黑盒測試

黑盒測試又稱功能性測試、資料驅動測試、基於規格說明的測試

定義：在已知軟體所應具有的功能的基礎上，檢查程式功能能否按需求規格說明書的規定正常使用，功能是否有遺漏，效能等特性要求是否滿足。

特點：參照規格說明檢查軟體，不要求考察程式碼，以使用者視角進行測試

目的：

1.檢測軟體功能是否正確和完整
2.檢測是否有人機互動和資料訪問錯誤
3.檢測軟體行為和效能是否滿足需求
4.檢測軟體初始化和終止過程是否有錯誤

測試需求的描述

需求跟蹤矩陣（RTM）

對軟體開發過程所有需求進行跟蹤。建立需求和測試用例的對映。

用例場景

描述流經用例的路徑，從用例開始到結束，遍歷這條路徑上所有基本流和備選流。

• 基本流：正常流程
• 備選流：自基本流開始，在某特定條件下開始執行
  • 可能重新加入基本流（流1, 流3）
  • 可能起源於另一備選流（流2 ）
  • 終止用例不再重新加入某流（流2，流4）

可生成場景：

場景1 基本流
場景2 基本流 備選流1
場景3 基本流 備選流1 備選流2

…

測試規格的描述

因果圖

基本符號

約束符號

E約束(異)：a和b中最多有一個可能為1。
I 約束(或)：a、b、c中至少有一個必須為1。
O約束(唯一)：a和b必須有一個且僅有一個為1。
R約束(要求)：a是1時，b必須是1。
M約束(強制)：若結果a為1，則結果b強制為0。

例

規格說明要求：
輸入的第一個字元必須是#或*，第二個字元必須是一個數
字，此情況下進行檔案的修改；
如果第一個字元不是#或*，則給出資訊N；
如果第二個字元不是數字，則給出資訊M。

1）分析因果

2）畫出因果圖

決策表

條件樁—列出問題的所有條件
條件項—針對條件樁給出的條件列出所有可能的取值
動作樁—列出問題規定的可能採取的操作
動作項—指出在條件項的各組取值情況下應採取的動作

步驟

（1） 確定規則的個數。n個條件的決策表有2^n個規則（每個條件取真、假）
（2） 列出所有的條件樁和動作樁。
（3） 填入條件項。
（4） 填入動作項，得到初始決策表。
（5） 簡化決策表，合併相似規則。合併後的條件項用符號“-”表示。

契約

契約的形式
–前置條件：模組執行前應該滿足的條件
–後置條件：模組執行後應滿足的條件
–不變式：模組執行中應維持的一組性質

其它

• 自動機（狀態轉換圖）
  • 軟體所要實現的功能可用自動機（狀態轉換圖）描述。
• 代數規約
  • 描述類等抽象資料型別
• 模態邏輯
  • 線性時態邏輯
  • 計算樹邏輯
• Petri網

黑盒測試技術

• 從需求規格生成測試用例

• 隨機測試法

• 自適應隨機法

  在輸入空間中隨機選擇測試點的同時，刻意保證新選擇的點與已有測試點有較大距離，從而更好地保證覆蓋的全面性

• 等價類劃分法

  • 根據規約，將輸入空間根據測試的等效性，劃分為多個等價類，每個分類僅取一個或少量測試用例來進行測試

  • 優點

    • 代表性：少量測試資料
    • 全面性：取得較好的測試結果

  • 劃分方法

    • 根據輸入資料本身的特徵進行劃分
    • 根據可能造成的程式行為差異進行劃分
    • 對劃分的結果進一步細分

  • 用例設計

    先儘量多地覆蓋尚未覆蓋的有效等價類，重複至所有的有效等價類均被測試用例所覆蓋。然後設計新的測試用例，使它僅覆蓋一個尚未覆蓋的無效等價類，重複至所有的無效等價類均被測試用例所覆蓋。

• 邊界值分析法

  對輸入、輸出或內部的邊界值進行測試的一種測試方法。通常是作為對等價類劃分法的補充，這種情況下，其測試用例來自等價類的邊界。

• 錯誤推測法

  基於經驗和直覺推測程式中所有可能存在的各種錯誤，從而有針對性的設計測試用例的方法。

• 正交實驗設計法

  • 對於因果、邏輯關係相對簡單，或者不清晰，但組合關係複雜的程式可採用正交試驗設計法生成測試用例。

  • 使用已經造好了的正交表格來安排試驗，簡單易行並且計算表格化，應用性較好。特別適用於輸入為列舉值的情況。

  • 正交表

    L8(2^7)：7為此表列的數目（最多可安排的因子數）；2為
    因子的水平數；8為此錶行的數目（試驗次數）。