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知识路径： > 测试技术的分类 > 白盒测试技术 >
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相关知识点：42个
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在白盒测试中，可以使用各种测试方法的综合策略如下所示。
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. 测试中可采取先静态后动态的组合方式：先进行静态结构分析、代码检查和静态质量度量，再进行覆盖率测试。
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. 利用静态分析的结果作为引导，通过代码检查和动态测试的方式对静态分析结果进行进一步的确认，使测试工作更为有效。
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. 覆盖率测试是白盒测试的重点，一般可使用基本路径测试法达到语句覆盖标准；对于软件的重点模块，应使用多种覆盖率标准衡量代码的覆盖率；具体的测试用例数计算与覆盖准则参见本书后面的内容。
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. 在不同的测试阶段，测试的侧重点不同：在单元测试阶段，以代码检查、逻辑覆盖为主；在集成测试阶段，需要增加静态结构分析、静态质量度量；在系统测试阶段，应根据黑盒测试的结果，采取相应的白盒测试。
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为实现测试的逻辑覆盖，必须设计足够多的测试用例，并使用这些测试用例执行被测程序，实施测试。我们关心的是，对某个具体程序来说，至少要设计多少测试用例。这里提供一种估算最少测试用例数的方法。
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我们知道，结构化程序是由3种基本控制结构组成的。这3种基本控制结构就是：
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为了把问题化简，避免出现测试用例极多的组合爆炸，把构成循环操作的重复型结构用选择结构代替。也就是说，并不指望测试循环体所有的重复执行，而是只对循环体检验一次。这样，任一循环便改造成进入循环体或不进入循环体的分支操作了。
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如下图所示给出了类似于流程图的N-S图表示的基本控制结构（图中A、B、C、D、S均表示要执行的操作，P是可取真假值的谓词，Y表真值，N表假值）。其中下图（c）和下图（d）两种重复型结构代表了两种循环。在作了如上简化循环的假设以后，对于一般的程序控制流，我们只考虑选择型结构。事实上它已经能体现顺序型和重复型结构了。
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例如，如下图所示表达了两个顺序执行的分支结构。两个分支谓词P1和P2取不同值时，将分别执行a或b及c或d操作。显然，要测试这个小程序，需要至少提供4个测试用例才能做到逻辑覆盖。使得ac、ad、bc及bd操作均得到检验。其实，这里的4是图中第1个分支谓词引出的两个操作，及第2个分支谓词引出的两个操作组合起来而得到的，即2×2=4。并且，这里的2是由于两个并列的操作，1+1=2而得到的。
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对于一般的、更为复杂的问题，估算最少测试用例数的原则也是同样的。现以下图所示的程序为例。该程序中共有9个分支谓词，尽管这些分支结构交错起来似乎十分复杂，很难一眼看出应至少需要多少个测试用例，但如果仍用上面的方法，也是很容易解决的。我们注意到该图可分上下两层：分支谓词1的操作域是上层，分支谓词8的操作域是下层。这两层正像前面简单例中的P1和P2的关系一样。只要分别得到两层的测试用例个数，再将其相乘，即得总的测试用例数。这里需要首先考虑较为复杂的上层结构。谓词1不满足时要做的操作又可进一步分解为两层，这就是如下图所示中的图（a）和（b）。它们所需测试用例个数分别为1+1+1+1+1=5和1+1+1=3。因而两层组合，得到5×3=15。于是整个程序结构上层所需测试用例数为1+15=16，而下层十分显然为3。故最后得到整个程序所需测试用例数至少为16×3=48。
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前面介绍的逻辑覆盖，其出发点似乎是合理的。所谓“覆盖”，就是想要做到全面而无遗漏。但事实表明，它并不能真的做到无遗漏。甚至对于像前面提到的，将程序段：
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我们分析出现这一情况的原因在于，错误区域仅仅在I=0这个点上，即仅当I取0时，测试才能发现错误。它的确是在我们力图通过全面覆盖来查找错误的测试的“网上”钻了空子，并且恰恰在容易发生问题的条件判断那里未被发现。面对这类情况，我们应该从中吸取的教训是测试工作要有重点，要多针对容易发生问题的地方设计测试用例。
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K．A.Foster从测试工作实践的教训出发，吸收了计算机硬件的测试原理，提出了一种经验型的测试覆盖准则，较好地解决了上述问题。
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Foster的经验型覆盖准则是从硬件的早期测试方法中得到启发的。我们知道，硬件测试中，对每一个门电路的输入、输出测试都是有额定标准的。通常，电路中一个门的错误常常是“输出总是0”，或是“输出总是1”。与硬件测试中的这一情况类似，我们常常要重视程序中谓词的取值，但实际上它可能比硬件测试更加复杂。Foster通过大量的实验确定了程序中谓词最容易出错的部分，得出了一套错误敏感测试用例分析ESTCA（Error Sensitive Test Cases Analysis）规则。事实上，规则十分简单。
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. ［规则1］对于A rel B（rel可以是<，=和>）型的分支谓词，应适当地选择A与B的值，使得测试执行到该分支语句时，AB的情况分别出现一次。
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. ［规则2］对于A rel1 C（rel1可以是“>”或是“<”，A是变量，C是常量）型的分支谓词，当rel1为“<”时，应适当地选择A的值，使：
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（M是距C最小的容器容许的正数，若A和C均为整型时，M=1）。同样，当rel1为“>”时，应适当地选择A，使：
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. ［规则3］对外部输入变量赋值，使其在每一测试用例中均有不同的值和符号，并与同一组测试用例中其他变量的值和符号不一致。
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显然，上述规则1是为了检测rel的错误，规则2是为了检测“差1”之类的错误（如本应是“IF A>1”而错成“IF A>0”），而规则3则是为了检测程序语句中的错误（如应引用一变量而错成引用一常量）。
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上述三个规则并不完备，但在普通程序的测试中确是有效的。原因在于规则本身针对着程序编写人员容易发生的错误，或是围绕着发生错误的频繁区域，从而提高了发现错误的命中率。
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根据这里提供的规则来检验上述小程序段错误。应用规则1，对它测试时，应选择I的值为0，使I=0的情况出现一次。这样一来就立即找出了隐藏的错误。
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当然，ESTCA规则也有很多缺陷。一方面是，有时不容易找到输入数据使得规则所指的变量值满足要求。另一方面是，仍有很多缺陷发现不了。对于查找错误的广度问题在变异测试中得到了较好的解决。
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Woodward等人曾经指出结构覆盖的一些准则，如分支覆盖或路径覆盖，都不足以保证测试数据的有效性。为此，他们提出了一种层次LCSAJ覆盖准则。
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LCSAJ（Linear Code Sequence and Jump）的意思是线性代码序列与跳转。一个LCSAJ是一组顺序执行的代码，以控制流跳转为其结束点。它不同于判断—判断路径。判断—判断路径是根据程序有向图决定的。一个判断—判断路径是指两个判断之间的路径，但其中不再有判断。程序的入口、出口和分支结点都可以是判断点。而LCSAJ的起点是根据程序本身决定的。它的起点是程序第一行或转移语句的入口点，或是控制流可以跳达的点。几个首尾相接，且第一个LCSAJ起点为程序起点，最后一个LCSAJ终点为程序终点的LCSAJ串就组成了程序的一条路径。一条程序路径可能是由两个、三个或多个LCSAJ组成的。基于LCSAJ与路径的这一关系，Woodward提出了LCSAJ覆盖准则。这是一个分层的覆盖准则，具体如下。
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. ［第三层］：LCSAJ覆盖。即程序中的每一个LCSAJ都至少在测试中经历过一次。
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. ［第四层］：两两LCSAJ覆盖。即程序中每两个首尾相连的LCSAJ组合起来在测试中都要经历一次。
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. ［第n+2层］：每n个首尾相连的LCSAJ组合在测试中都要经历一次。
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在实施测试时，若要实现上述的Woodward层次LCSAJ覆盖，需要产生被测程序的所有LCSAJ。
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