黑箱測試方法—邊界值分析

邊界值分析法

一.方法簡介

1.定義：邊界值分析法就是對輸入或輸出的邊界值進行測試的一種黑箱測試方法。通常邊界值分析法是作為對等價類別劃分法的補充，這種情況下，其測試案例來自等價類別的邊界。

 

2.與等價劃分的區別

   1)邊界值分析不是從某等價類別中隨便挑一個作為代表，而是使這個等價類別的每個邊界都要作為測試條件。

   2)邊界值分析不僅考慮輸入條件，還要考慮輸出空間產生的測試情況。

 

3.邊界值分析方法的考慮：

   長期的測試工作經驗告訴我們，大量的錯誤是發生在輸入或輸出範圍的邊界上，而不是發生在輸入輸出範圍的內部。因此針對各種邊界情況設計測試案例，可以查出更多的錯誤。   使用邊界值分析方法設計測試案例，首先應確定邊界情況。通常輸入和輸出等價類別的邊界，就是應著重測試的邊界情況。應當選取正好等於，剛剛大於或剛剛小於邊界的值作為測試資料，而不是選取等價類別中的典型值或任意值作為測試資料。

 

4.常見的邊界值

   1) 對16-bit 的整數而言 32767 和 -32768 是邊界

   2) 螢幕上游標在最左上、最右下位置

   3) 報表的第一行和最後一行

   4) 數組元素的第一個和最後一個

   5) 迴圈的第 0 次、第 1 次和倒數第 2 次、最後一次

 

5.邊界值分析

   1) 邊界值分析使用與等價類別劃分法相同的劃分，只是邊界值分析假定錯誤更多地存在於劃分的邊界上，因此在等價類別的邊界上以及兩側的情況設計測試案例。

     例：測試計算平方根的函數

         --輸入：實數

         --輸出：實數

         --規格說明：當輸入一個0或比0大的數的時候，返回其正平方根；當輸入一個小於0的數時，顯示錯誤資訊"平方根非法-輸入值小於0"並返回0；庫函數Print-Line可以用來輸出錯誤資訊。        

    2) 等價類別劃分：

       I.可以考慮作出如下劃分：

           a、輸入 (i)<0 和 (ii)>=0

           b、輸出 (a)>=0 和 (b) Error

       II.測試案例有兩個：

           a、輸入4，輸出2。對應於 (ii) 和 (a) 。

           b、輸入-10，輸出0和錯誤提示。對應於 (i) 和 (b) 。

    3) 邊界值分析： 

       劃分(ii)的邊界為0和最大正實數；劃分(i)的邊界為最小負實數和0。由此得到以下測試案例：

          a、輸入 {最小負實數} 

          b、輸入 {絕對值很小的負數} 

          c、輸入 0     d、輸入 {絕對值很小的正數}

          e、輸入 {最大正實數}

    4) 通常情況下，軟體測試所包含的邊界檢驗有幾種類型：數字、字元、位置、重量、大小、速度、方位、尺寸、空間等。

    5) 相應地，以上類型的邊界值應該在：最大/最小、首位/末位、上/下、最快/最慢、最高/最低、  最短/最長、 空/滿等情況下。

    6) 利用邊界值作為測試資料

項	邊界值	測試案例的設計思路
字元	起始-1個字元/結束+1個字元	假設一個文本輸入地區允許輸入1個到255個 字元，輸入1個和255個字元作為有效等價類別；輸入0個和256個字元作為無效等價類別，這幾個數值都屬於邊界條件值。
數值	最小值-1/最大值+1	假設某軟體的資料輸入域要求輸入5位的資料值，可以使用10000作為最小值、99999作為最大值；然後使用剛好小於5位和大於5位的 數值來作為邊界條件。
空間	小於空餘空間一點/大於滿空間一點	例如在用隨身碟儲存資料時，使用比剩餘磁碟空間大一點（幾KB）的檔案作為邊界條件。

   7)內部邊界值分析：

     在多數情況下，邊界值條件是基於應用程式的功能設計而需要考慮的因素，可以從軟體的規格說明或常識中得到，也是終端使用者可以很容易發現問題的。然而，在測試案例設計過程中，某些邊界值條件是不需要呈現給使用者的，或者說使用者是很難注意到的，但同時確實屬於檢驗範疇內的邊界條件，稱為內部邊界值條件或子邊界值條件。

     內部邊界值條件主要有下面幾種：

     a)數值的邊界值檢驗：電腦是基於二進位進行工作的，因此，軟體的任何數值運算都有一定的範圍限制。

項	範圍或值
位（bit）	0 或 1
位元組（byte）	0 ~ 255
字（word）	0~65535（單字）或 0~4294967295（雙字）
千（K）	1024
兆（M）	1048576
吉（G）	1073741824

 

    b)字元的邊界值檢驗：在電腦軟體中，字元也是很重要的表示元素，其中ASCII和Unicode是常見的編碼方式。下表中列出了一些常用字元對應的ASCII碼值。

字元	ASCII碼值	字元	ASCII碼值
空 (null)	0	A	65
空格 (space)	32	a	97
斜杠 ( / )	47	Z	90
0	48	z	122
冒號 ( : )	58	單引號 ( ‘ )	96
@	64

    c)其它邊界值檢驗

 

6.基於邊界值分析方法選擇測試案例的原則

   1) 如果輸入條件規定了值的範圍,則應取剛達到這個範圍的邊界的值,以及剛剛超越這個範圍邊界的值作為測試輸入資料。

     　　例如，如果程式的規格說明中規定："重量在10公斤至50公斤範圍內的郵件，其郵費計算公式為……"。作為測試案例，我們應取10及50，還應取10.01,49.99,9.99及50.01等。

   2) 如果輸入條件規定了值的個數,則用最大個數,最小個數,比最小個數少一,比最大個數多一的數作為測試資料。

     　　比如，一個輸入檔案應包括1~255個記錄，則測試案例可取1和255，還應取0及256等。

   3) 將規則1）和2）應用於輸出條件，即設計測試案例使輸出值達到邊界值及其左右的值。

     　　例如，某程式的規格說明要求計算出"每月保險金扣除額為0至1165.25元"，其測試案例可取0.00及1165.24、還可取一0.01及1165．26等。再如一程式屬於情報檢索系統，要求每次"最少顯示1條、最多顯示4條情報摘要"，這時我們應考慮的測試案例包括1和4，還應包括0和5等。

   4) 如果程式的規格說明給出的輸入欄位或輸出域是有序集合,則應選取集合的第一個元素和最後一個元素作為測試案例。

   5) 如果程式中使用了一個內部資料結構,則應當選擇這個內部資料結構的邊界上的值作為測試案例。

   6) 分析規格說明,找出其它可能的邊界條件。

 

 

 

二 . 實戰演習  

1.現有一個學生標準化考試批閱試卷,產產生績報告的程式。其規格說明如下:程式的輸入檔案由一些有80個字元的記錄組成,如右圖所示，所有記錄分為3組：

  ①標題：這一組只有一個記錄，其內容為輸出成績報告的名字。

  ②試卷各題標準答案記錄：每個記錄均在第80個字元處標以數字"2"。該組的第一個記錄的第1至第3個字元為題目編號（取值為1一999）。第10至第59個字元給出第1至第50題的答案（每個合法字元表示一個答案）。該組的第2，第3……個記錄相應為第51至第100，第101至第150，…題的答案。 

  ③每個學生的答卷描述：該組中每個記錄的第80個字元均為數字"3"。每個學生的答卷在若干個記錄中給出。如甲的首記錄第1至第9字元給出學生姓名及學號，第10至第59字元列出的是甲所做的第1至第50題的答案。若試題數超過50，則第2，第3……紀錄分別給出他的第51至第100，第101至第150……題的解答。然後是學生乙的答卷記錄。  

  ④學生人數不超過200，試題數不超過999。 

  ⑤程式的輸出有4個報告：

     a)按學號排列的成績單，列出每個學生的成績、名次。

     b)按學產生績排序的成績單。

     c)平均分數及標準差的報告。

     d)試題分析報告。按試題號排序，列出各題學生答對的百分比。

   解答：分別考慮輸入條件和輸出條件，以及邊界條件。

　　給出下表所示的輸入條件及相應的測試案例。

 

  　輸出條件及相應的測試案例表。

 

2.三角形問題的邊界值分析測試案例 在三角形問題描述中，除了要求邊長是整數外，沒有給出其它的限制條件。在此，我們將三角形每邊邊長的取範圍值設值為[1, 100] 。

測試案例	a	b	c	預期輸出
Test1 Test2 Test3 Test4 Test5	60 60 60 50 50	60 60 60 50 50	1 2 60 99 100	等腰三角形 等腰三角形 等邊三角形 等腰三角形 非三角形
Test6 Test7 Test8 Test9	60 60 50 50	1 2 99 100	60 60 50 50	等腰三角形 等腰三角形 等腰三角形 非三角形
Test10 Test11 Test12 Test13	1 2 99 100	60 60 50 50	60 60 50 50	等腰三角形 等腰三角形 等腰三角形 非三角形

  

3.NextDate函數的邊界值分析測試案例 在NextDate函數中，隱含規定了變數mouth和變數day的取值範圍為1≤mouth≤12和1≤day≤31，並設定變數year的取值範圍為1912≤year≤2050 。

測試案例	mouth	day	year	預期輸出
Test1 Test2 Test3 Test4 Test5 Test6 Test7	6 6 6 6 6 6 6	15 15 15 15 15 15 15	1911 1912 1913 1975 2049 2050 2051	1911.6.16 1912.6.16 1913.6.16 1975.6.16 2049.6.16 2050.6.16 2051.6.16
Test8 Test9 Test10 Test11 Test12 Test13	6 6 6 6 6 6	-1 1 2 30 31 32	2001 2001 2001 2001 2001 2001	day超出[1…31] 2001.6.2 2001.6.3 2001.7.1 輸入日期超界 day超出[1…31]
Test14 Test15 Test16 Test17 Test18 Test19	-1 1 2 11 12 13	15 15 15 15 15 15	2001 2001 2001 2001 2001 2001	Mouth超出[1…12] 2001.1.16 2001.2.16 2001.11.16 2001.12.16 Mouth超出[1…12]

 

 

 

原文：http://www.cnblogs.com/lonelywolf/archive/2012/03/20/2407513.html