軟件測試技術(shù)之功能測試方法探討與分析

李　英，薛　嵐

（江西信息應(yīng)用職業(yè)技術(shù)學(xué)院　計算機技術(shù)系，南昌　330043）

軟件測試技術(shù)之功能測試方法探討與分析

李英，薛嵐

（江西信息應(yīng)用職業(yè)技術(shù)學(xué)院計算機技術(shù)系，南昌330043）

摘要：軟件產(chǎn)品隨著計算機信息產(chǎn)業(yè)技術(shù)的迅速發(fā)展而規(guī)模越來越大，軟件測試技術(shù)也隨之發(fā)展，它是貫穿于整個軟件項目開發(fā)的過程檢驗軟件產(chǎn)品質(zhì)量的最有效的方法之一，主要確認產(chǎn)品是否完成需求規(guī)格說明書中所設(shè)定的功能。本文主要討論了軟件測試技術(shù)的黑盒測試方法的功能測試，功能測試也可以被稱之為正確性測試，它主要檢查軟件產(chǎn)品的功能是否能夠滿足用戶的要求。由于功能測試牽涉到了軟件產(chǎn)品的正確性，所以功能測試在整個軟件測試技術(shù)中也是極為重要的。

關(guān)鍵字：軟件測試技術(shù)；軟件產(chǎn)品質(zhì)量；功能測試；黑盒測試；正確性

1　功能測試技術(shù)簡介

軟件測試技術(shù)黑盒測試—功能測試也可以稱之為正確性測試。在測試過程中，把程序比作一個看不清、打不開的黑匣子，在完全不考慮程序的內(nèi)部情況的前提下，測試人員只對程序的外部進行功能性測試。在進行功能性測試時，只是通過輸入數(shù)據(jù)、操作數(shù)據(jù)、輸出結(jié)果來檢驗軟件系統(tǒng)是否能夠按照需求規(guī)格說明書中用戶所要求的功能正常使用。

功能測試不可能把所有的輸入都作為測試用例來進行窮舉測試，所以我們必須從無限的輸入數(shù)據(jù)中選出極具有典型的測試數(shù)據(jù)來進行測試。功能測試的方法有很多種，其中有等價類劃分法、邊界值分析法、因果圖法、錯誤推測法、場景分析法等等。下面介紹幾種常用的功能測試方法：等價類劃分法、邊界值分析法、錯誤推測法和因果圖法。

2　功能測試方法

2.1等價類劃分

等價類的劃分根據(jù)程序的需求規(guī)格說明可以分成兩種不同等價類的情況：

（1）有效等價類：是指有意義的，合法的輸入數(shù)據(jù)構(gòu)成的集合。

（2）無效等價類：是指無意義的，非法的輸入數(shù)據(jù)構(gòu)成的集合。

在設(shè)計測試用例時，要在輸入域中分別對有效區(qū)域和無效區(qū)域進行有效等價類和無效等價類的設(shè)計；如何進行正確的等價類劃分？劃分等價類時有如下五個原則：

（1）如果輸入的條件是一個取值的范圍，那么則可以劃分成一個有效等價類（合法值，即取值合法的區(qū)域內(nèi)）和兩個無效等價類（非法值，即取值的區(qū)域兩端外）。

（2）如果輸入的條件含有某種條件，比如說“必須如何”等，或者如果是有一組輸入值的集合，那么則可以劃分成一個有效等價類（滿足必須條件的所有值或輸入值的集合）和一個無效等價類（不滿足必須條件的所有值和除輸入值集合之外的所有值）。

（3）如果輸入條件是一個“True”或“False”的布爾值，那么則可以劃分一個有效等價類（布爾值為True）和一個無效等價類（布爾值為False）。

針對基于信號處理的滾動軸承復(fù)合故障診斷難的問題,提出一種基于NCA的滾動軸承復(fù)合故障智能診斷方法.為提高NCA的分類正確率及效率,用常規(guī)時域特征提取方法,對滾動軸承不同運行狀態(tài)的信號進行特征提取,將提取后的特征向量作為NCA的訓(xùn)練及測試樣本,取得理想的分類效果.通過滾動軸承3種復(fù)合故障振動數(shù)據(jù)及正常狀態(tài)數(shù)據(jù),驗證了所述方法的有效性.此外,通過與PCA分類效果對比,證明了所述方法的優(yōu)越性,具有更高的分類正確率.

（4）如果輸入條件是程序?qū)σ唤M數(shù)據(jù)值要進行分別處理時，也就是程序定義了一組數(shù)據(jù)輸入的值，那么則N個有效等價類（每一個輸入值）和一個無效等價類（所有不允許的輸入值的一組集合）。

（5）如果輸入條件規(guī)定了一系列必須要遵守的規(guī)則，那么則可以劃分一個有效等價類（滿足所有要遵守的規(guī)則）和N個無效等價類（從若干個不同角度違反規(guī)則）。

等價類劃分完之后就可以建立等價類表，最后從劃分出的等價類表中設(shè)計選擇合適的測試用例。

輸入條件有效等價類無效等價類………………………………

2.2邊界值分析法

邊界值分析法是對輸入值臨界情況的一種考慮，它可以認為是對等價類劃分法的一種補充，也可以另外一個層面上來理解，也就是等價類劃分法中的一種特殊情況。

程序輸入值的數(shù)據(jù)類型可以有各種類型，例如數(shù)值、字符、位置、數(shù)量、速度、地址、尺寸等，這些類型都會包含確定的邊界，所以邊界值分析法應(yīng)考慮邊界的情況，即臨界的值；此測試方法如果僅僅測試邊界線上的最后一個合法數(shù)據(jù)點往往是不夠充分的，它還應(yīng)測試剛超過邊界的非法數(shù)據(jù)。

2.3錯誤推測法

錯誤推測法是通過測試人員的經(jīng)驗和直覺推測程序中可能存在的各種錯誤，然后再根據(jù)所推測的錯誤設(shè)計具有針對性的測試用例。

2.4因果圖法

在一般情況下，因果法用來檢查需求規(guī)格說明書中所定義的輸入條件的各種組合情況，它是一種利用圖解的方法來解釋因與果之間的關(guān)系，基本符號通常有Ci（表原因）、Ei（表結(jié)果）和結(jié)點（有狀態(tài)0和1），其中原因和結(jié)果之間存在恒等、非、或和與四種關(guān)系；而原因與原因之間與結(jié)果與結(jié)果之間存在的約束條件有E（互斥）、I（包含）、O（唯一）、R（要求）和M（屏蔽）五種條件。

利用因果圖法設(shè)計測試用例的步驟如下：

（1）根據(jù)軟件需求規(guī)格說明書中所描述的內(nèi)容列出哪些是原因，哪些是結(jié)果，并給每條原因和每條結(jié)果分別賦予唯一的標(biāo)識符。

（2）依據(jù)軟件需求規(guī)格說明書中所描述的語義分析原因與結(jié)果的四種關(guān)系以及原因與原因、結(jié)果與結(jié)果之間所對應(yīng)的約束條件，并畫出因果圖。

（3）在因果圖上標(biāo)識出哪些原因與原因，原因與結(jié)果之間不可以出現(xiàn)的情況。

（4）把因果圖轉(zhuǎn)換成判定表。

（5）根據(jù)判定表的每一列分別設(shè)計測試用例。

3　功能測試的優(yōu)缺點

通過上述主要的四種功能測試方法的學(xué)習(xí)，我們不難發(fā)現(xiàn)功能測試的優(yōu)缺點。

優(yōu)點：（1）功能測試相對白盒測試比較簡單，因為它不需要了解程序的內(nèi)部代碼的實現(xiàn)過程；（2）功能測試是基于需求規(guī)格說明書的文檔測試，也是站在用戶的角度出發(fā)的測試，它能夠很清楚地了解用戶需要哪些功能，以及可能會遇到哪些問題；（3）功能測試是基于文檔的測試，即軟件需求規(guī)格說明書；（4）功能測試做自動化測試比較方便，可以大大的節(jié)約人力成本。

缺點：（1）經(jīng)驗表明，功能測試大概只能覆蓋到總代碼的30%，因此功能測試代碼覆蓋率低；（2）自動化測試的重用性低。

因此，要對一個軟件產(chǎn)品做一個全面的測試時，僅僅運用功能測試方法是遠遠不夠的，要功能和結(jié)構(gòu)測試相結(jié)合，使軟件產(chǎn)品的質(zhì)量得到最大的保證。

參考文獻：

［1]朱少民，軟件測試方法和技術(shù)［M].北京：清華大學(xué)出版社，2005.

［2]張向宏主編.軟件測試?yán)碚撆c實踐教程［M].北京：人民郵電出版社，2009.