计算器软件测试报告

计算器软件测试 江西工业职业技术学院 毕业综合实践 课题名称: 安卓手机计算器 作 者: 廖杰 学 号: 20112715 分 院: 电子与信息分院 专 业: 计算机网络技术 指导老师: 占华为 专业技术职务 讲师 2013年 11 月 14日 一、问题描述: 用Java实现求两整数的加、减、乘、除运算结果，两整数的范围都是[0,100]。从键盘输入数m，数n，判断他们的范围，若不在[0,100]范围内，则输出提示语，要求重新输入，并且在做除法运算时，当除数为0时，输出提示语，说明除数不能为0。 将两数的范围定在[0,100]，以更好的进行边界值分析，等价类测试等黑盒测试方法;为充分体现白盒测试的特点，有些地方故意用了if-else语句，while循环;另外，加、减、乘、除运算分别用了四个函数来计算，这样既可以在主函数中调用，又可以在Junit框架中分别对这四种运算进行测试。 二、程序源代码: 1. import java.util.Scanner; 2. public class Computer { 3. private int a; 4. private int b; 5. public Computer (int x,int y) //构造函数，初始化 6. { 7. a=x; //注意:Juint中需要输入测试值在0~100范围内 8. b=y; 9. } 10. public double add() //加法 11. { 12. return a+b; 13. } 14. public double minus() //减法 15. { 16. return a-b; 17. } 18. public double multiply() //乘法 19. { 20. return a*b; 21. } 22. public double divide() //除法，要求除数不能为0，否则输出提示语 23. { 24. if(b!=0) 25. return a/b; 26. else 27. System.out.println("除数不能为0～"); 28. return 0; 29. } 30. public static void main(String[] args) 31. { 32. Scanner scanner = null; 33. scanner = new Scanner(System.in); 34. System.out.println("请输入0~100的两个m,n整数:"); 35. System.out.println("请输入第一个数:"); 36. while(true){ //若输入值不在要求范围内，则有循环直到输入正确为止 37. int m = scanner.nextInt(); 38. if(m>=0&&m<=100) 39. { 40. System.out.println("请输入第二个数:"); 41. while(true){ 42. int n = scanner.nextInt(); 43. if(n>=0&&n<=100) 44. { 45. Computer cpt=new Computer(m,n); 46. System.out.println("运算结果是:"); 47. System.out.println("加法:"+m+"+"+n+"="+cpt.add()); 48. System.out.println("减法:"+m+"-"+n+"="+cpt.minus()); 49. System.out.println("乘法:"+m+"*"+n+"="+cpt.multiply(); 50. System.out.println("除法:"+m+"/"+n+"="+cpt.divide()); 51. } 52. else 53. System.out.print("输入n值不在要求区间,请重新输入n:\n"); 54. } 55. } 56. else 57. System.out.print("输入m值不在要求区间,请重新输入m:\n"); 58. } 59. } 60. } 三、黑盒测试: 1、边界值测试: 1.1、边界值分析: 输入要求是0~100之间的整数，因此产生了0和100两个边界，边界值分析可产生4*2+1=9个测试用例。可构造(50，0)、(50，1)、(50，50)、(50，99)、(50，100)、(0，50)、(1，50)、(99，50)、(100，50) 这9组测试用例。 1 边界值分析测试用例 m n 用例 预期输出(+、-、*、/) 实际输出(+、-、*、/) 1 50 0 50.0、50.0、0.0、除数不为0～ 50.0、50.0、0.0、0.0 2 50 1 51.0、49.0、50.0、50.0 51.0、49.0、50.0、50.0 3 50 50 100.0、0.0、2500.0、1.0 100.0、0.0、2500.0、1.0 4 50 99 149.0、-49.0、4950.0、0.505 109.0、-9.0、2950.0、 0.5050505050505051 5 50 100 150.0、-50.0、5000.0、0.5 150.0、-50.0、5000.0、0.5 6 0 50 50.0、-50.0、0.0、0.0 50.0、-50.0、0.0、0.0 7 1 50 51.0、-49.0、50.0、0.02 51.0、-49.0、50.0、0.02 8 99 50 149.0、49.0、4950.0、1.98 149.0、49.0、4950.0、1.98 9 100 50 150.0、50.0、500.0、2.0 150.0、50.0、500.0、2.0 在该测试时，发现(50,0)这个测试的除法的预期输出和实际输出不一致，是因为代码中return 0;当除数n=0时，实际返回的是0.0。 public double divide() { if(b!=0) return a/b; else System.out.println("除数不能为0～"); return 0; //出现Bug } 1.2健壮性测试: 健壮性测试可产生6*2+1=13个测试用例，在上面边界值分析测试用例的基础上再添加(50,-1)、(50,101)、(-1,50)、(101,50)这4个测试用例即可。 表2 健壮性测试用例 m n 用例 预期输出(+、—、*、/) 实际输出 10 50 -1 49.0、51.0、-50.0、-50.0 输入n值不在要求区间 11 50 101 151.0、-51.0、5050.0、0.495 输入n值不在要求区间 12 -1 50 49.0、-51.0、-50.0、-0.02 输入m值不在要求区间 13 101 50 151.0、51.0、5050.0、2.02 输入m值不在要求区间 2、等价类测试: 规定了输入值m，n的范围[0，100]，则 变量的有效等价类: M1={m:0?m?100} N1={n:0?n?100} 变量的无效等价类: M2={m:m?0} M3={m:m?100} N2={n:n?0} N3={n:n?0} 2.1、弱一般等价类测试: 该测试可用每个等价类的一个变量实现，可生成1个测试用例。 2.2、强一般等价类测试: 该测试基于多缺陷假设，需要1*1=1个测试用例。 表3 强、弱一般等价类测试用例 m n 用例 预期输出(+、—、*、/) 实际输出 50 50 WN1，SN1 100.0、0.0、2500.0、1.0 100.0、0.0、2500.0、1.0 2.3、弱健壮等价类测试: 该测试基于单缺陷假设，不仅对有效值测试，还考虑了无效值，可生成1+2+2=5个测试用例。 表 4 弱健壮等价类测试用例 m n 用例 预期输出(+、—、*、/) 实际输出 50 50 WR1 100.0、0.0、2500.0、1.0 100.0、0.0、2500.0、1.0 50 -1 WR2 49.0、51.0、-50.0、-50.0 输入n不在要求区间 50 101 WR3 151.0、-51.0、5050.0、0.495 输入n不在要求区间 -1 50 WR4 49.0、-51.0、-50.0、-0.02 输入m不在要求区间 101 50 WR5 151.0、51.0、5050.0、2.02 输入m不在要求区间 2.4、强健壮等价类测试: 该测试基于多缺陷假设，从所有等价类笛卡尔积的每个元素中获得测试用例，可生成(1+2)*(1+2)=9个测试用例。 表5 弱健壮等价类测试用例 m n 用例 预期输出(+、—、*、/) 实际输出 -1 -1 SR1 -2.0、0.0、1.0、1.0 输入m值不在要求区间 -1 50 SR2 49.0、-51.0、-50.0、-0.02 输入m值不在要求区间 -1 101 SR3 100.0、-102.0、-101.0、0099 输入m值不在要求区间 50 -1 SR4 49.0、51.0、-50.0、-50.0 输入n值不在要求区间 50 50 SR5 100.0、0.0、2500.0、1.0 100.0、0.0、2500.0、1.0 50 101 SR6 106.0、-51.0、5050.0、0.495 输入m值不在要求区间 -1 101 SR7 100.0、102.0、-101.0、-101.0 输入m值不在要求区间 50 101 SR8 151.0、51.0、5050.0、20.2 输入m值不在要求区间 101 101 SR9 202.0、0.0、10201.0、1.0 输入m值不在要求区间 3、因果图: C1:输入m值在[0,100]内 C2:输入n值在[0,100]内 e1:输出结果 e2:输入m值不在区间 e3:输入n值不在区间 e1 m C1 e2 „ C2 C1 e3 3.基于决策表的测试: 变量的有效等价类: M1={m:0?m?100} N1={n:0?n?100} 变量的无效等价类: M2={m:m?0} M3={m:m?100} N2={n:n?0} N3={n:n?0} 表6 基于决策表的测试用例 1 2 3 4 桩 M1 M1 C1:第一个数在: M2，M3 M2，M3 N1 N1 C2:第二个数在: N2，N3 N2，N3 X A1:正常输出结果: X X A2:输入m值不在要求区间，重新输入 X X A3:输入n值不在要求区间，重新输入 二、白盒测试: 1.测试覆盖指标: 流程图: 入口 a 执行语句块1 f 执行语句块5 F T m>=0&&m<=100 b d 执行语句块2 F 执行语句块4 F T n>=0&&n<=100 c 执行语句块3 出口 1.1、语句覆盖: 每个可执行的语句必须至少执行一次，则测试用例: 表 7 语句覆盖测试用例 测试用例 通过路径 条件取值 a,f,b,d,c F1,T1,F2,T2 m1=-1,m2=1;n1=101，n2=99 1.2、(判定)分支覆盖: 每个判定必须至少获得一次“真”值和“假”值，则测试用例: 表 8(判定)分支覆盖 测试用例 通过路径 条件取值 m=1,n=99 a,b,c T;T m1=-1,m2=1,n=99 a,f,b,c F1,T1;T2 m=1,n1=-1,n2=99 a,b,d,c T;F1,T1 m1=-1,m2=1;n1=101,n2=99 a,f,b,d,c F1,T1;F2,T2 1.3、条件判定覆盖: 每个判定中的每个条件的所有可能值(真/假)至少出现一次并且每个判定本身的结果(真/假)也至少出现一次，则测试用例: 表 9 条件判定覆盖 测试用例 通过路径 条件取值 m=1,n=99 a,b,c T,T 1.4、路径覆盖: 测试用例要求覆盖所有可能的路径: 表10 路径覆盖 测试用例 通过路径 条件取值 a,f,b,d,c F1,T1,F2,T2 m1=-1,m2=1;n1=101，n2=99 2.基路径测试:(为简便画图，开始点从主要代码第36行开始，其他无分支节点用省略号表示) 1 (从节点1到节点36) ... 36 37 38 56 39 40 57 41 42 43 52 (从节点43到51) ... 53 51 54 55 58 59 所以:圈复杂度V(G)= 5 60 4个独立路径为: P1:1,...,36,37,38...42,43...54,55,58,59,60 P2:1,...,36,37,56,57,58,59,60 P3:1,...,36,37,38...42,52,53,54,55,58,59,60 P4:1,...,36,37,38...42,43...54,42,52,53,54,55,58,59,60 P5:1,...,36,37,56,57,58,36,37,56,57,58,59,60 三、Junit动态测试: import junit.framework.TestCase; //引入Junit框架中所有类 public class ComputerTest extends TestCase { private Computer a; //定义变量 private Computer b; private Computer c; private Computer d; public ComputerTest (String name) { super(name); //构造函数,使用super关键字直接引用父类TestCase的构造函数 } protected void setUp() throws Exception { super.setUp(); //建立环境，可以进行一些测试数据的初始化，还可以把数据库联接写在此处，以减少重复性工作，提高效率 a = new Computer(1,99); b = new Computer(101,5); c = new Computer(1,2); d = new Computer(1,0); } protected void tearDown() throws Exception { super.tearDown(); } public void testComputer() { int x=1; int y=1; assertSame(x,y); //assertSame() } public void testAdd() { //加法测试 assertEquals(100.0, a.add()); } public void testAdd1() { assertEquals(106.0, b.add()); //输入值超出要求范围 ,测试失败，因为要求0~100范围，所以，在构造Computer()函数时，要规定变量x，y的范围 } public void testMinus() { //减法测试 assertEquals(-89,a.minus()); //预期值和结果不相等，测试失败 } public void testMinus1() { assertEquals(-89.0,a.minus()); } public void testMultiply() { assertEquals(2.0,c.multiply()); } public void testMultiply1() { Object tx = null; try{ assertEquals(2.0,c.multiply()); //c.multiply()的正常结果是2.0，所以在此不应抛出异常 fail("should have thrown an exception"); //上面不抛出异常，不执行fail() }catch (Exception e) { tx = e; } assertNotNull(tx); //断言tx不为空,则一定有异常 } public void testDivide() { assertEquals(0.0,d.divide()); //因divide()函数中，当d=0时，返回0.0，所以这里测试应该成功，虽然希望得到“被除数不能为0～”的情况 } public void testDivide1() { assertEquals(0.5, c.divide()); } public void testEmpty(){ try{ c.divide(); fail("should have thrown an exception "); }catch(RuntimeException Ex){ assertTrue(true); //assertTrue(true); } } } 截图: (1)、测试testAdd1()时，由于b=new Computer(101,5);assertEquals(106.0, b.add());输入值范围超出定义范围，测试异常; (2)、测试testMinus()时，assertEquals(-89,a.minus());预期值和实际值不相同，测试异常; (3)、测试testMultiply()时，断言不为空，抛出异常 Junit集成测试: 在Junit中，Test Case总是对所有方法进行测试，而Test Suite中可对其中的一部分方法测试，而且一个测试类中还可以包含其他测试类。在Test Case类中声明一个public static Test suite()方法即可完成多个测试类的集成。 例如，在上例ComputerTest类中，添加: public static Test Suit() { TestSuite suite=new TestSuite(); suite.addTest(new ComputerTest("testAdd")); suite.addTest(new ComputerTest("testMultiply1")); return suite; } 若在另一个ComputerTest1类中，要测试ComputerTest中的所有测试方法，则应: public class ComputerTest1 extends TestCase { public ComputerTest1(String name) { Super(name); } public static Test Suit() { TestSuite suite=new TestSuite(); suite.addTestSuite(ComputerTest.class); return suite; } } 四、测试用例体会: 在这次软件测试过程中，我扮演了用户、程序员、测试员三钟角色，为了充分体现黑盒、白盒以及Junit动态测试的特点，我特意设计了一个[0,100]之间的整数简单加减乘除运算。 对于黑盒测试，在设计测试用例时完全没有考虑程序内部的逻辑结构和内部特性，只纯粹的依据功能和要求来设计测试用例进行测试。测试时使用了多种测试方法，包括边界值测试(边界值分析、健壮性测试、特殊值测试)，等价类测试(弱一般、强一般、弱健壮、强健壮等价类测试)，基于决策表的测试等。虽然黑盒测试很容易生成测试用例，但实际上只有一小部分可能的输入被测试到，某些代码得不到测试，不能直接对隐蔽了许多问题的特定程序段进行测试，不易进行充分性测试。比如:在上例中，若输入的数据是2,0，则输出的是0.0 ，很明显这个结果是不正确的。 对于白盒测试，在设计测试用例时首先对程序进行分析，从程序的内部结构出发设计测试用例，涉及到程序的控制方法、源语句、编码细节、数据库设计等。设计测试用例时应用了白盒测试中的多种测试方法，其中包括:测试覆盖(语句覆盖、分支覆盖、分支条件覆盖等)、基路径测试等方法。白盒测试中，对代码的测试比较透彻，但不容易生成测试用例，而且测试工作量很大，。因为白盒测试是基于代码的基础上，所以对变量的定义、数据的分析、精度的度量都有严格的要求。如:上例中要求输入的值是[0,100]之间的int型，而输出的结果却要求的是double型。 对于Junit，编写了另一段代码来测试要执行的代码，代码中的一个测试类(TestCase)包含了很多测试方法(testXXXX)，每个测试方法中又有很多测试断言(assertXXXX)，在方法中测试预期值是否和实际值一致。 总之，在这次测试设计让我对软件测试有了一个深入了解，对于测试方法、测试过程，都有了较好的认识，学会了如何进行黑盒测试、白盒测试、以及一些测试工具(如Junit)。当然，对于以后企业上的软件测试，还有待很大的提高。