第2章 黑盒测试边界值分析法

1、2021-12-2412021-12-2422021-12-2432021-12-244边界值分析方法n1 概述n人们从长期的测试工作经验得知，大量的错误是发生在输入或输出范围的边界上，而不是在输入范围的内部。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。2021-12-245边界值分析方法2021-12-247边界值分析方法n边界值分析方法也是一种黑盒测试方法n测试用例主要来自于等价类的边界.n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。其测试用例来自等价类的边界。具有发现程序错误的能力.2021-12-248边界值分析方法n边界值分析测试的基本原理:故障往往故障

2、往往出现在输入变量的边界值附近出现在输入变量的边界值附近. .n使用边界值分析方法设计测试用例,首先应确定边界情况.n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.2021-12-249n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、质量、大小、速度、方位、尺寸、 空间等n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2021-12-2410举例 常见的边界值n对16-bit 的整数而言 32767 和 -32768 是边界n屏幕上光标在最左上、最右下位置n报表的第一行和最后一行n数组元素的

3、第一个和最后一个n循环的第 0 次、第 1 次和倒数第 2 次、最后一次2021-12-2411举例 利用边界值作为测试数据2021-12-2412n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，可以从软件的规格说明或常识中得到，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。2021-12-2413边界值划分用例设计步骤第一步第二步进行等价类划分分析等价类，用边界值设计用例2021-12-2414边界值分析方法n2边界值分析方法

4、选择测试用例的原则 n2边界值分析方法选择测试用例的原则 2021-12-2416边界值分析方法2021-12-2418n内部边界值条件主要有下面几种：数值的边界值检验 字符的边界值检验其它边界值检验2021-12-2419数值的边界值检验n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。2021-12-2420字符的边界值检验n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。2021-12-2421五、边界值法五、边界值法下面举个例子让大家更深入地理解边界值法。下面举个例子让大家

5、更深入地理解边界值法。 用户登录网上购物系统要购买某种商品，假设该用户登录网上购物系统要购买某种商品，假设该商品剩余数量为商品剩余数量为100100件，且用户只会输入整数，件，且用户只会输入整数，（如果没有这条说明，那还可能输入小数，字母，（如果没有这条说明，那还可能输入小数，字母，空格等）则用户只能购买空格等）则用户只能购买1-1001-100范围内的商品件范围内的商品件数。使用边界值法设计测试用例，测试用户输入数。使用边界值法设计测试用例，测试用户输入商品数量商品数量Q Q后，系统反应是否合乎标准。后，系统反应是否合乎标准。2021-12-2422五、边界值法五、边界值法1100输入分区输

6、入分区 1 2 3 4 5 6图图- 边界值分析边界值分析边界及测边界及测 试用例试用例 提出边界时，一定要测试邻近边界的合法数据，即测试提出边界时，一定要测试邻近边界的合法数据，即测试最后一个可能合法的数据，以及刚刚超过边界的非常数最后一个可能合法的数据，以及刚刚超过边界的非常数据。越界测试通常简单地加据。越界测试通常简单地加1或者用最小的数减或者用最小的数减1。2021-12-2423五、边界值法五、边界值法我们可以考虑商品数量我们可以考虑商品数量Q Q的输入区间：的输入区间：（1 1）Q1Q1（2 2）Q=1Q=1（3 3）1Q1001Q100Q100根据上面的分析可以设计六个用例：根据

7、上面的分析可以设计六个用例：（1 1）Test Case 1Test Case 1：输入：输入0 0，返回错误信息，返回错误信息“您必须输入大于等于一您必须输入大于等于一个数量值个数量值”。（2 2）Test Case 2Test Case 2：输入：输入1 1，页面正确运行。，页面正确运行。（3 3）Test Case 3Test Case 3：输入：输入2 2，页面正确运行。，页面正确运行。2021-12-2424五、边界值法五、边界值法（4 4）Test Case 4Test Case 4：输入：输入9999，页面正确运行。，页面正确运行。（5 5）Test Case 5Test Cas

8、e 5：输入：输入100100，页面正确运行。，页面正确运行。（6 6）Test Case 6Test Case 6：输入：输入101101，返回错误信息，返回错误信息“您所选购的商品数量仅剩您所选购的商品数量仅剩100100件件”。 测试员可以将上面的信息填入用例设计表格中，形成标准的测试用例。测试员可以将上面的信息填入用例设计表格中，形成标准的测试用例。大宗购物折扣-需求2021-12-2429边界值分析测试n3 边界值分析测试2021-12-2430边界值分析测试n假设函数F有两个变量x1,x2,两个变量的取值范围:na x1b, cx2 d2021-12-2431边界值分析测试abcd

9、x2x12021-12-2432边界值分析测试n基于单缺陷假设，利用输入变量的,来设计测试用例.2021-12-2433边界值分析测试abcdx2x12021-12-2434边界值分析测试;2021-12-2435边界值分析测试n对于一个对于一个含有含有n个变量个变量的程序，只让其中一的程序，只让其中一个变量取极值，让其余的变量取正常值，被个变量取极值，让其余的变量取正常值，被保留的变量依次取保留的变量依次取min、min+、nom、max-、max值，对每个变量都重复进行。值，对每个变量都重复进行。这样，对于一个有这样，对于一个有n个变量的程序，边界值个变量的程序，边界值分析测试程序会产生分

10、析测试程序会产生4n+1个测试用例。个测试用例。2021-12-2436三角形问题的边界值分析测试用例设计n三角形问题：n要求三角形的三条边a，b，c都在1到100之内2021-12-2437n三角形问题的边界值分析测试用例设计2021-12-24382021-12-2439NextDate函数的边界值分析测试用例2021-12-2440NextDate函数的边界值分析测试用例2021-12-2441边界值分析的特点2021-12-2442n4 边界值分析的n边界值分析的扩展n除了考虑5个边界值外,还需要考虑采用一个略超过最大值max+以及略小于最小值min-的取值。即：2021-12-244

11、3abcdx2x12021-12-2444n健壮性测试的主要价值是：观察例外处理情况。2021-12-2445三角形问题的健壮性测试用例设计n考虑 max+，max，max-，nom，min+， min， min-。2021-12-2446nNextDate函数的健壮性测试用例设计2021-12-2447NextDate函数的健壮性测试用例设计2021-12-2448最坏情况测试n3.5 最坏情况测试n边界值分析采用可靠性理论中的单缺陷假设，如果不考虑这种假设，那么，应该关心当多个变量取极值时会出现什么情况。2021-12-2449最坏情况测试n使用这种思想生成最坏情况的测试用例， 首先对每个

12、变量进行包含最小值min，略高于最小值min+，正常值nom，略低于最大值max-和最大值max五个元素集合的测试， 然后对这些集合进行笛卡儿积计算，以生成测试用例。2021-12-2450最坏情况测试adcbx1x22021-12-2451最坏情况测试n最坏情况测试比边界值分析测试以及健壮性测试要彻底，边界值分析测试用例是最坏情况测试用例的真子集。nN变量函数的最坏情况测试，会产生5n个测试用例，而边界值分析只产生4n+1个测试用例2021-12-2452健壮最坏情况测试 首先对每个变量进行包含略小于最小值min-，最小值min，略高于最小值min+，正常值nom，略低于最大值max-,最大

13、值max,和略大于最大值max+,七个元素集合的测试， 然后对这些集合进行笛卡儿积计算，以生成测试用例。2021-12-2453健壮最坏情况测试adcbx1x22021-12-2454练习题n某人事管理系统在加入一个人的信息时，输入的信息包括:姓名、性别、籍贯、出生日期、学历、身高、德才表现等。采用边界值测试技术设计测试用例进行测试。n假设在软件的规格说明中，规定：姓名最长20个字符，性别为1个字符，籍贯最长为20个字符，出生日期要求年份4位，月份小于等于12，日期小于等于31，学历最长2个字符，身高3位数，德才表现最长2000个字符。2021-12-24552021-12-2456找零钱最佳

14、组合找零钱最佳组合n假设商店货品价格假设商店货品价格(R)(R)皆不大于皆不大于100100元（且为整元（且为整数数) )，若顾客付款在，若顾客付款在100100元内元内(P)(P)，求找给顾客之，求找给顾客之最少货币个（张）数最少货币个（张）数? ?n（ 货货 币币 面面 值值 50 50 元元 (N(N5050) ) ， 10 10 元元 (N(N1010) ) ， 5 5 元元 (N(N5 5) ) ， 1 1 元元 (N(N1 1) ) 四四 种种 ）n正确功能：找零的组合为1/5/10/50面值组合的最小个（张）数n找零数额RP=P-R假设计算正确 n结合等价类划分和边界值分析设计测

15、试用例n一、 分 析 输 入 的 情 形 。nR 100n0 R = 100nR 100nR= P = 100nP N10 = 1nN10 = 0nN5 = 1nN5 = 0n4 N1 = 1nN1 = 0n三、 分 析 规 格 中 每 一 决 策 点 之 情 形 ， 以 RR1, RR2, RR3 表 示 计 算 要 找 50, 10, 5 元 货 币 数 时 之 剩 余 金 额 。 nR 100nR 100nP = 50nRR2 = 10nRR3 = 5n四、 由 上 述 之 输 入 输 出 条 件 组 合 出 可 能 的 情 形 。nR 100nR = 0n0 R 100n0 R = 1

16、00, P Rn0 R = 100, R = P = 100, RR = 50n0 R = 100, R = P = 100, RR = 49n0 R = 100, R = P = 100, RR = 10n0 R = 100, R = P = 100, RR = 9n0 R = 100, R = P = 100, RR = 5n0 R = 100, R = P = 100, RR = 4n0 R = 100, R = P = 100, RR = 1n0 R = 100, R = P = 100, RR = 0n五、 为 满 足 以 上 之 各 种 情 形 ， 测 试 资 料 设 计 如 下

17、：n1. 货品价格 = 101n2. 货品价格 = 0n3.货品价格 = -1n4. 货品价格 = 100, 付款金额 = 101n5. 货品价格 = 100, 付款金额 = 99n6. 货品价格 = 50, 付款金额 = 100n7. 货品价格 = 51, 付款金额 = 100n8. 货品价格 = 90, 付款金额 = 100n9. 货品价格 = 91, 付款金额 = 100n10. 货品价格 = 95, 付款金额 = 100n11. 货品价格 = 96, 付款金额 = 100n12. 货品价格 = 99, 付款金额 = 100n13. 货品价格 = 100, 付款金额 = 10062边界值

18、分析法 - 举例 例题：现有一个学生标准化考试批阅试卷,产生成绩报告的程序。其规格说明如下:程序的输入文件由一些有80个字符的记录组成,如右图所示，所有记录分为3组：63边界值分析法 - 举例 标题：这一组只有一个记录，其内容为输出成绩报告的名字。64边界值分析法 - 举例试卷各题标准答案记录： 每个记录均在第80个字符处标以数字“2”。该组的第一个记录的第1至第3个字符为题目编号（取值为1一999）。第10至第59个字符给出第1至第50题的答案（每个合法 字 符 表 示 一 个 答案）。该组的第2，第3个记录相应为第51至第100，第101至第150，题的答案。65边界值分析法 - 举例 每个学生的答卷描述：该组中每个记录的第80个字符均为数字“3”。每个学生的答卷在若干个记录中给出。如甲的首记录第1至第9字符给出学生姓名及学号，第10至第59字符列出的是甲所做的第1至第50题的答案。若试题数超过50，则第2，第3纪录分别给出他的第51至第100，第101至第150题的解答。然后是学生乙的答卷记录。学生人