黑盒测试、白盒测试

定义:
黑盒测试:黑盒测试(Black-box Testing),黑盒测试又称为“功能测试”,是将测试对象看做一个黑盒,在并不考虑软件产品的内部结构和处理过程的基础上对软件产品进行功能测试。

白盒测试:白盒测试(White-box Testing)也称为结构测试,主要用于检测软件编码过程中的错误。程序员的编程经验、对编程软件的掌握程度、工作状态等因素都会影响到编程质量,导致代码错误。

黑盒测试的一些常用方法:

(1)等价类划分法:

        定义:
        根据程序规格说明书把所有可能的输入数据,即程序输入域划分为若干个互不相交的子集,称为等价类,然后从每个等价类中选取少数具有代表性的数据作为测试用例,进行测试。
        等价类:
        等价类是某个输入域的子集,在该子集中每个输入数据的作用是等效的。等价类分为有效等价类和无效等价类。
        有效等价类: 
        对于程序的规格说明来说是合理的、有意义的输入数据构成的集合。利用有效等价类可以检验程序是否实现了规格说明中所规定的功能和性能。
        无效等价类:
        与有效等价类的定义恰巧相反。
设计测试用例时,要同时考虑这两种等价类。因为软件不仅要能接收合理的数据,也要能经受异常数据的考验。经过正反的测试才能确保软件具有更高的可靠性。
        确定等价类的6个原则:
        ①输入条件规定了取值范围或值的个数的情况下,则可以确立一个有效等价类和两个无效等价类。
        ②在输入条件规定了输入值的集合或者规定了“必须如何”的条件的情况下,可以确立一个有效等价类和一个无效等价类。
        ③在输入条件是一个布尔量的情况下,可确定一个有效等价类和一个无效等价类。
        ④多输入的或关系
        在规定了输入数据的一组值(假定n个),并且程序要对每一个输入值分别处理的情况下,可确立n个有效等价类和一个无效等价类。
        ⑤多输入的且关系
        在规定了输入数据必须遵守的规则的情况下,可确立一个有效等价类(符合规则)和若干个无效等价类(从不同角度违反规则)。
        ⑥细分等价类
        在确知已划分的等价类中,各元素在程序处理中的方式不同的情况下,则应再将该等价类进一步地划分为更小的等价类。

(2)边界值分析法
        边界值分析法也是一种典型的黑盒测试方法,其主要的测试点 是对“输入”或“输出”的“边界”值进行测试,通常作为对等价类划分法的补充,这种情况下,其测试用例来自等价类的边界.

(3)因果图分析法
        考虑采用一种适合于描述对于多种条件的组合,相应产生多个动作的形式来考虑设计测试用例。

(4)错误推断法
        
在软件测试过程中,人们可以依靠经验和直觉推测系统中可能存在的各种错误,从而有针对性地编写检查这些错误的例子,这就是错误推测法。

          

 

黑盒测试和白盒测试的区别:
        1)定义:
        白盒测试需要从代码句法发现内部代码在算法,溢出,路径,条件等等中的缺点或者错误,进而加以修正。而黑盒测试着重测试软件功能,它并不涉及程序的内部结构和内容特性。黑盒测试并不能取代白盒测试,它与白盒是互补的测试方法,它很可能发现白盒测试不易发现的其他类型错误。
        2)测试目的:
        黑盒测试的目的是检测是否有不正确或遗漏的功能;数据或者参数上,输入能否正确接收;是否有数据结构错误或外部信息访问错误;性能上是否能够满足要求;是否有初始化或终止性错误。而白盒测试的目的是通过在不同点检查程序的状态,确定实际的状态是否与预期的状态一致,而不顾它的功能。

       3)检测方式:
        白盒测试是穷举路径测试,黑盒测试是穷举输入测试,这两种方法是基于完全不同的观点,反应了事物的两个极端,它们各有侧重和优势,但不能彼此替代。在现代的测试理念中,这两种测试方法不是截然分开的,而是交叉使用。

黑盒测试白盒测试是软件测试中的两种基本方法,它们在测试目标、测试方式以及适用场景等方面存在显著区别。 ### 黑盒测试的概念与特点 黑盒测试又称为功能测试,是一种不依赖于被测系统内部结构的测试方法。测试人员仅关注系统的输入和输出,而不考虑程序内部逻辑和实现细节[^1]。常见的黑盒测试技术包括等价类划分、边界值分析、因果图法等。这种方法的优势在于能够模拟真实用户的行为,验证系统是否符合需求规格说明书中的功能要求。黑盒测试适用于系统测试阶段,尤其是验证最终用户可能遇到的各种使用场景。 ### 白盒测试的概念与特点 白盒测试则是一种基于程序内部结构的测试方法,也被称为结构测试或透明盒测试。它要求测试人员了解并访问源代码,以便设计可以覆盖尽可能多的代码路径的测试用例。白盒测试强调对代码逻辑的理解和利用,以发现隐藏在程序内部的问题,如错误的条件判断、循环控制失误等。常用的白盒测试策略有语句覆盖、分支覆盖、路径覆盖和条件覆盖等[^2]。由于其深入到代码层面的特点,白盒测试更适合用于单元测试和集成测试阶段。 ### 区别与对比 两者的主要区别体现在以下几个方面: - **知识需求**:黑盒测试不需要测试者具备编程知识或了解软件内部构造;相反,白盒测试需要测试人员掌握足够的编码技能来阅读和理解源码。 - **测试重点**:黑盒测试侧重于检查外部行为是否正确满足预期的功能需求;而白盒测试更注重确保内部逻辑无误,并且所有潜在的执行路径都经过了充分检验。 - **缺陷定位能力**:当发现问题时,黑盒测试通常难以直接指出问题所在的具体位置;相比之下,通过白盒测试更容易追踪到具体的故障点。 - **自动化程度**:虽然两种方法都可以借助工具实现一定程度上的自动化,但因为涉及到具体实现,白盒测试往往能更好地支持自动化的回归测试过程。 综上所述,黑盒测试白盒测试各有千秋,在实际应用中应当根据项目实际情况灵活选择或者结合使用这两种方法来提高软件质量保证的效果。 ```python # 示例:简单演示如何为一个函数编写单元测试(采用Python语言) def add(a, b): return a + b # 使用unittest框架进行简单的单元测试示例 import unittest class TestAddFunction(unittest.TestCase): def test_add(self): self.assertEqual(add(0, 0), 0) self.assertEqual(add(-1, 1), 0) self.assertEqual(add('foo', 'bar'), 'foobar') if __name__ == '__main__': unittest.main() ```
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