关于软件测试(6):白盒测试

一、什么是白盒测试

白盒测试又称结构测试、透明盒测试、逻辑驱动测试或基于代码的测试。白盒测试是一种测试用例设计方法，盒子指的是被测试的软件，白盒指的是盒子是可视的，你清楚盒子内部的东西以及里面是如何运作的。"白盒"法全面了解程序内部逻辑结构、对所有逻辑路径进行测试。"白盒"法是穷举路径测试。在使用这一方案时，测试者必须检查程序的内部结构，从检查程序的逻辑着手，得出测试数据。贯穿程序的独立路径数是天文数字。(摘自百度百科)

二、白盒测试VS黑盒测试

一般软件开发人员和测试人员对白盒测试和黑盒测试的感念都有一定的认识，但认为是编代码所做的测试是白盒测试，黑盒测试不用编写代码，这其实是一种误解。
任何工程产品（注意是任何工程产品）都可以使用以下两种方法之一进行测试。
黑盒测试：已知产品的功能设计规格，可以进行测试证明每个实现了的功能是否符合要求。
白盒测试：已知产品的内部工作过程，可以通过测试证明每种内部操作是否符合设计规格要求，所有内部成分是否以经过检查。
软件的黑盒测试意味着测试要在软件的接口处进行。这种方法是把测试对象看做一个黑盒子，
测试人员完全不考虑程序内部的逻辑结构和内部特性，只依据程序的需求规格说明书，检查程序的
功能是否符合它的功能说明。因此黑盒测试又叫功能测试或数据驱动测试。
软件的白盒测试是对软件的过程性细节做细致的检查。这种方法是把测试对象看做一个打开的盒子，
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。
通过在不同点检查程序状态，确定实际状态是否与预期的状态一致。因此白盒测试又称为结构测试或逻辑驱动测试。

三、白盒测试的方法：总体上分为静态方法和动态方法两大类。

静态分析是一种不通过执行程序而进行测试的技术。静态分析的关键功能是检查软件的表示和描述是否一致,没有冲突或者没有歧义。
动态分析的主要特点是当软件系统在模拟的或真实的环境中执行之前、之中和之后 , 对软件系统行为的分析。动态分析包含了程序在受控的环境下使用特定的期望结果进行正式的运行。它显示了一个系统在检查状态下是正确还是不正确。在动态分析技术中,最重要的技术是路径和分支测试。下面要介绍的六种覆盖测试方法属于动态分析方法。

四、本文介绍六种白盒子测试方法：

所谓语句覆盖：就是设计若干个测试用例，运行被测程序，使得每一可执行语句至少执行一次。这里的“若干个”，意味着使用测试用例越少越好。语句覆盖率的公式可以表示如下：语句覆盖率=被评价到的语句数量/可执行的语句总数 x 100%
判定覆盖：使设计的测试用例保证程序中每个判断的每个取值分支（t or f）至少经历一次

[优点]：判定覆盖具有比语句覆盖更强的测试能力，而且具有和语句覆盖一样的简单性，无需细分每个判定就可以得到测试用例。

[缺点]：往往大部分的判定语句是由多个逻辑条件组合而成（如，判定语句中包含AND、OR、CASE），若仅仅判断其整个最终结果，而忽略每个条件的取值情况，必然会遗漏部分测试路径。

　　例如:

　　int a,b;

　　if(a || b)

　　执行语句1

　　else

　　执行语句2

要达到这段程序的判断覆盖,我们采用测试用例:1)a = true , b = true ;2)a = flase, b = flase

　　3. 条件覆盖：条件覆盖是指选择足够的测试用例，使得运行这些测试用例时，判定中每个条件的所有可能结果至少出现一次，但未必能覆盖全部分支条件覆盖要检查每个符合谓词的子表达式值为真和假两种情况，要独立衡量每个子表达式的结果，以确保每个子表达式的值为真和假两种情况都被测试到。

　　4. 判定条件覆盖：判定-条件覆盖就是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，同时每个判断的所有可能判断结果至少执行，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。

　　5. 条件组合覆盖：在白盒测试法中，选择足够的测试用例，使所有判定中各条件判断结果的所有组合至少出现一次，满足这种覆盖标准成为条件组合覆盖。

　　6. 路径覆盖：是每条可能执行到的路径至少执行一次；

说明：其中语句覆盖是一种最弱的覆盖，判定覆盖和条件覆盖比语句覆盖强，满足判定/条件覆盖标准的测试用例一定也满足判定覆盖、条件覆盖和语句覆盖，条件组合覆盖是除路径覆盖外最强的，路径覆盖也是一种比较强的覆盖，但未必考虑判定条件结果的组合，并不能代替条件覆盖和条件组合覆盖。

举例：

if A and B then Action1

if C or D then Action2

语句覆盖最弱，只需要让程序中的语句都执行一遍即可。上例中只需设计测试用例使得A=true B=true C=true 即可。
分支覆盖又称判定覆盖：使得程序中每个判断的取真分支和取假分支至少经历一次，即判断的真假均曾被满足。上例需要设计测试用例使其分别满足下列条件即可（1）A=true，B=true，C＝true，D=false（2）A=true，B=false，C＝false，D=false。
条件覆盖：要使得每个判断中的每个条件的可能取值至少满足一次。上例中第一个判断应考虑到A=true，A=false，B=true，B=false第二个判断应考虑到C＝true，C＝false，D=true，D=false，所以上例中可以设计测试用例满足下列条件（1）A=true，B=true，C＝true，D=true（2）A=false，B=false，C＝false，D=false。

路径覆盖：要求覆盖程序中所有可能的路径。所以可以设计测试用例满足下列条件（1）A=true，B=true，C＝true，D=true（2）A=false，B=false，C＝false，D=false（3）A=true，B=true，C＝false，D=false（4）A=false，B=false，C＝true，D=true。