软件工程 Software Engineering

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仑浦
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1 软件工程 Software Engineering 廖清计算机科学与技术学院 1

2 课程简介任课老师 : 廖清, C 栋 303B 室 liaoqing@hit.edu.cn 课程网站课件作业要求各类通知 / 消息均在此网站发布 :liaoqing.me 教材及参考书 Rogers S. Pressman. Software Engineering: A Practitioner s Approach (Seventh Edition). 软件工程 : 实践者的研究方法, 第 8 版, 机械工业出版社,2016 年 11 月,ISBN ); 孙家广刘强, 软件工程 - 理论方法与实践, 高等教育出版社,2010 年 11 月,ISBN ; 考试平时作业 10% 实践项目 40% 期末考试 50% 2

3 善用开源社区助教韩浩栋 303C 室, 杨林栋 303C 室, Github 上有注册用户 2700 万人 GitHub 托管 2000 多万个开源软件,StackOverflow 超过 8600 万条在线知识条目 3

4 教学目标课程目标 : 从工程学角度认识软件在大型系统中的设计和应用, 具备作为软件工程师从事工程实践所需的专业能力能力培养目标 : 需求定义与分析权衡和选择设计方案使用 UML 建模开发高质量软件运用软件工程工具团队协作开发谈判与沟通转变对软件开发的认识 : 程序系统转变思维定式 : 程序员软件工程师 4

5 实践项目 16 学时, 实验课上报告 + 课后实践学生每 4-5 人一组, 选定一个来自实际需求的应用软件系统, 利用所学软件工程知识进行需求分析设计开发测试过程与项目管理源代码管理版本控制期间组织 4 次口试 ( 立项需求分析设计与开发最终验收 ) 不管是 4 人一组 5 人一组独立完成, 组内成员均获得同样的成绩开题报告 10% 实践项目 40% 第一轮迭代 10% 第二轮迭代 10% 测试验收 10% 5

6 课程章节安排第一章软件工程概论第二章软件项目开发过程与管理第三章软件需求工程第四章软件设计第五章软件编码测试与质量保障第六章软件实施维护与演化第七章软件工程新技术展望第八章案例分析实践项目理论课 :32 学时实践课 :16 学时 6

7 可供参考的电影网站中国电影数据网 /

8 可供参考的电影网站中国电影数据信息网 8

9 可供参考的电影网站中国票房 9

10 可供参考的电影网站电影票房数据库 10

11 Project Schedule 第一次实验课 (4 th,december, 2018) 课上项目 PP 介绍 ( 每组 3-5 分钟 ) 第二次实验课 (11 th, December, 2018) 项目设计, 项目实践, 项目答疑, 课上项目进度 PP 介绍 ( 每组 3 分钟 ) 第三次实验课 (18 th, December, 2018) 课上 Demo 视频展示第四次实验课 (25 th,december,2018) 课上检查验收每完成一个必选功能算基本分每个必选功能的剩余分数从 user friendly, 时效性, 安全性等非需求功能方面按 A,B,C 三档加分 A 档 2 分,B 档 1 分,C 档 0.5 分每个必选功能查出一个 bug 扣分, 直至分数扣到只有必选功能基本分为止平时作业许诺的功能若没有完成, 会按 A,B,C 三档扣分 A 档 4 分,B 档 2 分,C 档 1 分, 扣分最多不会超过 4 分每增加一个可选功能按 A,B,C 三档加分, 加分总额不超过满分 5 分, 没有必要且高度相似功能可能会降低加分档次 A 档 3 分,B 档 2 分,C 档 1 分自由探索项目评分从项目难度, 工作量, 项目完成度综合考虑评分, 分值比基础项目分值高至多 10 分 11

12 本章内容典型的软件测试技术白盒测试黑盒测试 12

13 上节回顾 : 软件测试的概念 IEEE: 测试是使用人工和自动手段来运行或检测某个系统的过程, 其目的在于检验系统是否满足规定的需求或弄清预期结果与实际结果之间的差别该定义明确提出了软件测试以检验是否满足需求为目标 13

14 上节回顾 : 软件测试的目标在程序交付测试之前, 大多数程序员可以找到和纠正超过 99% 的错误 ; 在交付测试的程序中, 每 100 条可执行语句的平均错误数量是 1-3 个 ; 软件测试的目的就是找出剩下的 1% 的错误 Glen Myers 关于软件测试目的提出以下观点 : 测试是为了发现错误而执行程序的过程测试是为了证明程序有错, 而无法证明程序正确一个好的测试用例在于能够发现至今未发现的错误一个成功的测试是发现了至今未发现的错误的测试 14

15 上节回顾 : 用 Venn Diagram 来理解测试考虑一个程序行为全域, 给定一段程序及其规格说明集合 S 是所描述的行为 ; 集合 P 是用程序实现的行为 ; 程序行为 ( 全域 ) 正确的部分规格说明 ( 预期的 ) S P 程序 ( 观察的 ) 被程序遗漏的部分 : 遗漏缺陷此部分程序没有被描述过 : 过错缺陷 15

16 上节回顾 : 用 Venn Diagram 来理解测试设计测试用例集合没有测试的区域经过测试的区域被程序遗漏的部分 : 遗漏缺陷程序行为 ( 全域 ) 此部分程序没有被描述过 : 过错缺陷规格说明 ( 预期的 ) S P 程序 ( 观察的 ) 未通过程序实现测试用例 ( 已检验 ) 正确的部分 16

17 上节回顾 : 软件测试类型测试对象角度单元测试集成测试系统测试验收测试测试技术角度黑盒测试 ( 功能测试 ) 白盒测试 ( 结构测试 ) 程序执行角度静态测试动态测试人工干预角度手工测试自动化测试 17

18 典型的软件测试技术测试的技术就是设计一组测试用例执行每个软件构件的内部逻辑和接口测试程序的输入和输出域以发现程序功能行为和性能方面的错误利用白盒测试用例设计技术执行程序内部逻辑利用黑盒测试用例设计技术确认软件需求 18

19 白盒测试的概念白盒测试 ( 又称为结构测试或逻辑驱动测试 ) 把测试对象看做一个透明的盒子, 它允许测试人员利用程序内部的逻辑结构及有关信息, 设计或选择测试用例, 对程序所有逻辑路径进行测试 19

20 白盒测试的目的白盒测试主要对程序模块进行如下的检查 : 对模块的每一个独立的执行路径至少测试一次 ; 对所有的逻辑判定的每一个分支 ( 真与假 ) 都至少测试一次 ; 在循环的边界和运行界限内执行循环体 ; 测试内部数据结构的有效性 ; 错误隐藏在角落里, 聚集在边界处 20

21 白盒测试的过程测试用例源程序分析被测程序覆盖情况分析执行路径 21

22 白盒测试的 Venn Diagram 规格说明程序测试用例注意 : 覆盖区域只能在程序所实现的部分 22

23 白盒测试的 Venn Diagram 规格说明程序规格说明程序测试用例 1 测试用例 2 测试用例所覆盖的程序实现范围越大, 就越优良设计良好的测试用例, 使之尽可能完全覆盖软件的内部实现 23

24 测试覆盖标准白盒测试的特点 : 以程序的内部逻辑为基础设计测试用例, 又称逻辑覆盖法应用白盒法时, 手头必须有程序的规格说明以及程序清单白盒测试考虑测试用例对程序内部逻辑的覆盖程度 : 最彻底的白盒法是覆盖程序中的每一条路径, 但是由于程序中一般含有循环, 所以路径的数目极大, 要执行每一条路径是不可能的, 只能希望覆盖的程度尽可能高些 24

25 测试覆盖标准对一个具有多重选择和循环嵌套的程序, 不同的路径数目可能是天文数字举例 : 某个小程序的流程图, 包括了一个执行 20 次的循环包含的不同执行路径数达 520 条, 对每一条路径进行测试需要 1 毫秒, 假定一年工作小时, 要把所有路径测试完, 需 3170 年 25

26 白盒测试方案白盒测试方案技术之一 : 逻辑覆盖 - 语句覆盖 - 判定覆盖 ( 分支覆盖 ) - 条件覆盖 - 判定 / 条件覆盖 - 条件组合覆盖白盒测试方案技术之二 : 控制结构测试 - 基本路径测试 26

27 逻辑覆盖 : 五种覆盖标准的对比覆盖标准程序结构举例测试用例应满足的条件语句覆盖语句 A B A B= 使得被测试程序中的每条可执行语句至少被执行一次判定覆盖语句 A B 语句 A B= A B= 每一判定的每个分支至少执行一次 27

28 逻辑覆盖 : 五种覆盖标准的对比覆盖标准程序结构举例测试用例应满足的条件条件覆盖 A B A=, A= B=, B= 每一判定中的每个条件, 分别按真假至少各执行一次判定 / 条件覆盖 A B A B=, A B= A=, A= B=, B= 同时满足判定覆盖和条件覆盖的要求条件组合覆盖 A B A= B= A= B= A= B= A= B= 求出判定中所有条件的各种可能组合值, 每一可能的条件组合至少执行一次 28

29 语句覆盖示例使得被测试程序中的每条可执行语句至少被执行一次 Step1: 为了使每个语句都执行一次, 程序的执行路径应该是 sacbed Step2: 为此只需要输入下面的 s a 入口 1 A>1 AND B= X=X/A c 测试数据 ( 实际上 X 可以是任意实数 ) A=2,B=0,X=4 b d A=2 OR X>1 3 返回 6 7 X=X+1 e 29

30 判定覆盖示例不仅每个语句必须至少执行一次, 而且每个判定的每个分支都至少执行一次 s 入口 Step1: 程序的执行路径应该是 sacbed 和 sabd 两组测试路径 Step2: 测试数据为 I. A=2,B=0,X=4(sacbed) II. A=3,B=1,X=0 (sabd) 还有没有其他测试路径可以满足判定覆盖? a b d 1 A>1 AND B=0 2 A=2 OR X>1 3 返回 X=X/A X=X+1 c e 30

31 判定覆盖示例不仅每个语句必须至少执行一次, 而且每个判定的每个分支都至少执行一次 Step1: 程序的执行路径应该是 A)sa()cb()ed 和 sa()b()d 两组测试路径 B)sa()b()ed 和 sa()cb()d 两组测试路径 Step2: 测试数据为 I. A=2,B=0,X=4(sacbed) II. A=3,B=1,X=0 (sabd) III.A=2,B=2,X=4 (sabed) IV. A=3,B=0,X=0 (sacbd) s a b d 入口 1 A>1 AND B=0 2 A=2 OR X>1 3 返回 X=X/A X=X+1 c e 31

32 条件覆盖示例不仅每个语句至少执行一次, 而且使判定表达式中的每个条件都取到各种可能的结果 s 入口 Step1: 在 a 点,A 和 B 有下述结果出现 : A>1,A 1,B=0,B 0 Step2: 在 b 点,A 和 B 有下述结果出现 : A=2,A 2,X>1,X 1 Step3: 测试数据为 I. A=2,B=0,X=4( 满足 A>1,B=0,A=2 和 X>1 的条件 ) II. A=1,B=1,X=1( 满足 A 1,B 0,A 2 和 X 1 的条件 ) a b d 1 A>1 AND B=0 2 A=2 OR X>1 3 返回 X=X/A X=X+1 c e 32

33 判定 / 条件覆盖示例同时满足判定覆盖和条件覆盖的要求 s 入口下面这个测试组合是不是判定 / 条件覆盖? I. A=2,B=0,X=1 II.A=1,B=1,X=2 a b 1 A>1 AND B=0 2 A=2 OR X> X=X/A X=X+1 c e d 返回 33

34 判定 / 条件覆盖示例同时满足判定覆盖和条件覆盖的要求下面这个测试组合是不是判定 / 条件覆盖? I. A=2,B=0,X=1( 满足 A>1,B=0,A=2 和 X 1 的条件 ) II. A=1,B=1,X=2( 满足 A 1,B 0,A 2 和 X>1 的条件 ) 执行路径 sacbed 和 sabed, 第二个判定表达式的值总为真所以只满足条件覆盖, 不满足判定覆盖 s a 入口 1 A>1 AND B= X=X/A c 下面这个测试组合是不是判定 / 条件覆盖? I. A=2,B=0,X=4 II. A=1,B=1,X=1 b d A=2 OR X>1 3 返回 6 7 X=X+1 e 34

35 判定 / 条件覆盖示例同时满足判定覆盖和条件覆盖的要求下面这个测试组合是不是判定 / 条件覆盖? I. A=2,B=0,X=1( 满足 A>1,B=0,A=2 和 X 1 的条件 ) II. A=1,B=1,X=2( 满足 A 1,B 0,A 2 和 X>1 的条件 ) 执行路径 sacbed 和 sabed, 第二个判定表达式的值总为真下面这个测试组合是不是判定 / 条件覆盖? I. A=2,B=0,X=4( 满足 A>1,B=0,A=2 和 X>1 的条件 ) II. A=1,B=1,X=1( 满足 A 1,B 0,A 2 和 X 1 的条件 ) 执行路径 sacbed 和 sabd 既满足条件覆盖, 也满足判定覆盖 s a b d 入口 1 A>1 AND B=0 2 A=2 OR X>1 3 返回 X=X/A X=X+1 c e 35

36 条件组合覆盖示例每个判定表达式中条件的各种可能组合都至少出现一次 Step1: 共有 8 种可能的条件组合 : s 入口 1) A>1,B=0 2) A>1,B 0 3) A 1,B=0 4) A 1,B 0 5) A=2,X>1 6) A=2,X 1 7) A 2,X>1 8) A 2,X 1 a b d 1 A>1 AND B=0 2 A=2 OR X>1 3 返回 X=X/A X=X+1 c e 36

37 条件组合覆盖示例每个判定表达式中条件的各种可能组合都至少出现一次 Step2:4 组测试数据为 : I. A=2,B=0,X=4( 针对 1,5 组合, 执行路径 sacbed) II. A=2,B=1,X=1( 针对 2,6 组合, 执行路径 sabed) III.A=1,B=0,X=2( 针对 3,7 组合, 执行路径 sabed) IV. A=1,B=1,X=1( 针对 4,8 两种组合, 执行 sabd) s a b 入口 1 A>1 AND B=0 2 A=2 OR X> X=X/A X=X+1 c e d 返回 37

38 逻辑覆盖 : 五种覆盖标准的对比弱语句覆盖每条语句至少执行一次发现错误的能力判定覆盖条件覆盖判定 / 条件覆盖条件组合覆盖每一判定的每个分支至少执行一次每一判定中的每个条件, 分别按真假至少各执行一次同时满足判定覆盖和条件覆盖的要求求出判定中所有条件的各种可能组合值, 每一可能的条件组合至少执行一次强 38

39 白盒测试方案白盒测试方案技术之一 : 逻辑覆盖 - 语句覆盖 - 判定覆盖 ( 分支覆盖 ) - 条件覆盖 - 判定 / 条件覆盖 - 条件组合覆盖白盒测试方案技术之二 : 控制结构测试 - 基本路径测试 39

40 白盒测试 : 基本路径测试基本路径测试是一种白盒测试技术使用这种技术设计测试用例时, 首先计算过程设计结果的逻辑复杂度, 并以该复杂度为指南定义执行路径的基本集合基本路径测试 : 在程序控制图的基础上, 通过分析控制构造的环行复杂性, 导出基本可执行路径集合, 从而设计测试用例设计出的测试用例要保证在测试中程序的每条可执行语句至少执行一次程序中的每个条件至少被测试一次 (ure 和 alse 都要测试到 ) 40

41 基本路径测试前提条件测试进入的前提条件是在测试人员已经对被测试对象有了一定的了解, 基本上明确了被测试软件的逻辑结构测试过程过程是通过针对程序逻辑结构设计和加载测试用例, 驱动程序执行, 以对程序路径进行测试测试结果是分析实际的测试结果与预期的结果是否一致 41

42 基本路径测试在程序控制流图的基础上, 通过分析控制构造的环路复杂性, 导出基本可执行路径集合, 从而设计测试用例包括以下 4 个步骤 : 1. 以设计或源代码为基础, 画出相应的流图 2. 确定所得流图的环复杂度 3. 确定线性独立路径的基本集合 4. 准备测试用例, 执行基本集合中每条路径 42

43 (1) 画出相应的流图流图只有 2 种图形符号图中的每一个圆称为流图的结点, 代表一条或多条语句流图中的箭头称为边或连接, 代表控制流顺序结构 if 结构 while 结构 until 结构 case 结构 43

44 程序流程图控制流图判定框执行语句结点程序流程图控制流图 44

45 代码控制流图如果判断中的条件表达式是由一个或多个逻辑运算符 (OR,AND,NAND,NOR) 连接的复合条件表达式, 则需要改为一系列只有单条件的嵌套的判断例如 : 对应的逻辑为 : 45

46 [ 例 ] 画出流图节点待测试程序 1 用流图表示的待测试程序 1 边 2 2, , 区域 : 由边和节点封闭起来的区域计算区域 : 不要忘记区域外的部分区域 46

47 (2) 确定所得流图的环复杂度环复杂度是一种为程序逻辑复杂性提供定量测度的软件度量, 将该度量用于计算程序的基本的独立路径数目, 为确保所有语句至少执行一次的测试数量的上界有以下三种方法计算环复杂度 : 1. 流图中区域的数量 ; 2. 给定流图 G 的圈复杂度 V(G), 定义为 V(G)=E-N+2,E 是控制流图中边的数量, N 是流图中结点的数量 ; 3. 给定流图 G 的圈复杂度 V(G), 定义为 V(G)=P+1,P 是控制流图 G 中判定结点的数量 47

48 [ 例 ] 画出流图有以下三种方法计算环复杂度 : 1. 流图中区域的数量 :3+1=4 2. 给定流图 G 的圈复杂度 V(G), 定义为 V(G)=E-N+2,E 是控制流图中边的数量, N 是流图中结点的数量 ;11-9+2=4 3. 给定流图 G 的圈复杂度 V(G), 定义为 V(G)=P+1,P 是控制流图 G 中判定结点的数量 :3+1=4 用流图表示的待测试程序 1 2, ,5 节点边流图的环复杂度为区域 : 由边和节点封闭起来的区域计算区域 : 不要忘记区域外的部分区域 48

7 6 8 4,5 路径 3:1-2-3-6-8-9-10-1-11 路径 4:1-2-3-6-7-9-10-1-11 9 10

49 (3) 确定独立路径的基本集合独立路径 : 一条路径, 至少包含一条在定义该路径之前不曾用过的边 ( 至少引入程序的一个新处理语句集合或一个新条件 ) 1 2,3 路径 1:1-11 路径 2: ,5 路径 3: 路径 4: 对以上路径的遍历, 就是至少一次地执行了程序中的所有语句是一条独立路径吗? 49

50 (4) 设计测试用例根据路径设计合适的测试用例 a 通过路径测试用例 ace A=2 B=0 X=3 A>1 && B=0 N b Y c X=X/A abd A=1 B=0 X=1 abe A=2 B=1 X=1 acd A=3 B=0 X=1 A=2 X>1 N d Y e X=X+1 50

51 基本路径测试例子在程序控制流图的基础上, 通过分析控制构造的环路复杂性, 导出基本可执行路径集合, 从而设计测试用例包括以下 4 个步骤 : 1. 以设计或源代码为基础, 画出相应的流图 2. 确定所得流图的环复杂度 3. 确定线性独立路径的基本集合 4. 准备测试用例, 执行基本集合中每条路径 51

52 例 1: 第一步画出控制流图例 : 有下面的 C 函数, 用基本路径测试法进行测试 8,9 11,12 52

53 例 1: 第一步画出控制流图程序流程图控制流图 53

54 例 1: 第二步计算环复杂度对应上图中的环复杂度, 计算如下 : 流图中有 4 个区域 ; V(G)=10 条边 -8 结点 +2=4; V(G)=3 个判定结点 +1= 区域 : 由边和节点封闭起来的区域计算区域 : 不要忘记区域外的部分 54

55 例 1: 第三步确定线性独立路径的基本集合根据上面的计算方法, 可得出四个独立的路径 ( 一条独立路径是指, 和其他的独立路径相比, 至少引入一个新处理语句或一个新判断的程序通路 V(G) 值正好等于该程序的独立路径的条数 ) 路径 1:4-14 路径 2: 路径 3: 路径 4: 根据上面的独立路径, 去设计输入数据, 使程序分别执行到上面四条路径

56 例 1: 第四步准备测试用例 56

57 例 2: 学生成绩统计下例程序流程图描述了最多输入 50 个值 ( 以 1 作为输入结束标志 ), 计算其中有效的学生分数的个数总分数和平均值 11 i =1,n1=n2=0,sum=0 4 n2=n2+1 5 和 6 Score[ i ]>0 AND score[i]<100 1 average= 1 开始 2 和 3 Score[ i ]<>-1 AND n2<50 7 n1=n1+1,sum=sum+score[i] i = i +1 n1> average=sum/n1 12 返回 57

58 例 2: 第一步画出控制流图 1 开始 i =1,n1=n2=0,sum=0 2 和 3 Score[ i ]<>-1 AND n2<50 4 n2=n2+1 5 和 6 Score[ i ]>0 AND score[i]<100 7 n1=n1+1,sum=sum+score[i] i = i R average= 1 n1> average=sum/n 返回 58

59 例 2: 第二步计算圈复杂度 1 V(G)= 6 ( 个区域 ) 2 V(G)=E N+2= =6 其中 E 为流图中的边数,N 为结点数 ; 9 11 R 5 10 R V(G)=P+1=5+1=6 其中 P 为判定结点的个数在流图中, 结点是谓词结点 12 R 6 R 3 5 R R

60 例 2: 第三步确定基本路径集合 1 路径 1: 路径 2: 路径 3: 路径 4: 路径 5: R R R 3 R 1 6 路径 6: R 6 8 R

61 例 2: 第四步导出测试用例路径 1( ) 的测试用例 : 达不到这个路径! 某些独立路径不能以独立的方式测试, 也就是说, 程序正常流程不能形成独立执行该路径所需要的数据组合在这种情况下, 这个路径必须作为另一个路径的一部分来测试 11 开始 i =1,n1=n2=0,sum=0 4 n2=n2+1 5 和 6 Score[ i ]>0 AND score[i]<100 1 average= 1 2 和 3 Score[ i ]<>-1 AND n2<50 7 n1=n1+1,sum=sum+score[i] 12 i = i +1 n1>0 返回 average=sum/n1 61

62 例 2: 第四步导出测试用例路径 1( ) 的测试用例 : score[k]= 有效分数值, 当 k < i; score[i]= 1, 2 i 50; Example:[1,3,5,6,-1] 期望结果 : 根据输入的有效分数算出正确的分数个数 n1 总分 sum 和平均分 average 11 开始 i =1,n1=n2=0,sum=0 4 n2=n2+1 5 和 6 Score[ i ]>0 AND score[i]<100 1 average= 1 2 和 3 Score[ i ]<>-1 AND n2<50 7 n1=n1+1,sum=sum+score[i] 12 i = i +1 n1>0 返回 average=sum/n1 62

63 例 2: 第四步导出测试用例路径 2( ) 的测试用例 : score[1]= 1; 期望结果 :average = -1, 其他量保持初始值 11 开始 i =1,n1=n2=0,sum=0 4 n2=n2+1 5 和 6 Score[ i ]>0 AND score[i]<100 1 average= 1 2 和 3 Score[ i ]<>-1 AND n2<50 7 n1=n1+1,sum=sum+score[i] i = i +1 n1> average=sum/n1 12 返回 63

64 例 2: 第四步导出测试用例路径 3( ) 的测试用例 : 输入多于 50 个有效分数, 即试图处理 51 个分数, 要求前 51 个为有效分数 ; Example=[1,4,6,80,100,-1] 期望结果 :n1=50 且算出正确的总分和平均分 11 开始 i =1,n1=n2=0,sum=0 4 n2=n2+1 5 和 6 Score[ i ]>0 AND score[i]<100 1 average= 1 2 和 3 Score[ i ]<>-1 AND n2<50 7 n1=n1+1,sum=sum+score[i] i = i +1 n1> average=sum/n1 12 返回 64

65 例 2: 第四步导出测试用例路径 4( ) 的测试用例 : score[i]= 有效分数, 当 i<50; score[k]<0, k< i ; Example:[1,3,5,-9,-1] 期望结果 : 根据输入的有效分数算出正确的分数个数 n1 总分 sum 和平均分 average 11 开始 i =1,n1=n2=0,sum=0 4 n2=n2+1 5 和 6 Score[ i ]>0 AND score[i]<100 1 average= 1 2 和 3 Score[ i ]<>-1 AND n2<50 7 n1=n1+1,sum=sum+score[i] i = i +1 n1> average=sum/n1 12 返回 65

66 例 2: 第四步导出测试用例路径 5 ( ) 的测试用例 : score[i]= 有效分数, 当 i<50; score[k]>100, k< i ; Example:[1,3,5,101,-1] 期望结果 : 根据输入的有效分数算出正确的分数个数 n1 总分 sum 和平均分 average 11 开始 i =1,n1=n2=0,sum=0 4 n2=n2+1 5 和 6 Score[ i ]>0 AND score[i]<100 1 average= 1 2 和 3 Score[ i ]<>-1 AND n2<50 7 n1=n1+1,sum=sum+score[i] 12 i = i +1 n1>0 返回 average=sum/n1 66

67 例 2: 第四步导出测试用例路径 6( ) 的测试用例 : score[i]= 有效分数, 当 i<50; 期望结果 : 根据输入的有效分数算出正确的分数个数 n1 总分 sum 和平均分 average 11 开始 i =1,n1=n2=0,sum=0 4 n2=n2+1 5 和 6 Score[ i ]>0 AND score[i]<100 1 average= 1 2 和 3 Score[ i ]<>-1 AND n2<50 7 n1=n1+1,sum=sum+score[i] 12 i = i +1 n1>0 返回 average=sum/n1 67

68 例 3: 二分搜索法某算法的程序伪代码如下所示, 它完成的基本功能是 : 输入一个自小到大顺序排列的整型数组 elemarray 和一个整数 key, 算法通过二分搜索法查询 key 是否在 elemarray 中出现 ; 若找到, 则在 index 中记录 key 在 elemarray 中出现的位置 ; 若找不到, 则为 index 赋值 -1 算法将 index 作为返回值 int search (int key, int [] elemarray) { 1 int bottom = 0; 2 int top = elemarray.length 1; 3 int mid = 0; 4 int index = -1; 5 while (bommom <= top) { 6 mid = (top + bottom) / 2; 7 if (elemarray [mid] == key) { 8 index = mid; 9 break; } else { 10 if (elemarray [mid] < key) 11 bottom = mid +1; else 12 top = mid 1; } } 13 return index; } 68

69 例 3: 模块程序流程图 int search (int key, int [] elemarray) { 1 int bottom = 0; 2 int top = elemarray.length 1; 3 int mid = 0; 4 int index = -1; 5 while (bommom <= top) { 6 mid = (top + bottom) / 2; 7 if (elemarray [mid] == key) { 8 index = mid; 9 break; } else { 10 if (elemarray [mid] < key) 11 bottom = mid +1; else 12 top = mid 1; } } 13 return index; } N 13 return index Y index = mid; intbottom = 0; inttop = elemarray.length 1; int mid = 0; int index = -1; 6 5 bottom<=top mid = (top + bottom) / 2; 7 Y elemarray [mid] == key Y bottom = mid +1 N 10 elemarray [mid] < key N top = mid 1 69

70 例 3: 控制流图 intbottom = 0; inttop = elemarray.length 1; int mid = 0; int index = -1; 5 bottom <=top 5 Y N 6 mid = (top + bottom) / 2; ,9 8 9 Y index = mid; elemarray [mid] == key Y N 10 elemarray [mid] < key N return index bottom = mid top = mid 1 70

例 3:V(G) 及独立路径 1-4 5 6 7 10 11 12 8,9 13 V(G)=4 个区域 V(G)=3 个判断节点 +1 V(G)=11 条边 -9 个节点 +2 独立路径 : 路径

71 例 3:V(G) 及独立路径 ,9 13 V(G)=4 个区域 V(G)=3 个判断节点 +1 V(G)=11 条边 -9 个节点 +2 独立路径 : 路径 1:1-4, 5, 13 路径 2:1-4, 5, 6, 7, 8, 9, 13 路径 3:1-4, 5, 6, 7, 10, 11, 5, 13 路径 4:1-4, 5, 6, 7, 10, 12, 5, 13 71

72 例 3: 测试用例独立路径 : 路径 1:1-4, 5, intbottom = 0; inttop = elemarray.length 1; int mid = 0; int index = -1; 5 路径 2:1-4, 5, 6, 7, 8, 9, 13 路径 3:1-4, 5, 6, 7, 10, 11, 5, 13 路径 4:1-4, 5, 6, 7, 10, 12, 5, 13 N 6 bottom <=top mid = (top + bottom) / 2; 7 Y 测试用例 : 序号输入 :elemarray 输入 :Key 期望输出 :index ,2,3,4, ,2,3,4, ,2,3,4, return index 8 9 Y index = mid; elemarray [mid] == key Y bottom = mid +1 N 10 elemarray [mid] < key N top = mid 1 72

73 小结使用路径测试技术设计测试用例的步骤如下 : 根据过程设计结果画出相应的流图计算流图的环形复杂度确定现行独立路径的基本集合设计可强制执行基本集合中每条路径的测试用例注意 : 某些独立路径不能以独立的方式被测试 ( 即穿越路径所需的数据组合不能形成程序的正常流 ) 在这种情况下, 这些路径必须作为另一个路径测试的一部分来进行测试圈复杂度表示 : 只要最多 V(G) 个测试用例就可以达到基本路径覆盖, 但并非一定要设计 V(G) 个用例但是 : 测试用例越简化, 代表测试越少可能发现的错误就越少 73

74 控制结构测试基本路径测试是控制测试技术之一, 尽管基本路径测试是简单且有效的, 但其本身并不充分控制结构测试提高了白盒测试的质量逻辑测试循环测试 74

75 循环测试循环测试是一种白盒测试技术, 注重于循环构造的有效性四种循环 : 简单循环, 串接 ( 连锁 ) 循环, 嵌套循环和不规则循环简单循环嵌套循环串接循环无结构循环 75

76 简单循环对于简单循环, 测试应包括以下几种, 其中的 n 表示循环允许的最大次数零次循环 : 从循环入口直接跳到循环出口一次循环 : 查找循环初始值方面的错误二次循环 : 检查在多次循环时才能暴露的错误 m 次循环 : 此时的 m<n, 也是检查在多次循环时才能暴露的错误 n( 最大 ) 次数循环 n+1( 比最大次数多一 ) 次的循环 n-1( 比最大次数少一 ) 次的循环 76

77 嵌套循环对于嵌套循环 : 从最内层循环开始, 设置所有其他层的循环为最小值 ; 对最内层循环做简单循环的全部测试测试时保持所有外层循环的循环变量为最小值另外, 对越界值和非法值做类似的测试逐步外推, 对其外面一层循环进行测试测试时保持所有外层循环的循环变量取最小值, 所有其它嵌套内层循环的循环变量取典型值反复进行, 直到所有各层循环测试完毕对全部各层循环同时取最小循环次数, 或者同时取最大循环次数对于后一种测试, 由于测试量太大, 需人为指定最大循环次数 77

78 串接循环对于串接循环, 要区别两种情况如果各个循环互相独立, 则串接循环可以用与简单循环相同的方法进行测试如果有两个循环处于串接状态, 而前一个循环的循环变量的值是后一个循环的初值则这几个循环不是互相独立的, 则需要使用测试嵌套循环的办法来处理 78

79 非结构循环对于非结构循环, 不能测试, 应重新设计循环结构, 使之成为其它循环方式, 然后再进行测试 79

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PowerPoint 演示文稿网络工程师之系统开发运行与配置 ( 三 ) 高级项目经理任铄 QQ: 2105639303 第 3 章系统开发运行与配置 3.1 系统的 RAS 特性 3.2 软件开发生命周期模型 3.3 软件测试与维护 3.4 项目管理基础软件测试是指在规定的条件下对程序进行操作, 以发现程序错误, 衡量软件质量, 并对其是否能满足设计要求进行评估的过程软件的正确性证明尚未得到根本的解决, 软件测试仍是发现软件错误和缺陷的主要手段