白盒测试概念

• 又叫结构测试，逻辑驱动测试。把测试对象看作一个打开的盒子，测试人员依据程序内部逻辑结构相关信息，设计或选择测试用例，对程序所有逻辑路径进行测试 。
• 白盒测试法考虑的是测试用例对程序内部逻辑的覆盖程度。最彻底的白盒法是覆盖程序的每一条路径，但是由于程序中一般含有循环，所以路径的数目极大，要执行每一条路径是不可能的，只能希望覆盖的程序尽可能高些。
  

白盒测试方法–控制流测试

逻辑覆盖:根据被测程序的逻辑结构设计测试用例。测试的重点在于判定框。

语句覆盖

• 设计若干条测试用例，使程序中每条可执行语句（所有的方框）至少执行一次。

判定覆盖（分支覆盖）

• 设计测试用例，使程序中的每个逻辑判断的取真和取假的分支至少经历一次。无法确定判定内部条件的错误。

条件覆盖

• 设计若干测试用例，使程序的每个判定中的每个条件的可能取值至少满足一次。
  
  

判定-条件覆盖

• 使判定中每个条件的可能取值至少满足一次，并且使每个判定分支至少执行一次。
• 同时满足判定、条件两种覆盖标准。
• 缺点在于没有考虑两个条件的组合情况。
  

条件组合覆盖

• 使得每个判断表达式中条件的各种可能组合都至少出现一次。
  
  

路径覆盖

• 设计足够多的测试用例，覆盖程序中的每条可能路径。
• 上述满足条件组合覆盖的测试用例不能覆盖路径acd。
  

路径测试

基路径测试

• 如果把覆盖的路径数压缩到一定限度内，例如程序中的循环体只执行零次和一次，就成为基路径测试。
• 通过分析程序控制流图的环路的复杂性，导出基本路径集合(独立路径)，从而设计测试用例，保证这些路径至少通过一次。
• 独立路径
  • 独立路径必须包含一条在定义之前不曾用到的边。（每一条新的路径都包含了一条新边）
  • 控制流图中所有独立路径的集合就构成了基本路径集。
• 程序环形复杂性
  • 程序的环路复杂性即McCabe复杂性度量，又叫圈复杂度。
  • 从程序环路复杂性可导出程序基本路径集合中的独立路径条数。
• 基本路径测试步骤
  • 导出程序的控制流图；
  • 计算控制流图的环路复杂度V(G)；
  • 确定只包含独立路径的基本路径集；
  • 设计测试用例。
    

循环测试

• 简化循环的假设
  • 不进入循环
  • 只进入一次循环
• 简单循环测试需设计五种测试
  • 零次循环;
  • 一次循环；
  • 两次通过循环；
  • m次通过循环，m<循环最大次数；
  • n-1，n次通过循环。其中n是允许通过循环的最大次数。
• 嵌套循环可按照下面的方法进行测试
  • 从最内层循环开始，将所有其它层的循环设置为最小值；
  • 对最内层循环使用简单循环的全部测试。
  • 由内向外构造下一个循环的测试。测试时保持所有外层循环的循环变量取最小值，并使其它嵌套内层循环的循环变量取“典型”值；
  • 反复进行，直到测试所有的循环。
• 串接循环
  • 两个或多个简单的循环串接在一起，称为串接循环。
  • 如果两个或多个循环毫不相干，则应作为独立的简单循环测试。
  • 如果两个循环串接起来，而第一个循环是第二个循环的初始值，则这两个循环并不是独立的。如果循环不独立，则推荐使用嵌套循环的方法进行测试。
• 非结构循环
  • 不能测试，尽量重新设计给结构化的程序结构后再进行测试。

控制流图

• 控制流图将程序流程图中结构化构件改用一般有向图的形式表示。
• 控制流图是退化的程序流程图，图中每个处理都退化成一个结点，流线变成连接不同结点的有向弧。
• 控制流图中的基本元素
  • 节点和边
    • 节点由带标号的圆圈表示比如一个处理框序列和一个条件判定框（假设不包含复合条件）。
    • 控制流线由带箭头的弧或线表示，可称为边。它代表程序中的控制流。
  • 其中，由边和节点围成的面积称为区域。当计算区域数时，应该包括图外部未被围起来的那个区域。
  • 注意：在选择或多分支结构中，分支的汇聚处应有一个汇聚节点。

基本控制流图

复合逻辑下的控制流图

图矩阵

• 图矩阵是控制流图的矩阵表示形式。
• 有m个节点的控制流图矩阵，是一个m*m矩阵，A=（a(i, j)),其中a(i, j)是1，当且仅当从节点i到节点j有一条弧，否则该元素为0。
  

环形复杂度

• 概念
  • 环形复杂度也称为圈复杂度，它是一种为程序逻辑复杂度提供定量尺度的软件度量。
  • 环形复杂度的应用–可以将环形复杂度用于基本路径方法，它可以提供程序基本集的独立路径数量。
• 计算环形复杂度的方法
  • 控制流图中区域的数量对应于环形复杂度。
  • 给定控制流图G的环形复杂度V(G)，定义为V(G) = E-N+2，其中E是控制流图中边的数量，N是控制流图中的节点数量。
  • 给定控制流图G的环形复杂度V(G)，也可定义为V(G) = P+1，其中P是控制流图G中判定节点的数量。