Анализ граничных значений

Граничные условия - это ситуации, возникающие на, выше или ниже границ входных классов эквивалентности. Анализ граничных значений отличается от эквивалентного разбиения следующим:

¨ выбор любого элемента в классе эквивалентности в качестве представительного при анализе граничных условий осуществляется таким образом, чтобы проверить тестом каждую границу этого класса;

¨ при разработке тестов рассматриваются не только входные условия (пространство входов), но и пространство результатов;

Применение метода анализа граничных условий требует определенной степени творчества и специализации в рассматриваемой проблеме. Тем не менее, существует несколько общих правил этого метода:

·  построить тесты для границ области и тесты с неправильными входными данными для ситуаций незначительного выхода за границы области, если входное условие описывает область значений (например, для области входных значений от -1.0 до +1.0 необходимо написать тесты для ситуаций -1.0, +1.0, -1.001 и +1.001);

· построить тесты для минимального и максимального значений условий и тесты, большие и меньшие этих двух значений, если входное условие удовлетворяет дискретному ряду значений. Например, если входной файл может содержать от 1 до 255 записей, то проверить 0, 1, 255 и 256 записей;

· использовать правило 1 для каждого выходного условия. Причем, важно проверить границы пространства результатов, поскольку не всегда границы входных областей представляют такой же набор условий, как и границы выходных областей. Не всегда также можно получить результат вне выходной области, но, тем не менее, стоит рассмотреть эту возможность;

· использовать правило 2 для каждого выходного условия;

· если вход или выход программы есть упорядоченное множество (например, последовательный файл, линейный список, таблица), то сосредоточить внимание на первом и последнем элементах этого множества;

· попробовать свои силы в поиске других граничных условий.

Анализ граничных условий, если он применен правильно, является одним из наиболее полезных методов проектирования тестов. Однако следует помнить, что граничные условия могут быть едва уловимы и определение их связано с большими трудностями, что является недостатком этого метода. Второй недостаток связан с тем, что метод анализа граничных условий не позволяет проверять различные сочетания исходных данных.

3.  Анализ причинно-следственных связей

Метод анализа причинно-следственных связей помогает системно выбирать высокорезультативные тесты. Он дает полезный побочный эффект, позволяя обнаруживать неполноту и неоднозначность исходных спецификаций.

Для использования метода необходимо понимание булевской логики (логических операторов - и, или, не). Построение тестов осуществляется в несколько этапов.

1. Спецификация разбивается на «рабочие » участки, так как таблицы причинно-следственных связей становятся громоздкими при применении метода к большим спецификациям. Например, при тестировании компилятора в качестве рабочего участка можно рассматривать отдельный оператор языка.

2. В спецификации определяются множество причин и множество следствий. Причина есть отдельное входное условие или класс эквивалентности входных условий. Следствие есть выходное условие или преобразование системы. Каждым причине и следствию приписывается отдельный номер.

3. На основе анализа семантического (смыслового) содержания спецификации строится таблица истинности, в которой последовательно перебираются все возможные комбинации причин и определяются следствия каждой комбинации причин. Таблица снабжается примечаниями, задающими ограничения и описывающими комбинации причин и/или следствий, которые являются невозможными из-за синтаксических или внешних ограничений. Аналогично, при необходимости строится таблица истинности для класса эквивалентности.

Примечание. При этом можно использовать следующие приемы:

· По возможности выделять независимые группы причинно-следственных связей в отдельные таблицы.

· Истина обозначается "1". Ложь обозначается "0". Для обозначения безразличных состояний условий применять обозначение "Х", которое предполагает произвольное значение условия (0 или 1).

4. Каждая строка таблицы истинности преобразуется в тест. При этом по возможности следует совмещать тесты из независимых таблиц.

Недостаток метода заключается в том, что он неадекватно исследует граничные условия.

Предположение об ошибке

Часто программист с большим опытом выискивает ошибки "без всяких методов". При этом он подсознательно использует метод "предположение об ошибке". Процедура метода предположения об ошибке в значительной степени основана на интуиции. Основная идея метода состоит в том, чтобы перечислить в некотором списке возможные ошибки или ситуации, в которых они могут появиться, а затем на основе этого списка составить тесты. Другими словами, требуется перечислить те специальные случаи, которые могут быть не учтены при проектировании.

5.  Пример применения методов тестирования «черным ящиком»

Пусть необходимо выполнить тестирование программы, определяющей точку пересечения двух прямых на плоскости. Попутно, она должна определять параллельность прямой одной их осей координат.

В основе программы лежит решение системы линейных уравнений:

Ax + By = C и Dx + Ey = F.

5.1. Метод эквивалентных разбиений

Используя метод эквивалентных разбиений, получаем для всех коэффициентов один правильный класс эквивалентности (коэффициент - вещественное число) и один неправильный (коэффициент - не вещественное число). Откуда можно предложить 7 тестов:

1) все коэффициенты - вещественные числа;

2)- 7) поочередно каждый из коэффициентов - не вещественное число.

5.2. Метод граничных условий

Можно считать, что для исходных данных граничные условия отсутствуют (коэффициенты - "любые" вещественные числа).

Для результатов - получаем, что возможны варианты: единственное решение, прямые сливаются (множество решений), прямые параллельны (отсутствие решений). Следовательно, можно предложить тесты, с результатами внутри области:

1) результат - единственное решение (d ¹ 0);

2) результат - множество решений (d = 0 и d_x=d_y=0);

3) результат - отсутствие решений (d = 0, но d_x¹0 или d_y¹0);

и с результатами на границе:

1) d = 0,01;

2) d = -0,01;

3) d = 0, d_x = 0,01, d_y = 0;

4) d = 0, d_y = -0,01, d_x = 0.

5.3. Метод анализа причинно-следственных связей

Определяем множество условий.

а) для определения типа прямой:

 - для определения типа и существования первой прямой;

 - для определения типа и существования второй прямой;

б) для определения точки пересечения:

d = 0

d_x = 0

d_y = 0

Выделяем три группы причинно-следственных связей (определение типа и существования первой линии, определение типа и существования второй линии, определение точки пересечения) и строим таблицы истинности.

A=0	B=0	C=0	Результат
0	0	X	прямая общего положения
0	1	0	прямая, параллельная оси ОХ
0	1	1	ось ОХ
1	0	0	прямая, параллельная оси ОУ
1	0	1	ось ОУ
1	1	Х	множество точек плоскости

Такая же таблица строится для второй прямой.

d = 0	dx = 0	dy = 0	Ед. реш.	Мн.реш.	Реш. нет
0	X	X	1	0	0
1	0	X	0	0	1
1	X	0	0	0	1
1	1	1	0	1	0

Каждая строка этих таблиц преобразуется в тест. При возможности (с учетом независимости групп) берутся данные, соответствующие строкам сразу двух или всех трех таблиц.

В результате к уже имеющимся тестам добавляются:

1) проверки всех случаев расположения обеих прямых - 6 тестов по первой прямой вкладываются в 6 тестов по второй прямой так, чтобы варианты не совпадали, - 6 тестов;

2) выполняется отдельная проверка несовпадения условия d_x = 0 или d_y = 0 (в зависимости от того, какой тест был выбран по методу граничных условий) - тест также можно совместить с предыдущими 6 тестами;

5.4. Метод предположения об ошибке

Добавим еще один тест: все коэффициенты - нули.

Всего получили 20 тестов по всем четырем методикам. Если еще попробовать вложить независимые проверки, то возможно число тестов можно еще сократить. (Не забудьте для каждого теста заранее указывать результат!).

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: