白盒测试_学习总结

一、白盒测试的概念理解

二、白盒测试的分类

1、静态分析

2、动态分析

（1）逻辑覆盖测试

a、语句覆盖

b、判定覆盖

c、条件覆盖

d、判定条件覆盖

e、条件组合覆盖

f、路径覆盖

（2）基本路径测试法

3、总结

一、白盒测试的概念理解

我们以往说的测试通常是基于黑盒测试，即不需要了解具体的程序代码而进行的测试。白盒测试是在程序代码的层面进行的测试，所以和黑盒测试的方法是截然不同的。

白盒测试又称为结构测试、逻辑驱动测试，白盒测试需要遵循的四大原则：

① 保证一个模块中的所有路径至少被测试一次；

② 所有逻辑值都要测试真（true）和假（false）的两种情况；

③ 检查程序的内部数据都要真实有效；

④ 检查上、下边界以及可操作范围内运行所有循环。

二、白盒测试的分类

白盒测试主要分为静态分析和动态分析。

1、静态分析

静态分析是指不运行代码程序，通过桌面检查、代码审查、代码走查、代码扫描工具等方式对代码和文档进行检查。

在该阶段常见的代码错误有：

① 参数传递错误，少传递/传递错参数；

② 数组索引越界；

③ 空指针异常、未初始化直接使用；

④ 边界错误，例如int c = a / b，是否考虑 b = 0 的情况；

⑤ 经验错误，例如if(a == 3)的判定条件写成了 if(a = 3)；

⑥ 算法逻辑错误，例如玩家角色受到伤害后，血量自动减1，但是实际上血量并没有减。

......

2、动态分析

动态分是指运行代码程序，检查运行结果与预期结果的差异，并分析运行效率和健壮性等性能。

动态分析的测试流程：

① 选取定义域内的有效值，或定义域外的无效值（等价类思想）；

② 对已选取的值进行预期；

③ 用已选取值执行程序；

④ 执行结果与预期结果进行对比，不吻合则有错误。

（1）逻辑覆盖测试

逻辑覆盖测试指的是通过对程序逻辑结构的遍历来实现程序的覆盖。当程序运行起来时，需要走到每一个item上。item指语句、判定、条件、判定条件、条件组合、路径。

以上6中覆盖方式发现错误的能力由弱到强变化：

① 语句覆盖每条语句至少执行一次；

② 判定覆盖每个判定的分支至少执行一次；

③ 条件覆盖每个判定的每个条件应渠道各种可能的值；

④ 判定条件覆盖同时满足判定覆盖和条件覆盖；

⑤ 条件组合覆盖每个判定中各条的每一种组合至少出现一次；

⑥ 路径覆盖时程序中每一条可能的路径至少执行一次。

在这个过程中，代码覆盖率要尽可能的高。

代码覆盖率：

覆盖率 = 至少被执行一次的 item 数 / item总数

例如：代码中一共有4条可执行的语句，设计测试用例执行了3条，则语句覆盖率为3/4 = 0.75

a、语句覆盖

看每一行的代码是否被覆盖到。

例如：

static int logicExample(int x,int y,int magic){
        int a;
        if(x>0&&y>0){
            //语句块1
            a=x+y+10;
        }else {
            //语句块2
            a=x+y-10;
        }
        if(magic<0){
            //语句块3
            a=0;
        }
        //语句块4
        return a;
    }

程序流程图：

要想实现语句覆盖率达到100%，就要测试到所有的语句块，则需要执行的测试用例：

① {x = 1, y = 1, maigc = 2} ，覆盖了语句1 + 语句4，语句覆盖率：50%(2/4)

② {x = -1, y = -1, maigc = -2} ，覆盖了语句2 + 语句3 + 语句4，语句覆盖率：75%(3/4)

但是语句覆盖的方法仍然存在局限性，对于if判定的条件，无法每一个都覆盖到，比如在上述的if条件中，范围是 x>0 && y>0，但是用例中只涉及了x=1&&y=1一种情况，无法令每个判定都被组合一遍。

使用以上测用例时，

正确代码：if(x>0 && y >0)

错误代码：if(x>0 || y>0) 无法被发现

可见语句覆盖不能准确的判断运算中的逻辑关系错误。

在六种逻辑覆盖标准中，语句覆盖是最弱的。

b、判定覆盖

要求每个判定的真（true）和假（false）都至少执行一次。

判定覆盖率 = 每个判定的真假值至少出现一次 / 判定结果的总数。

例如：针对上一个代码，做判定覆盖的时候，使得程序代码中的每一个判定至少获得一次真和一次假。

设计测试用例如下：

① {x = 1, y = 1, maigc = 2} ：x>0 && y>0为true，magic<0为false；判定覆盖率：50%(2/4)

② {x = -1, y = -1, maigc = -2} ：x>0&&y>0为false，magic<0为true；判定覆盖率：50%(2/4)

但是判定覆盖会忽略条件中取或（or）的情况。

使用以上测用例时，

正确代码：if(x>0 && y >0)

错误代码：if(x>0 || y>0) 无法被发现

只要满足了判定覆盖，就一定满足语句覆盖。

c、条件覆盖

要求判定中的每个条件至少有一次取真值，有一次取假值。并且当遇到多个if条件覆盖的情况时，需要使用到条件覆盖。

条件覆盖率 = 每个条件真假值至少出现一次 / 条件结果的总数。

针对上一个代码中，有2个判定，3个条件。条件结果为6个：

判定1：if(x>0 && y >0)

x>0 为真 T1，x>0 为假 -T1;

y>0 为真 T2，y>0 为假 -T2;

判定2：if(magic<0)

magic<0 为真 T3，magic<0 为假 -T3;

则要想每个条件至少有一次真一次假，可以设计测试用例如下：

T1，-T2，T3

-T1，T2，-T3

已经满足每个条件至少有一次真一次假了。可以设计测试用例为：

① {x = 3, y = 0, maigc = -2} 条件覆盖率：50%(3/6)

② {x = -3, y = 1, maigc = 2} 条件覆盖率：50%(3/6)

但是针对该用例，判定1为真的情况并没有涉及。因此条件覆盖并不能保证判定覆盖。

d、判定条件覆盖

要求判定中的每个条件至少有一次取真值，有一次取假值，并且每个判定至少有一次取真值，有一次取假值。

判定条件覆盖率 = 每个判定真假值和条件真假值至少出现一次 / （判定结果的总数 + 条件结果的总数）

即同时满足100%判定覆盖和100%条件覆盖。

针对上一个代码中，有2个判定，3个条件。条件结果为6个，判定结果为4个：

判定1：if(x>0 && y >0)

x>0 为真 T1，x>0 为假 -T1；

y>0 为真 T2，y>0 为假 -T2；

判定2：if(magic<0)

magic<0 为真 T3，magic<0 为假 -T3；

判定1为真 P1，判定1为假 -P1；

判定2为真 P2，判定2为假 -P2；

则要想满足每个判定和每个条件的真假值至少出现一次，可以设计测试用例如下：

T1，T2，T3 =>P1，P2

-T1，-T2，-T3 =>-P1，-P2

已经满足每个判定和每个条件的真假值至少出现一次了。可以设计测试用例为：

① {x = 3, y = 3, maigc = -2} 判定条件覆盖率：50%（(3+2)/(6+4)）

② {x = -3, y = 0, maigc = 2} 判定条件覆盖率：50%（(3+2)/(6+4)）

满足判定条件覆盖，一定满足条件覆盖、判定覆盖和语句覆盖。

但是判定条件覆盖会忽略条件取或（or）的情况。

使用以上测用例时，

正确代码：if(x>0 && y >0)

错误代码：if(x>0 || y>0) 无法被发现

e、条件组合覆盖

要求每个判定中条件结果的所有可能组合至少执行一次。

针对上一个代码中，有2个判定，3个条件。判定1有2个条件，判定2有1个条件。则判定1的条件组合为4个，判定2的条件组合为2个。

判定1：if(x>0 && y >0)

x>0 为真 T1，x>0 为假 -T1；

y>0 为真 T2，y>0 为假 -T2；

判定2：if(magic<0)

magic<0 为真 T3，magic<0 为假 -T3；

判定1为真 P1，判定1为假 -P1；

判定2为真 P2，判定2为假 -P2；

判定1的条件组合：

T1，T2

-T1，-T2

-T1，T2

T1，-T2

判定2的条件组合：

T3

-T3