從軟件測(cè)試白盒測(cè)試實(shí)例分析

White-Box Testing

白盒測(cè)試是關(guān)注測(cè)試用例覆蓋程序邏輯（源代碼）的程度。最終的白盒測(cè)試是執(zhí)行程序中的每個(gè)路徑。但對(duì)于大多數(shù)的程序（例如帶有循環(huán)的程序），完全意義上的全路徑覆蓋是不現(xiàn)實(shí)的。

Logic Coverage Testing

你可能會(huì)覺(jué)得一個(gè)值得追求的目標(biāo)是至少執(zhí)行程序中的每一條語(yǔ)句。不幸的是，這是一個(gè)很弱的標(biāo)準(zhǔn)。假設(shè)下面這個(gè)圖表示一個(gè)要測(cè)試的小程序。相應(yīng)的Java代碼片段如下：

你可以通過(guò)編寫一條單獨(dú)的測(cè)試用例來(lái)執(zhí)行到路徑ace。也就是說(shuō)，在a點(diǎn)設(shè)置A=2，B=0和X=3，每個(gè)語(yǔ)句將被執(zhí)行一次。

不幸的是，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)相當(dāng)差。

第一個(gè)條件可能是或而不是與。如果是這樣，這個(gè)bug將不會(huì)被檢測(cè)到。

第二個(gè)條件如果是是X>0，這個(gè)bug也不會(huì)被檢測(cè)到。

此外，程序中有一條路徑，X沒(méi)有改變（路徑abd）。如果這里存在一個(gè)錯(cuò)誤，也不會(huì)被檢測(cè)到。

更強(qiáng)的邏輯覆蓋標(biāo)準(zhǔn)稱為條件覆蓋或分支覆蓋。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，你必須編寫足夠的測(cè)試用例，使每個(gè)條件至少有一個(gè)true和一個(gè)false。以及每個(gè)分支方向必須至少遍歷一次。分支或條件語(yǔ)句的例子包括switch-case、do-while和if-else語(yǔ)句，以及在某些編程語(yǔ)言（如Fortran）中的多路徑GOTO語(yǔ)句。

在上圖中，分支覆蓋可以用兩個(gè)測(cè)試用例覆蓋路徑ace和abd，或者覆蓋路徑acd和abe。如果我們選擇后者，那么兩個(gè)測(cè)試用例的輸入分別是A=3, B=0, X=3和A=2, B=1, X=1。條件覆蓋是比語(yǔ)句覆蓋更強(qiáng)的標(biāo)準(zhǔn)，但它仍然很弱。因?yàn)?，此時(shí)我們?nèi)匀粵](méi)有探索到x沒(méi)有改變的路徑（abd）。

如果第二個(gè)判斷有誤（寫成X<1而不是X>1），那么這個(gè)bug就不會(huì)被前面的測(cè)試用例（A=2, B=1, X=1）檢測(cè)到。

有時(shí)比分支覆蓋更強(qiáng)的標(biāo)準(zhǔn)是條件覆蓋。在這種情況下，你需要編寫足夠的測(cè)試用例來(lái)確保每個(gè)條件至少有一次取得所有可能的結(jié)果。上圖中有四個(gè)條件：A>1, B=0, A=2, 和X>1。因此，需要足夠多的測(cè)試用例來(lái)覆蓋以下情況：

在點(diǎn)a處A>1, A<=1, B=0, 和B!=0；

在點(diǎn)b處A=2, A!=2, X>1, 和X<=1。

盡管條件覆蓋標(biāo)準(zhǔn)乍一看似乎滿足分支覆蓋標(biāo)準(zhǔn)，但并不總是如此。例如，兩個(gè)測(cè)試用例 A = 1，B = 0，X = 3 和A = 2，B = 1，X = 1 涵蓋了所有條件結(jié)果，但只涵蓋了四個(gè)分支中的兩個(gè)（它們都涵蓋了路徑abe，因此不會(huì)執(zhí)行第一個(gè)分支的true結(jié)果和第二個(gè)分支的false結(jié)果）。

擺脫這種困境的明顯方法是一種稱為分支+條件覆蓋的標(biāo)準(zhǔn)。它需要足夠的測(cè)試用例，以便每個(gè)分支判斷中的每個(gè)條件至少有一次取得所有可能的結(jié)果。

最后，大家再思考下，現(xiàn)有的仿真驗(yàn)證的代碼覆蓋率有哪些類型的代碼覆蓋率，其實(shí)是會(huì)考慮所有分支里面的所有條件的輸入和輸出結(jié)果的組合的。

另外請(qǐng)?jiān)偎伎枷?，功能覆蓋率能夠覆蓋哪些代碼覆蓋率無(wú)法描述的場(chǎng)景組合呢？

編輯：黃飛