摘要：

白盒測試作為測試人員常用的一種測試方法，越來越受到測試 工程師的重視。白盒測試并不是簡單的按照代碼設(shè)計(jì)用例，而是需要根據(jù)不同的測試需求，結(jié)合不同的測試對象，使用適合的方法進(jìn)行測試。因?yàn)閷τ诓煌瑥?fù)雜度的 代碼邏輯，可以衍生出許多種執(zhí)行路徑，只有適當(dāng)?shù)臏y試方法，才能幫助我們從代碼的迷霧森林中找到正確的方向。本文介紹六種白盒子測試方法：語句覆蓋、判定 覆蓋、條件覆蓋、判定條件覆蓋、條件組合覆蓋、路徑覆蓋。

一、白盒測試的概述

　　由于邏輯錯誤和不正確假設(shè)與一條程序路徑被運(yùn)行的可能性成反比。由于我們經(jīng)常相信某邏輯路徑不可能被執(zhí)行, 而事實(shí)上,它可能在正常的情況下被執(zhí)行。由于代碼中的筆誤是隨機(jī)且無法杜絕的，因此我們要進(jìn)行白盒測試。

　　白盒測試又稱結(jié)構(gòu)測試,透明盒測試、邏輯驅(qū)動測試或基于代碼的測試。白盒測試是一種測試用例設(shè)計(jì)方法，盒子指的是被測試的軟件，白盒指的是盒子是可視的,你清楚盒子內(nèi)部的東西以及里面是如何運(yùn)作的。

　白盒的測試用例需要做到：

1.保證一個模塊中的所有獨(dú)立路徑至少 被使用一次

2.對所有邏輯值均需測試 true 和 false

3.在上下邊界及可操作范圍內(nèi)運(yùn)行所有循環(huán)

4.檢查內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以確保其有效性

　白盒測試的目的：

通過檢查軟件內(nèi)部的邏輯結(jié)構(gòu)，對軟件中的邏輯路徑進(jìn)行覆蓋測試；在程序不同地方設(shè)立檢查點(diǎn)，檢查程序的狀態(tài)，以確定實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)與預(yù)期狀態(tài)是否一致。

　白盒測試的特點(diǎn)：

依據(jù)軟件設(shè)計(jì)說明書進(jìn)行測試、對程序內(nèi)部細(xì)節(jié)的嚴(yán)密檢驗(yàn)、針對特定條件設(shè)計(jì)測試用例、對軟件的邏輯路徑進(jìn)行覆蓋測試。

　白盒測試的實(shí)施步驟：

1.測試計(jì)劃階段：根據(jù)需求說明書，制定測試進(jìn)度。

2.測試設(shè)計(jì)階段：依據(jù)程序設(shè)計(jì)說明書，按照一定規(guī)范化的方法進(jìn)行軟件結(jié)構(gòu)劃分和設(shè)計(jì)測試用例。

3.測試執(zhí)行階段：輸入測試用例，得到測試結(jié)果。

4.測試總結(jié)階段：對比測試的結(jié)果和代碼的預(yù)期結(jié)果，分析錯誤原因，找到并解決錯誤。

? ? 白盒測試的方法：

總體上分為靜態(tài)方法和動態(tài)方法兩大類。

1、靜態(tài)分析是一種不通過執(zhí)行程序而進(jìn)行測試的技術(shù)。靜態(tài)分析的關(guān)鍵功能是檢查軟件的表示和描述是否一致,沒有沖突或者沒有歧義。

2、動態(tài)分析的主要特點(diǎn)是當(dāng)軟件系統(tǒng)在模擬的或真實(shí)的環(huán)境中執(zhí)行之前、之中和之后 , 對軟件系統(tǒng)行為的分析。動態(tài)分析包含了程序在受控的環(huán)境下使用特定的期望結(jié)果進(jìn)行正式的運(yùn)行。它顯示了一個系統(tǒng)在檢查狀態(tài)下是正確還是不正確。在動態(tài)分析 技術(shù)中,最重要的技術(shù)是路徑和分支測試。下面要介紹的六種覆蓋測試方法屬于動態(tài)分析方法。

　白盒測試的優(yōu)缺點(diǎn)

1. 優(yōu)點(diǎn)

·迫使測試人員去仔細(xì)思考軟件的實(shí)現(xiàn)

·可以檢測代碼中的每條分支和路徑

·揭示隱藏在代碼中的錯誤

·對代碼的測試比較徹底

·最優(yōu)化

2. 缺點(diǎn)

·昂貴

·無法檢測代碼中遺漏的路徑和數(shù)據(jù)敏感性錯誤

·不驗(yàn)證規(guī)格的正確性

二、六種覆蓋方法

　　1、語句覆蓋

　　1）主要特點(diǎn)：語句覆蓋是最起碼的結(jié)構(gòu)覆蓋要求，語句覆蓋要求設(shè)計(jì)足夠多的測試用例，使得程序中每條語句至少被執(zhí)行一次。

　　2）用例設(shè)計(jì)：（如果此時將A路徑上的語句1—〉T去掉，那么用例如下）

　　3）優(yōu)點(diǎn)：可以很直觀地從源代碼得到測試用例，無須細(xì)分每條判定表達(dá)式。

　　4）缺點(diǎn)：由于這種測試方法僅僅針對程序邏輯中顯式存在的語句，但對于隱藏的條件和可能到達(dá)的隱式邏輯分支，是無法測試的。在本例中去掉了語句 1—〉T去掉，那么就少了一條測試路徑。在if結(jié)構(gòu)中若源代碼沒有給出else后面的執(zhí)行分支，那么語句覆蓋測試就不會考慮這種情況。但是我們不能排除這 種以外的分支不會被執(zhí)行，而往往這種錯誤會經(jīng)常出現(xiàn)。再如，在Do-While結(jié)構(gòu)中，語句覆蓋執(zhí)行其中某一個條件分支。那么顯然，語句覆蓋對于多分支的 邏輯運(yùn)算是無法全面反映的，它只在乎運(yùn)行一次，而不考慮其他情況。

2、判定覆蓋

1）主要特點(diǎn)：判定覆蓋又稱為分支覆蓋，它要求設(shè)計(jì)足夠多的測試用例，使得程序中每個判定至少有一次為真值，有一次為假值，即：程序中的每個分支至少執(zhí)行一次。每個判斷的取真、取假至少執(zhí)行一次。

2）用例設(shè)計(jì)：

3）優(yōu)點(diǎn)：判定覆蓋比語句覆蓋要多幾乎一倍的測試路徑，當(dāng)然也就具有比語句覆蓋更強(qiáng)的測試能力。同樣判定覆蓋也具有和語句覆蓋一樣的簡單性，無須細(xì)分每個判定就可以得到測試用例。

4）缺點(diǎn)：往往大部分的判定語句是由多個邏輯條件組合而成（如，判定語句中包含AND、OR、CASE），若僅僅判斷其整個最終結(jié)果，而忽略每個條件的取值情況，必然會遺漏部分測試路徑。

3、條件覆蓋

1）主要特點(diǎn)：條件覆蓋要求設(shè)計(jì)足夠多的測試用例，使得判定中的每個條件獲得各種可能的結(jié)果，即每個條件至少有一次為真值，有一次為假值。

2）用例設(shè)計(jì)：

3）優(yōu)點(diǎn)：顯然條件覆蓋比判定覆蓋，增加了對符合判定情況的測試，增加了測試路徑。

4）缺點(diǎn)：要達(dá)到條件覆蓋，需要足夠多的測試用例，但條件覆蓋并不能保證判定覆蓋。條件覆蓋只能保證每個條件至少有一次為真，而不考慮所有的判定結(jié)果。

4、判定/條件覆蓋

1）主要特點(diǎn)：設(shè)計(jì)足夠多的測試用例，使得判定中每個條件的所有可能結(jié)果至少出現(xiàn)一次，每個判定本身所有可能結(jié)果也至少出現(xiàn)一次。

2）用例設(shè)計(jì)：

3）優(yōu)點(diǎn)：判定/條件覆蓋滿足判定覆蓋準(zhǔn)則和條件覆蓋準(zhǔn)則，彌補(bǔ)了二者的不足。

4）缺點(diǎn)：判定/條件覆蓋準(zhǔn)則的缺點(diǎn)是未考慮條件的組合情況。

5、組合覆蓋

1）主要特點(diǎn)：要求設(shè)計(jì)足夠多的測試用例，使得每個判定中條件結(jié)果的所有可能組合至少出現(xiàn)一次。

2）用例設(shè)計(jì)：

3）優(yōu)點(diǎn)：多重條件覆蓋準(zhǔn)則滿足判定覆蓋、條件覆蓋和判定/條件覆蓋準(zhǔn)則。更改的判定/條件覆蓋要求設(shè)計(jì)足夠多的測試用例，使得判定中每個條件的所有可能結(jié)果至少出現(xiàn)一次，每個判定本身的所有可能結(jié)果也至少出現(xiàn)一次。并且每個條件都顯示能單獨(dú)影響判定結(jié)果。

4）缺點(diǎn)：線性地增加了測試用例的數(shù)量。

6、路徑覆蓋

1）主要特點(diǎn)：設(shè)計(jì)足夠的測試用例，覆蓋程序中所有可能的路徑。

2）用例設(shè)計(jì)：

3）優(yōu)點(diǎn)：這種測試方法可以對程序進(jìn)行徹底的測試，比前面五種的覆蓋面都廣。

4）缺點(diǎn)：由于路徑覆蓋需要對所有可能的路徑進(jìn)行測試（包括循環(huán)、條件組合、分支選擇等），那么需要設(shè)計(jì)大量、復(fù)雜的測試用例，使得工作量呈指數(shù)級增長。而在有些情況下，一些執(zhí)行路徑是不可能被執(zhí)行的，如：

If? （!A）B++；

If? （!A）D--；

　　這兩個語句實(shí)際只包括了2條執(zhí)行路徑，即A為真或假時候?qū)和D的處理，真或假不可能都存在，而路徑覆蓋測試則認(rèn)為是包含了真與假的4條執(zhí)行路徑。這樣不僅降低了測試效率，而且大量的測試結(jié)果的累積，也為排錯帶來麻煩。

總結(jié)

白盒測試是一種被廣泛使用的邏輯測試方法，是由程序內(nèi)部邏輯驅(qū)動的一種單元測試方法。只有對程序內(nèi)部十分了解才能進(jìn)行適度有效的白盒測試。但是 貫穿在程序內(nèi)部的邏輯存在著不確定性和無窮性，尤其對于大規(guī)模復(fù)雜軟件。創(chuàng)建了一個測試交流群，如果對軟件測試、接口測試、自動化測試、面試經(jīng)驗(yàn)交流感興趣可以加測試交流群：829792258，還會有同行一起技術(shù)交流??

那么正確使用白盒測試，就要先從代碼分析入手，根據(jù)不同的代碼邏輯規(guī)則、語句執(zhí)行情況，選用適合的覆蓋方法。任何一個高效的測試用例，都是針對具體測試場景的。邏輯測試不是片面的測試正確的結(jié)果或是測試錯誤的結(jié)果，而是盡可能全面地覆蓋每一個邏輯路徑。