黑盒测试设计--边界值法

一.方法简介

1.定义：

　　边界值分析法就是对输入或输出的边界值进行测试的一种黑盒测试方法。通常边界值分析法是作为对等价类划分法的补充，帮助从等价类中选取出更具代表性，或者容易出问题的数据进行测试，这种情况下，其测试用例来自等价类的边界。
　　边界值分析方法的理论基础也是基于一个假设：假定大多数的错误是发生在各种输入条件的边界上，如果在边界附近的取值不会导致程序出错，那么其它的取值导致程序错误的可能性也很小

2.与等价划分的区别
1)边界值分析不是从某等价类中随便挑一个作为代表，而是使这个等价类的每个边界都要作为测试条件。
2)边界值分析不仅考虑输入条件，还要考虑输出空间产生的测试情况。

3.边界值分析方法的考虑：
　　根据长期的，大量的错误是发生在输入或输出范围的边界上，而不是发生在输入输出范围的内部。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。
使用边界值分析方法设计测试用例，首先应确定边界情况。通常输入和输出等价类的边界，就是应着重测试的边界情况。应当选取正好等于，刚刚大于或刚刚小于边界的值作为测试数据，而不是选取等价类中的任意值作为测试数据。

4、边界值点的定义：
• 上点：边界上的点，如果域的边界是封闭的，上点就在域范围内；如果域的边界是开放的，上点就在域范围外
• 离点：就是离上点最近的一个点，如果域的边界是封闭的，离点就在域范围外，如果域的边界是开放的，离点就在域范围内
• 内点：顾名思义，就是在域范围内的任意一个点

 

5、边界值分析法的使用原则
1、如果输入（输出）条件规定了取值范围，或是规定了值的个数，则应该以该范围的边界内及边界附近的值作为测试用例
2. 如果输入（输出）条件规定了值的个数的取值范围，则用最大个数，最小个数，比最小个数少一，比最大个数多一的数作为测试数据
3. 如果程序规格说明中提到的输入或输出是一个有序的集合，应该注意选取有序集合的第一个和最后一个元素作为测试用例

 

6.常见的边界值例子
1)对16-bit 的整数而言 32767 和 -32768 是边界
2)屏幕上光标在最左上、最右下位置
3)报表的第一行和最后一行
4)数组元素的第一个和最后一个
5)循环的第 0 次、第 1 次和倒数第 2 次、最后一次
6)密码错误三次则锁定账号，边界就是第三次输入错误和第四次输入错误

 

7、边界值分析

1)边界值分析使用与等价类划分法相同的划分，只是边界值分析假定错误更多地存在于划分的边界上，因此在等价类的边界上以及两侧的情况设计测试用例。
例：测试计算平方根的函数
--输入：实数
--输出：实数
--需求说明：当输入一个0或比0大的数的时候，返回其正平方根；当输入一个小于0的数时，显示错误信息"平方根非法-输入值小于0"并返回0；库函数Print-Line可以用来输出错误信息。

2)等价类划分：
I.可以考虑作出如下划分：
a、输入 (i)<0 和 (ii)>=0
b、输出 (a)>=0 和 (b) Error
II.测试用例有两个：
a、输入4，输出2。对应于 (ii) 和 (a) 。
b、输入-10，输出0和错误提示。对应于 (i) 和 (b) 。

3)边界值分析：
划分(ii)的边界为0和最大正实数；划分(i)的边界为最小负实数和0。由此得到以下测试用例：
a、输入 {最小负实数}
b、输入 {绝对值很小的负数}
c、输入 0
d、输入 {绝对值很小的正数}
e、输入 {最大正实数}

4)通常情况下，软件测试所包含的边界检验有几种类型：数字、字符、位置、重量、大小、速度、方位、尺寸、空间等。

5)相应地，以上类型的边界值应该在：最大/最小、首位/末位、上/下、最快/最慢、最高/最低、 最短/最长、 空/满等情况下。

6)利用边界值作为测试数据

项	边界值	测试用例设计思路
字符长度	起始-1个字符/结束+1个字符	eg：输入框的长度为200个字节，则输入199个字节，200个字节，201个字节
数值	最小值-1/最大值+1	eg：假设年龄的范围是20~60，则选择19、20、60、61作为测试数据
空间	小于空余空间一点/大于满空间一点	eg：例如上传图片的大小为5M，比5M稍微大一点的，比5M稍微小一点

7)内部边界值分析：
在多数情况下，边界值条件是基于应用程序的功能设计而需要考虑的因素，可以从软件的需求说明或常识中得到，也是最终用户可以很容易发现问题的。然而，在测试用例设计过程中，某些边界值条件是不需要呈现给用户的，或者说用户是很难注意到的，但同时确实属于检验范畴内的边界条件，称为内部边界值条件或子边界值条件。
内部边界值条件主要有下面几种：
a)数值的边界值检验：计算机是基于二进制进行工作的，因此，软件的任何数值运算都有一定的范围限制。

b)字符的边界值检验：在计算机软件中，字符也是很重要的表示元素，其中ASCII和Unicode是常见的编码方式。下表中列出了一些常用字符对应的ASCII码值。

c)其它边界值检验

 

8、案例：

　　NextDate函数的边界值分析测试用例，在NextDate函数中，隐含规定了变量mouth和变量day的取值范围为1≤mouth≤12和1≤day≤31，并设定变量year的取值范围为1912≤year≤2050 。