❖第一/最后 ❖最小/最大，最慢/最快，最高/最低 ❖开始/完成 ❖超过/在内
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重复、压迫和重负
➢ 测试目标是：处理程序员没有想到恶劣条件下产生的问 题的能力
重复测试：不断执行同样的操作
✓ 反复读写数据，选择同一个操作 ✓ 测试内存是否足够，经常出现程序的内存分配没有回收
压迫测试：软件在不够理想的条件下运行
✓ 内存小，磁盘空间少，CPU速度慢等 ✓ 测试软件对外部资源的要求和依赖的程度 ✓ 将支持降到最低限度，这是性能的边界条件测试
➢ 状态的测试
通过不同的状态验证程序的逻辑流程
➢ 状态的一般流程
初始状态 根据菜单、功能带来的状态变化：比如 外观、操作、菜单
旧状态
流程控制 数据转换 变量设置
新状态
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测试逻辑流程
测试的方法：
运用等价分配的原则选择状态和分支 不可能作到完全测试
分支太多 面向对象技术中的状态变化复杂 程序的选择和选项太多，相互的分支和状态组合很多
➢一定要有创造性
➢如果成功，要考虑后果是什么
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用户手册测试
➢安装 ➢文档 ➢在线帮助
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用户手册测试：安装
➢安装产品和选项 ➢卸载一个产品和选项 ➢重新安装一个产品和选项 ➢升级安装
黑盒测试法是什么意思方法有哪些
黑盒测试法是什么意思方法有哪些黑盒测试是指那些使用基于规格说明方法和准则的测试活动，根据程序需求和产品规格说明来发现程序错误。
那么你对黑盒测试了解多少呢?以下是由店铺整理关于什么是黑盒测试法的内容，希望大家喜欢!黑盒测试法的介绍黑盒测试也称功能测试或数据驱动测试，它是在已知产品所应具有的功能，通过测试来检测每个功能是否都能正常使用，在测试时，把程序看作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，测试者在程序接口进行测试，它只检查程序功能是否按照需求规格说明书的规定正常使用，程序是否能适当地接收输入数锯而产生正确的输出信息，并且保持外部信息(如数据库或文件)的完整性。
黑盒测试又称基于规格说明的测试，它是指那些使用基于规格说明方法和准则的测试活动，根据程序需求和产品规格说明来发现程序错误。
黑盒测试方法主要有等价类划分、边值分析、因—果图、错误推测等，主要用于软件确认测试。
黑盒测试法的特点“黑盒”法着眼于程序外部结构、不考虑内部逻辑结构、针对软件界面和软件功能进行测试。
“黑盒”法是穷举输入测试，只有把所有可能的输入都作为测试情况使用，才能以这种方法查出程序中所有的错误。
实际上测试情况有无穷多个，人们不仅要测试所有合法的输入，而且还要对那些不合法但是可能的输入进行测试。
黑盒测试方法采用黑盒技术设计测试用例的方法有：等价类划分、边界值分析、错误推测、因果图和综合策略。
黑盒测试注重于测试软件的功能性需求，也即黑盒测试使软件工程师派生出执行程序所有功能需求的输入条件。
黑盒测试并不是白盒测试的替代品，而是用于辅助白盒测试发现其他类型的错误。
黑盒测试主要发现以下类型的错误：1)基于规格说明的功能错误2)基于规格说明的构件或系统行为错误3)基于规格说明的性能错误4)面向用户的使用错误5)黑盒接口错误黑盒测试法的优点1、基本上不用人管着，如果程序停止运行了一般就是被测试程序CRASh了2、设计完测试例之后，下来的工作就是爽了，当然更苦闷的是确定crash(崩溃)原因3、对比较大的代码单元来说，黑盒测试比白盒测试效率要高;4、测试人员不需要了解实现的细节，包括特定的编程语言;5、测试人员和编码人员是彼此独立的;6、从用户的视角进行测试，很容易被理解和接受;7、有助于暴露任何规格不一致或者有歧义的问题;8、测试用例可以在规格完成之后马上执行。
《黑盒测试》课件
随着软件系统的复杂性增加和技术的发展，黑盒测试将不断演进和完善，以满足新需求。
参考文献
• 相关学术论文和书籍
3 黑盒测试的局限性
一些内部缺陷可能无法通 过黑盒测试发现，测试覆 盖面有限，对于复杂系统 可能不够全面。
黑盒测试的方法
等价类划分法
将输入数据划分为等价类，以减少测试用例数量， 并覆盖不同输入情况。
边界值分析法
关注输入数据的边界情况，测试系统在边界处的 行为。
因果图法
通过绘制因果图，分析系统输入和输出之间的关 系，找出可能的故障点。
判定表方法
通过绘制判定表，列出不同输入条件下的所有情 况和相应的输出。
实例：使用等价类划分法进行测试
1
等价类划分法示例
假设有一个用户登录系统，输入用户名和密码进行登录。用户名可以是任意字符， 密码必须是6-12位数字。
2
实例分析
根据等价类划分法，我们可以选择一个有效用户名和一个有效密码，以及一些无 效的用户名和密码组合进行测试。
3
测试结果
通过等价类划分法，我们发现了系统在某些情况下无法正确处理无效用户名和密 码组合的问题。
黑盒测试的注意事项
1 测试数据的选择
选择代表不同情况的测试 数据，包括边界值和特殊 情况。
2 测试用例的设计
设计有效的测试用例，充 分覆盖系统的功能和可能 的错误情况。
3 测试用例的管理
建立有效的测试用例管理 系统，记录和跟踪测试用 例的执行和结果。
黑盒测试的应用
软件开发
黑盒测试在软件开发中广泛应用，帮助发现和修复 潜在问题，提高软件质量。
安全领域
黑盒测试可以通过模拟真实攻击的方式，评估系统 的安全性，发现潜在的漏洞和风险。
黑盒测试相关介绍
输入
软件
输出 黑盒测试不进一步代码细节
IT Education & Training
1．黑盒测试主要用于发觉下列情况
①是否有不正确或漏掉了旳功能 ②在接口上，能否正确地接受输入数据，
能否产生正确地输出信息 ③访问外部信息是否有错 ④性能上是否满足要求 ⑤界面是否错误，是否不美观 ⑥初始化或终止错误
常见旳边界值
IT Education & Training
例：输入条件阐明学历可为:专科、本科、 硕士、博士四种之一
有效等价类：①专科、②本科、③硕士、④博士 无效等价类：①其他任何学历
IT Education & Training
2.划分等价类旳规则（续）
(4)假如要求了输入数据必须遵照旳规则， 可拟定一种有效等价类（符合规则）和 若干个无效等价类（从不同角度违反规 则)。
IT Education & Training
5.3.1边界值分析措施旳理论知识
• 定义：边界值分析法就是对输入或输出旳边 界值进行测试旳一种黑盒测试措施。一般边 界值分析法是作为对等价类划分法旳补充， 这种情况下，其测试用例来自等价类旳边 界。
• 与等价划分旳区别 1)边界值分析不是从某等价类中随便挑一种作 为代表，而是使这个等价类旳每个边界都要 作为测试条件。 2)边界值分析不但考虑输入条件，还要考虑输 出空间产生旳测试情况。
显示无效输入
4
01234 23456789 显示无效输入
5
2341 23456789 显示无效输入
6
028 01234567 显示无效输入
9
028 12345678 显示无效输入
10
028 qw123456 显示无效输入
黑盒测试技术之状态转换图-教学课件
1.状态转换测试
状态转换测试：也称为状态迁移图测试，是通过描绘系统的“状态” 及引起系统“状态转换”的“事件”来表示系统的行为。状态转换图 还指明了作为特定事件的结果，系统将做哪些“动作”。
状态转化测试普遍较多的使用在嵌入式软件行业和自动化行业。
2.使用状态转换测试设计测试用例
使用状态转换测试设计测试用例的步骤： 1. 根据需求提取全部状态； 2. 绘制状态迁移图； 3. 根据状态迁移图推导测试路径（状态迁移树）； 4. 选取测试数据，构造测试用例。
3.实例
需求： 路人甲打电话预订飞机票，要去某地。
1.根据需求提取全部状态
测试需求分析：
➢ 客户向航空公司打电话预订机票。此时，机票信息处于“完成预订”状态； ➢ 顾客支付了机票款项后，机票信息变为“已支付”状态； ➢ 客户当天到达机场并使用身份证换领登机牌后，机票信息变为“已出票”状态； ➢ 检票登机后，机票信息变为“已使用”状态； ➢ 在登机前，可以取消自己的订票信息，若已支付机票费用，则可以退回票款。 ➢ 取消后，订票信息处于“已取消”状态；
转换：指两种状态之间的一种关系，表明对象将在第一个状态中执行 一定的动作，并将在某个事件发生，同时某个特定条件满足时进行第 二个状态。
1.状态转换测试
动作：是指状态转换之后一种结果或者输出。 有限状态机：是一个概念上的构件（比如程序，逻辑电路，汽车传送
装置等）、输入集合和输出集合时有限的、并只有有限数目的状态。 其作用主要是描述对象在它的生命周期内经历的状态序列，以及如何 响应来自外界的各种事件。通常一个有限状态机由以下部分组成：
第四章 测试设计技术
——黑盒测试技术之状态转换测试
主讲人：丁慧
软件测试4-黑盒测试1判定表法
器，并且维修记录不全或已运行10 年以上的机器，应给予优先的维修 处理……”
请建立决策表。
例：维修机器问题（续）
（1）列出所有的条件桩和动作桩
条件桩
C1：功率大于50马力吗？ C2：维修记录不全吗？ C3：运行超过10年吗？
动作桩
A1：进行优先处理 A2：作其他处理
例：维修机器问题（续）
7 M2 D2 —
8 M2 D3 —
9 M2 D4 —
10 M2 D5 —
X
X
X X X
X
X
X
X X X
续……
此月是12月 此月是2月 此年是闰年
c1:月份在 c2:日期在 c3:年在 行为 a1:不可能 a2:日期增1 a3:日期复位 a4:月份增1 a5:月份复位 a6:年增1
11 M3 D1 —
（2）确定规则个数
输入条件个数：3；
功率大于50马力吗 维修记录不全吗
运行超过10年吗
每个条件的取值：“是”或“否”；
规则个数：2*2*2 =8；
例：维修机器问题（续）
（3）填入条件项；
1 2 3 4 5 6 7 8
功率大于50马力吗？
Y
Y Y
Y
Y N
Y
N Y
Y
N N
N
Y Y
N
4.3.4 案例： NextDate函数
问题描述
程序有三个输入变量month、day、year， 并且满足：1≤month≤12、1≤day≤31、 1900≤ year ≤2050。它们分别作为输入日 期的月份、日、年份，通过程序可以输出 该输入日期在日历上下一天的日期。例如， 输入为2005年11月29日，则该程序的输出 为2005年11月30日。
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第四章黑盒测试
一、判断分析题
1.软件测试员可以对产品说明书进行白盒测试。
( )
2.静态白盒测试可以找出遗漏之处的问题。
( )
3.总是首先设计白盒测试用例。
()
4.用黑盒法测试时，测试用例是根据程序内部逻辑设计的。
()
5.黑盒测试方法中最有效的是因果图法。
( )
6.软件测试按照测试过程分类为黑盒、白盒测试。
()
7.白盒测试又称结构测试、逻辑驱动测试或基于程序的测试。
（）
8.白盒测试时一般由开发人员兼任测试人员的角色。
（）
9.黑盒测试是从用户观点出发的测试。
（）
10.白盒测试是从用户观点出发的测试。
（）
11.白盒测试根据程序外部特征进行测试，黑盒测试根据程序内部逻辑结构进行测试。
（）
12.程序通过了全面的白盒测试，就不需要再进行黑盒测试了。
（）
13.代码评审是检查源代码是否达到模块设计的要求。
（）
14.代码评审员一般由测试员担任。
（）
15.对于同一个测试对象，等价类的测试用例数多于边界值的测试用例数。
（）
16.如果输入条件规定了取值范围，则可定义一个有效等价类和两个无效等价类。
（）
17.不能对输出值域进行健壮性测试。
（）
18.有n个变量的函数的健壮最坏情况测试用例的个数为：5的n次方。
（）
19.有n个变量的函数的健壮最坏情况测试用例的个数为：7的n次方。
（）
20.有n个变量的函数的健壮性测试用例的个数为：5n+1。
（）
21.有n个变量的函数的最坏情况测试会产生5的n次方个测试用例。
（）
22.有n个变量的函数的边界值分析会产生4n+1个测试用例（）
23.边界值分析的假设是“多缺陷”假设。
（）
24.健壮性测试的主要价值是观察例外情况的处理。
（）
25.在设计测试用例时，应包括合理的输入条件和不合理的输入条件。
( )
26.弱健壮等价类测试基于多缺陷假设。
（）
27.强健壮等价类测试是基于多缺陷假设，并考虑了无效值。
（）
28.强一般等价类测试考虑了无效值。
（）
29.弱一般等价类是基于单缺陷假设。
（）
30.弱健壮等价类测试基于单缺陷假设并考虑了无效值。
（）
31.强健壮等价类测试是基于多缺陷假设，并考虑了无效值。
（）
32.等价类测试的弱形式不如对应的强形式的测试全面（）
二、简答题
1.什么是黑盒测试?黑盒测试主要采用的技术有哪些?
2.简单描述黑盒测试各种方法的特点。
3.如果能够执行完美的黑盒测试，还需要进行白盒测试吗？为什么？
4.边界值测试有几种方法？
5.对于教材上的佣金问题，如果采用输入值边界值测试，有几个测试用例？如果结合输出值进行边界值测试，如何考虑测试用例？
6.什么是等价类？如何划分等价类？
7.等价分类法的测试技术采用的一般方法?举例说明?
8.什么是等价类？如何划分等价类？等价类测试中有哪些方法？
9.对于日期问题，佣金问题，如何合理划分等价类？
10.为日期问题和开发决策表测试用例，为三角形问题的直角三角形开发测试用例。
11.请画出维恩图来表示边界值分析、健壮性测试、最坏情况测试生成的测试用例之间的关系。
12.如果试图进行输出值域健壮性测试，会出现什么情况？
13.为什么要进行等价类的划分？等价类划分应该遵循哪些原则？
三、用例设计题
1.针对以下问题：某一种8位计算机，其十六进制常数的定义是以0x或0X 开头的十六进制整数，其取值范围为－7f～7f（不区分大小写字母），如
0x11、0x2A、－0x3c。
请采用等价类划分的方法设计测试用例。
2.有一个小程序，能够求出三个在0到9999间整数中的最大者，请分别用边界值分析和健壮性测试方法设计测试用例。
3.假定一台ATM机允许提取增量为50元，总金额从100到2000(包含2000元）不等的现金。
请结合等价类方法和边界值分析进行测试。
4.有一个小学生成绩管理系统，要求把成绩好的同学放到前面的，其中每个人都有三门课程：语文，数学和英语。
首先是按个人的总成绩进行排名，如果某两个人的总分相同，则按他们的语文成绩进行排名，如果总成绩和语文成绩都相同时，则按照他们的数学成绩进行排名的。
请用等价类方法进行测试。
5.程序有三个输入变量month、day、year（month、day和year均为整数值，并且满足：1≤month≤12、1≤day≤31、1900≤ year ≤2050。
），分别作为输入日期的月份、日、年份，通过程序可以输出该输入日期在日历上隔一天（第三天）的日期。
例如，输入为2005年11月29日，则该程序的输出为2005年12月1日。
请用等价类测试和边界测试法设计测试用例。
6.某软件的一个模块的需求规格说明书中描述：
（1）年薪制员工：严重过失，扣年终风险金的4%；过失，扣年终风险金的2%。
（2）非年薪制员工：严重过失，扣当月薪资的8%；过失，扣当月薪资的4%。
请绘制出判定表，并设计相应的测试用例。
7.某公司折扣政策：年交易额在10万元以下的，无折扣；在10万元以上的并且近三个月无欠款的，折扣率10%；在10万元以上，虽然近三个月有欠款，但是与公司交易在10年以上的，折扣率8%；在10万元以上，近三个月有欠款，且交易在10年以下的折扣率5%；请用判定表来描述该公司的折扣政策。
8.请讨论判定表测试能够在多大程度上处理多缺陷假设问题。
9.请使用因果图法为三角形问题设计测试用例。
10.分析中国象棋中走马的实际情况（下面未注明的均指的是对马的说明）
a)如果落点在棋盘外，则不移动棋子；
b)如果落点与起点不构成日字型，则不移动棋子；
c)如果落点处有自己方棋子，则不移动棋子；
d)如果在落点方向的邻近交叉点有棋子（绊马腿），则不移动棋子；
e)如果不属于1-4条，且落点处无棋子，则移动棋子；
f)如果不属于1-4条，且落点处为对方棋子(非老将)，则移动棋子并除去对方棋子；g)如果不属于1-4条，且落点处为对方老将，则移动棋子，并提示战胜对方，游戏结束。
11.假设商店货品价格(R)都不大于100元（且为整数），若顾客付款(P)在100元内，现有一个程序能在每位顾客付款后给出找零钱的最佳组合（找给顾客货币张数最少）。
假定此商店的货币面值只包括：50元(N50)、10元(N10)、5
元(N5)、1元(N1)四种。
请结合等价类划分法和边界值分析法为上述程序设计出相应的测试用例。