【软件构造】第七章第五节 测试与测试优先编程

第七章第五节 测试与测试优先编程

• 确保程序正确性/健壮性的最普遍的手段：测试
  • 设计测试用例
  • 用JUnit写测试程序
  • 自动化测试过程

Outline

• 测试和测试优先编程
• 黑盒测试
  • 等价类划分
  • 边界值分析
• 代码覆盖度
• 用注释形式撰写测试策略
• JUnit测试用例写法

 Notes

## 测试和测试优先编程

【测试的定义】

• 测试：发现程序中的错误 提高程序正确性的信心
• 程序正确确认的基本方法:
  • 形式化推理
  • 代码评审
  • 测试
• 测试是提高软件质量的重要手段
  • 确认是否可达到可用的级别
  • 关注系统某一侧面的质量特性
  • 是否满足需求
  • 是否正确响应所有需求
  • 性能是否可接受
  • 是否可用
  • 可否正确部署安装
  • 是否达到期望

 【测试的分类】

• 单元测试
• 集成测试
• 系统测试
• 回归测试
• 验收测试

## 黑盒测试

• 白盒测试:对程序内部代码结构的测试 只关注代码内部的问题
• 黑盒测试:对程序外部表现出来的行为的测试 采用两个方法
  • 等价划分  将程序可能的输入进行分类 划分为不同集合 包括不合法数据
    • 等价类划分可有两种不同的情况：有效等价类和无效等价类。
    • 若一组对象自反、对称、传递，则为等价类
    • 可产生相似结果的输入集合中的一个可代替整个集合
    • 同理，对输出也可以划分等价类
    • 极端：每个分区只有一个测试用例，覆盖所有分区
  • 边界值分析方法   边界值分析法是对输入输出的边界值进行测试一种黑盒测试方法，是对等价类分析法的补充。
    • 错误通常隐藏在边界中，如一位偏移、边界值需单独处理等
    • 找到有效数据和无效数据的分界点（最大值、最小值），对该分界点以及两边的值分别单独进行测试。
    • 等价类划分法可以挑选等价类范围内任意一个数据作为代表，而边界值分析法要求每个边界值都要作为测试条件。
• 测试困难
  • 软件行为在离散输入空间中差异巨大 
    
    • 大多数正确 少数错误
    • bug出现不遵循特定概率分布
  • 无统计规律可循

## 代码覆盖度

• 定义：已有的测试用例有多大程度覆盖了被测程序；
• 代码覆盖度越低，测试越不充分；但要做到很高的代码覆盖度，需要更多的测试用例，测试代价高；
• 代码覆盖率高的程序在测试期间执行了更多的源代码，与低代码覆盖率的程序相比，包含未检测到的软件错误的可能性较低
• 基本覆盖标准：函数覆盖；语句覆盖、分支覆盖、
• 条件覆盖、
• 路径覆盖
• 测试效果：路径 > 分支 > 语句
• 测试难度：路径 > 分支 > 语句

部分转自  长安蒹葭的博客

##  以注释的形式撰写测试策略

• “测试策略”通俗来讲就是6个字：“测什么”和“怎么测”。测试策略非常重要，需要在程序中显性记录下来。
• 目的：在代码评审过程中，其他人能够理解你的测试，并评判测试是否充分
• 在测试类的顶端写策略

　　 

• 在每个测试方法前说明测试用例是如何选择的

　　 

## JUnit 测试用例写法

• Junit单元测试是依据 注释中@Test 之前的方法编写的
• JUnit测试经常调用多次方法，使用 assertEqual || assertTrue || assertFalse 来检查结果
• @Before：准备测试、完成初始化，每个测试方法前执行一次
• @After：清理现场，每个测试方法后执行一次
• @Test：表明测试方法，内含Assert语句
  • 第一个参数是预期结果、第二个参数实施及结果；
  • 如果断言失败，该测试方法直接返回，Junit记录该测试的失败；
  • 一个测试方法失败，其他测试方法仍运行
  • @Test(expected = *.class)：对错误的测试，expected的属性值是一个异常
  • @Test(timeout = xxx)：测试方法在制定的时间之内没有运行完则失败
• @ignore：忽略测试方法
• 栗子：

public class Calculator {
    public int evaluate(String expression) {
        int sum = 0;
        for (String summand: expression.split("\\+"))
            sum += Integer.valueOf(summand);
        return sum;
    }
}
---------------------------------------
import static org.junit.Assert.assertEquals;
import org.junit.Test;

public class CalculatorTest {
@Test
public void evaluatesExpression() {
        Calculator calculator = new Calculator();
        int sum = calculator.evaluate("1+2+3");
        assertEquals(6, sum);
    }
}