白盒测试中的基本路径测试

     

一 测试的覆盖种类
        1.语句覆盖：语句覆盖就是设计若干个测试用例，运行被测试程序，使得每一条可执行语句至少执行一次。
        2.判定覆盖（也叫分支覆盖）：设计若干个测试用例，运行所测程序，使程序中每个判断的取真分支和取假分支至少执行一次。
        3.条件覆盖：设计足够的测试用例，运行所测程序，使程序中每个判断的每个条件的每个可能取值至少执行一次。
        4.判定——条件覆盖：设计足够的测试用例，运行所测程序，使程序中每个判断的每个条件的每个可能取值至少执行一次，并且每个可能的判断结果也至少执行一次。
        5.条件组合测试：设计足够的测试用例，运行所测程序，使程序中每个判断的所有条件取值组合至少执行一次。
        6.路径测试：设计足够的测试用例，运行所测程序，要覆盖程序中所有可能的路径。
        用例的设计方案主要的有下面几种：条件测试，基本路径测试，循环测试。通过上面的方法可以实现测试用例对程序的逻辑覆盖，和路径覆盖。

 

二 基本路径测试法

　　白盒测试的测试方法有代码检查法、静态结构分析法、静态质量度量法、逻辑覆盖法、基本路径测试法、域测试、符号测试、Z路径覆盖、程序变异。

　　其中运用最为广泛的是基本路径测试法。

　　基本路径测试法是在程序控制流图的基础上，通过分析控制构造的环路复杂性，导出基本可执行路径集合，从而设计测试用例的方法。

　　设计出的测试用例要保证在测试中程序的每个可执行语句至少执行一次。

　　在程序控制流图的基础上，通过分析控制构造的环路复杂性，导出基本可执行路径集合，从而设计测试用例。包括以下4个步骤和一个工具方法：

　　1. 程序的控制流图：描述程序控制流的一种图示方法。

　　2. 程序圈复杂度：McCabe复杂性度量。从程序的环路复杂性可导出程序基本路径集合中的独立路径条数，这是确定程序中每个可执行语句至少执行一次所必须的测试用例数目的上界。

　　3. 导出测试用例：根据圈复杂度和程序结构设计用例数据输入和预期结果。

　　4. 准备测试用例：确保基本路径集中的每一条路径的执行。

　　基本路径测试法的步骤：

　　第一步：画出控制流图

　　流程图用来描述程序控制结构。可将流程图映射到一个相应的流图(假设流程图的菱形决定框中不包含复合条件)。在流图中，每一个圆，称为流图的结点，代表一个或多个语句。一个处理方框序列和一个菱形决测框可被映射为一个结点，流图中的箭头，称为边或连接，代表控制流，类似于流程图中的箭头。一条边必须终止于一个结点，即使该结点并不代表任何语句(例如：if-else-then结构)。由边和结点限定的范围称为区域。计算区域时应包括图外部的范围。

　　第二步：计算圈复杂度

　　圈复杂度是一种为程序逻辑复杂性提供定量测度的软件度量，将该度量用于计算程序的基本的独立路径数目，为确保所有语句至少执行一次的测试数量的上界。独立路径必须包含一条在定义之前不曾用到的边。

　　有以下三种方法计算圈复杂度：

　　流图中区域的数量对应于环型的复杂性;

　　给定流图G的圈复杂度V(G)，定义为V(G)=E-N+2，E是流图中边的数量，N是流图中结点的数量;

　　给定流图G的圈复杂度V(G)，定义为V(G)=P+1，P是流图G中判定结点的数量。

　　第三步：导出测试用例　根据上面的计算方法，可得出多条个独立的路径。(一条独立路径是指，和其他的独立路径相比，至少引入一个新处理语句或一个新判断的程序通路。V(G)值正好等于该程序的独立路径的条数。)

　　根据上面的独立路径，去设计输入数据，使程序分别执行到上面四条路径。

　　白盒测试三步法

　　1） 根据代码的功能，人工设计测试用例进行基本功能测试；

　　2） 统计白盒覆盖率，为未覆盖的白盒单位设计测试用例，实现完整的白盒覆盖，比较理想的覆盖率是实现100%语句、条件、分支、路径覆盖；

　　3） 自动生成大量的测试用例，捕捉"程序员未处理某些特殊输入"形成的错误。

　　第1步的测试用例通常是现成的，因为详细设计文档会规定程序的基本功能，没有文档的，程序员在编程时也要想清楚程序的功能，这些基本功能就是基本测试用例；

　　第2步是在第1步的基础上，检查未覆盖的白盒单位，由于未覆盖的逻辑单位通常对应未测试的等价类，因此第2步可以找出第1步所遗漏的测试用例；

　　第3步用自动动态测试弥补第2步的固有缺陷。

　　"三步法"尽量避免重复工作，白盒方法和黑盒方法相结合，人工方法和自动方法相补充，如果第2步的覆盖率比较理想，那么基本上可以保证找出所有等价类。