【软件测试】第三章·软件测试基本方法（基于需求的测试方法）

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[1. 前言](#1. 前言)

[2. 回顾](#2. 回顾)

[3. 软件测试的基本方法](#3. 软件测试的基本方法)

[3.1 基于直觉和经验的测试方法](#3.1 基于直觉和经验的测试方法)

[3.2 错误猜测法](#3.2 错误猜测法)

[3.3 等价类划分方法](#3.3 等价类划分方法)

[3.3.1 示例](#3.3.1 示例)

[3.4 边界值分析方法](#3.4 边界值分析方法)

[3.5 判定表法](#3.5 判定表法)

[3.5.1 判定表法术语及其应用](#3.5.1 判定表法术语及其应用)

[3.5.2 示例](#3.5.2 示例)

[3.6 因果图方法](#3.6 因果图方法)

[3.6.1 因果图的基本符号](#3.6.1 因果图的基本符号)

[3.6.2 示例](#3.6.2 示例)

[3.7 Pairwise方法](#3.7 Pairwise方法)

[3.7.1 示例](#3.7.1 示例)

[3.8 正交实验法](#3.8 正交实验法)

[3.8.1 弱覆盖法](#3.8.1 弱覆盖法)

[3.8.2 正交实验法（考试不考的，因为要查表）](#3.8.2 正交实验法（考试不考的，因为要查表）)

[4. 总结](#4. 总结)

1. 前言

考试前猫猫又开始更新考试科目了（也就是开始学了bushi）。本学期更新的科目有：

软件测试
软件项目管理
爬虫和Web数据管理
数据可视化

本系列【软件测试】将针对软件测试的基础知识进行拆分讲解，既是对自己学习的一次巩固也想为后面学习的猫友们提供一些帮助。如果大家有空可以点个免费的赞和收藏呀~~你的鼓励真的对猫猫很重要。

2. 回顾

**软件缺陷是软件质量的对立面：**软件质量有好几个因素包括功能、可靠、易用、可移植、可维护等。软件缺陷就是其反义词。

软件缺陷是什么： 从产品内部看，软件缺陷是软件产品开发或维护 过程中所存在的错误、毛病 等各种问题；从外部看，软件缺陷是系统所需要实现的某种功能 的失效或违背。

**软件测试的分类：**层次/对象（单元测试、集成测试、系统测试、验收测试）、类型（功能测试、安全性测试、可靠性测试等）、方法（静态测试和动态测试、黑盒测试和白盒测试等）

**静态测试和动态测试：**看是否运行可执行软件（静态仅仅看需求、设计文档和代码）

**主动测试和被动测试：**主动（测试人员主动操作被测对象，获得被测对象的响应情况）、被动（测试人员被动地监视在实际环境中运行的系统，从而获得系统数据）

**黑盒测试和白盒测试：**黑盒（不看具体代码，仅仅是输入数据看其输出数据是否正确）、白盒（允许看实际的代码）

**软件测试的流程：**测试需求分析、测试计划与设计、执行、结果评估

3. 软件测试的基本方法

软件测试也有许多方法，这些方法有的来源于一种哲学思想，例如辩证统一的方法，在测试中有许多对立统一体，如静态测试和动态测试、白盒测试和黑盒测试、自动化测试和手工测试等。有的来源于软件工程的方法论，例如有面向对象的开发方法就有面向对象的测试方法；有敏捷方法，就有和敏捷方法对应的敏捷测试。当然软件测试的基本方法也可以分为好几个部分，今天我们学习的是基于需求的软件测试方法！！

3.1 基于直觉和经验的测试方法

ALAC（Act like a customer）测试方法是一种基于客户使用产品的知识开发出来的测试方法，它基于下面的理论：

3.2 错误猜测法

错误推测法是测试者根据经验、知识和直觉来发现软件错误，来推测程序中可能存在的各种错误，从而有针对性的进行测试。

3.3 等价类划分方法

等价类是某个输入域的子集，在该子集中每个输入数据的作用是等效的。
将输入数据分成若干个等价类，从每个等价类选取一个代表性的数据作为测试用例。
等价类分为有效等价类（合理的数据）和无效等价类（异常的数据）

3.3.1 示例

明确需求+划分等价类：

设计数据编写用例：

有效数据编写：尽可能一次全部覆盖有效点（同一个测试点内不同项没有办法全部覆盖）。
无效数据编写：一次只能覆盖一个无效点。另外几个测试点都要有效。

3.4 边界值分析方法

很多错误发生在输入或输出范围的边界上，因此针对各种边界情况设置测试用例，可以更有效地发现缺陷。设计方法：

确定边界情况 (输入或输出等价类的边界)
选取正好等于、刚刚大于或小于边界值作为测试数据

一个练习：

3.5 判定表法

在前面的等价类划分中，我们可以看到一次我们只能验证一个测试点是否有效（账号或密码）。但是有时候我们需要验证的是测试点组合起来是否有效，也就是说所有测试点本身都有效，但是组合起来的结果并不一定满足要求，因此这个组合也是我们需要测试的，这个时候就需要使用判定表方法。

3.5.1 判定表法术语及其应用

**条件桩：**问题的所有条件。
**动作桩：**针对问题所采取的动作。
**条件项：**所列条件的具体赋值。
**动作项：**在条件项组合情况下应采取的动作。
**规则：**任何一个条件组合的特定取值及其相应的动作。

3.5.2 示例

判定表尤其适用于简单的情况：

3.6 因果图方法

**判定表本质：**用"与"关系表达所有规则。

**因果图的原因：**这在情况不复杂的情况下很好用，因为"与"关系是最直观的关系表达，是人类最容易理解的方式。但是一旦事物之间的情况变复杂后，"与"关系的表达能力就比较弱了，会让表达显得很复杂。因此我们就引入了因果图："与"关系+"或"关系+"非"关系。同时因果图对条件本身的关系也新增了描述。

**条件------动作：**除了"与"关系还加入"或"关系和 "非"关系。
**条件之间：**M（互斥）、I（包含）、O（唯一）、R（要求）、M（屏蔽）、IR（无关）

3.6.1 因果图的基本符号

条件到动作：

条件之间：

3.6.2 示例

先不考虑条件关系写出所有可能性。
把不满足条件关系的项去除。

3.7 Pairwise方法

**背景：**大部分缺陷是在两个变量取值冲突的测试时被发现的。也就是三个及以上变量组合导致冲突可能性低，大部分都是两个组合导致的冲突。如果两两组合都没有冲突，那么大概率也不会冲突。即ab、bc、ac不冲突，那么abc大概率也不冲突。

**定义：**确保某个变量取值和另一个变量取值组成的对都会被覆盖即可，不保证3个及以上组合会被覆盖。

3.7.1 示例

假设有3个维度，每个维度有几个因子。如下：

浏览器：M，O，P

操作平台：W（windows），L（linux），i（ios）

语言：C（chinese），E（english）

求解：

使用pairwise算法，有多少个测试case？具体是什么case？我们沿用数学做题的格式。

解：

如果不用pairwise算法，我们需要 3*3*2=18个测试case。下面是具体的case：

1，M W C

2，MW E

3，M L C

4，M L E

5，M I C

6，M I E

7，O W C

8，O W E

9，O L C

10，O L E

11，O I C

12，O I E

13，P W C

14，P W E

15，P L C

16，P L E

17，P I C

18，P I E

一共有18个，很繁琐。但是这是100%的测试覆盖率，缺陷率也是100%。现在我们使用pairwise，看看结果如何？首先咱们从最下方一个18号开始，它是 P I E，两两组合是 PI ，PE ，IE。看这3个组合在以上的相同位置出现过没有，PI在17号，PE在16号，IE在12号出现过。所以18这个case就可以舍去。最终剩下的如下：

1、MWC

4、MLE

6、MIE

7、OWE

9、OLC

11、OIC

14、PWE

15、PLC

17、PIC

共计9个测试case，节省了50%的测试case。现在我们从上面开始重新做一次。1号是MWC，两两组合是MW MC WC 都出现过，去掉。最终剩下的是：

2、MWE

4、MLE

5、MIC

8、OWE

10、OLE

11、OIC

13、PWC

15、PLC

18、PIE

这样也是剩下9个测试case，但是具体的case内容不一样。经过L. L. Thurstone证明，pairwise算法最终剩下的测试case个数肯定相同，但是可以有不同的case组合。

可以说Pairwise方法完全是基于统计学的经验

3.8 正交实验法

**背景：**和Pairwise类似。都是穷举法穷尽所有可能的测试点太复杂，因此选择有代表性的测试点，从而合理安排实验的一种方法。

3.8.1 弱覆盖法

如下的Web应用兼容性测试案例：

测试条件

操作系统：Windows，MacOS，Unix，Linux

浏览器：IE内核，FireFor内核，Chnome内核，Safari内核

分辨率：1920*1080，2560*1440，1600*900

这个测试的等价类全组合为：4*4*3=48，太多了，如何降低测试规模，并保证测试典型性？

我们现在能想到的方法是利用弱覆盖标准来设计等价类组合。

坐标轴演示

第一次覆盖：横轴为操作系统，有1、2、3、4四个值；纵轴为浏览器，有1、2、3、4四个值

现在就是覆盖到了8个组合条件（4+4=8）
这里用xy轴，暂时不引入第三个条件，因为引入第三个条件之后，就是三维空间了，不好控制。
弱覆盖标准下只需在这些数值交点上取相应组合就行，不重复的前提下最终得到4个组合，这四个组合再与另外一个条件进行第二次覆盖。当然可以随意取值，一个点就是两个变量，只要都覆盖到就可以

**第二次覆盖：**横轴为第一步取到的4种组合，分别设定为1、2、3、4；纵轴为分辨率，有1、2、 3三个值，弱覆盖标准下只需在这些数值交点上取相应组合就行；最终得到4个组合。覆盖7(4+3)个组合条件。这里x轴第四个重复了2k分辨率，不影响