软件测试覆盖率详解

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一、覆盖率概念

覆盖率是用来度量测试完整性的一个手段，是测试技术有效性的一个度量。分为：白盒覆盖、灰盒覆盖和黑盒覆盖；测试用例设计不能一味追求覆盖率，因为测试成本随覆盖率的增加而增加。

覆盖率=（至少被执行一次的item数）/item的总数

二、白盒覆盖率

白盒测试时基于程序结构的逻辑驱动测试，白盒覆盖中最常见的是逻辑覆盖（也叫代码覆盖或结构化覆盖），逻辑覆盖包括：语句覆盖、判定覆盖、条件覆盖、判定条件覆盖、条件组合覆盖、路径覆盖。

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1.语句覆盖(Statement Coverage)

指在测试时运行被测程序后，程序中被执行到的可执行语句的比率：

语句覆盖率=（至少被执行一次的语句数量）/（可执行的语句总数）

例：

case1：（2，0，3）语句覆盖率=？
case2：（2，1，3）语句覆盖率=？

分析：案例中可执行的语句总数有2条：X=X/A和X=X+1;
case1走ace路线，2条语句都被执行了，所以语句覆盖率为2/2，即100%；
case1走abe路线，只执行了1条语句，所以语句覆盖率为1/2，即50%；

总结：case1中语句覆盖率达到了100%，看似很完美，但是并不能百分百的发现bug，若上例中两个被测程序段逻辑有问题，条件语句写成:

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会发现语句覆盖率依然为100%，但是发现不了逻辑运算中出现的错误；即使语句覆盖率达到百分百也有缺陷发现不了，所以覆盖率只是我们度量的手段。

2.判定覆盖率（Decision Coverage）

判定覆盖，也叫分支覆盖(Branch Coverage),是指在测试时运行被测试程序后，程序中所有判断语句的取真和取假分支被执行到的比率：

判定覆盖率=（判定结果被评价的次数）/（判定结果的总数）

例：

case1：（2，0，3）判定覆盖率=？
case2：（1，0，1）判定覆盖率=？

分析：案例中判断语句的取真和取假分支共有4个：T1\F1\T2\F2

case1走T1-T2路线，2个判断分支被执行，所以判定覆盖率为2/4，即50%；
case1走F1-F2路线，2个判断分支被执行，所以判定覆盖率为2/4，即50%；

总结：case1和case2加起来刚好可以达到判定覆盖率100%，但是同样地，依然会有缺陷发现不了，例如将源程序改为：

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3.条件覆盖（Condition Coverage）

指在测试时运行被测程序后，所有判断语句中每个条件的可能取值（真值和假值）出现过的比率：

条件覆盖率=（条件操作数值至少被评价一次的数量）/（条件操作数值的总数）

分析：案例中有两条判断语句，每个语句有两个条件，即4个条件，每个条件有两个取值，所以条件操作数值的总数为8个，测试用例如下：

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总结：每个case的覆盖率为4/8，50%，三个用例加起来刚好实现条件覆盖率100%。但是下面两条用例也可以实现100%覆盖，但是却没有覆盖所有分支，所以说条件覆盖也会有缺陷发现不了。

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4.判定-条件覆盖（Decision Condition Coverage）

是指设计足够的测试用例，使得判断中每个条件的所有可能取值至少执行一次，同时每个判断本身的所有可能判断结果至少执行一次，也即要求各个判断的所有可能的条件取值组合至少执行一次，也叫分支条件覆盖；实际上就是判定覆盖率和条件覆盖率的组合。

判定条件覆盖率=（条件操作数值或判定结果至少被评价一次的数量）/（条件操作数值总数+判定结果总数）

分析：从表面上看，判定条件覆盖测试了所有的条件的取值，但是事实并非如此。因为往往某些条件掩盖了另一些条件，对于条件表达式（A>1）and（B=0）来说，若（A>1）的测试结果为真，则还要测试（B=0），才能决定表达式的值；而若条件表达式（A>1）的测试结过果为假时，可以立刻确定表达式的结果为假。这是，往往不再测试条件表达式（B=0）的取值了，这样的话条件B就没有检查，对于（A=2）or（X>1）来说也是同样的道理。因此，词用判定-条件覆盖，逻辑表达式中的错误不一定能够查出来。

总结：为了能够防止某些条件掩盖另一些条件，必须将逻辑表达式分解为单个条件，转换成如下图所示的单一条件的嵌套条件结构，这样可以针对每一条件和判定设计测试用例，防止测试中队某些条件的侧漏。

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