【软件测试】第三章·软件测试基本方法（基于需求的测试方法）-EW帮帮网

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

1. 先不考虑条件关系写出所有可能性。

2. 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

最终的得到的组合：

windows+IE内核+2560*1440
MacOS+Chrome+1920*1080
Unix+Firefor+1600*900
Linux+Safari+2560*1440

但是，弱覆盖不能保证测试的结果安全性，所以以上这种方法并不可取。它没有覆盖到所有条件组合的关系，只覆盖到了原有的11个条件类，而没有覆盖到这11个类的组合。在等价类方面，为了确保测试用例的典型性，就要用到正交试验法。

3.8.2 正交实验法（考试不考的，因为要查表）

正交实验表都已经被人设计好了，我们需要做的仅仅是去查表。明确我们的测试对象需要用哪一张正交表去测试即可。

每一个正交表（普通正交表）如下：

$L_n(q^s)$

或者混合正交表如下：

$L_n(q_1^{s^1}\times q_2^{s^2})$

如果我们确认n、q、s也就确认了使用哪一张正交表。

因素s: 输入条件 (因素)的个数（例如上个例子中，有三个条件，分别是操作系统，浏览器，分辨率）
水平q: 每个实验因素的取值个数、即每个因素的实验点的个数（也就是取值个数）
实验总个数n：表示测试用例的总个数，也就是这个正交表生产的测试用例的数目

对于s和q很好确定，对于测试对象需要的测试用例总数确定公式如下：

$n=1+\sum_{1}^{S}(\mathrm{q}-1)$

如上面这个例子最后n为9=1+3+3+2。

4. 总结

本篇文章作为【软件测试】系列的第三篇文章，算是软件测试中的一个重点内容——基本测试方法。主要讲的是基本测试方法中的基于需求的测试（等价类划分、边界值法、因果图法、判定表法还有正交法、Pairwise法等等）

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【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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