基于junit4的关于个人所得税计算的等价类与边界值_《边界值分析》-有这篇就够了...
目錄：
1.定義（What？）
邊界值分析法就是對輸入或輸出的邊界值進(jìn)行測試的一種黑盒測試方法，通常作為對等價類劃分法的補充，其測試用例來自等價類的邊界。
所謂邊界值，是指相對于輸入等價類和輸出等價類而言，稍高于邊界或稍低于邊界的一些特定情況。
2.為什么使用該方法？（Why）
- 等價類劃分忽略掉了某些特定類型的高效測試用例，而邊界值分析可以彌補其中的很多不足；
- 根據(jù)大量的測試統(tǒng)計數(shù)據(jù)，編程的很多錯誤是發(fā)生在輸入定義域或輸出值域的邊界上，而不是發(fā)生在輸入/輸出范圍的中間區(qū)域。因此針對輸入和輸出等價類的邊界情況設(shè)計測試用例，可以查出更多的錯誤，具有更高的測試回報率；
- 邊界值數(shù)據(jù)本質(zhì)上是屬于某個等價類的范圍，測試時確實是一種冗余（重復(fù)），但是為了更好的測試質(zhì)量（邊界值特別容易出bug），邊界值必須要單獨測，適當(dāng)?shù)娜哂嗍强梢越邮艿摹?/li>
3.如何選定邊界值？（How）
很難提供一份如何進(jìn)行邊界值分析的“詳細(xì)說明”，因為這種方法需要一定程度的創(chuàng)造性，以及對問題采取一定程度的特殊處理辦法。
但是可以提供一些通用指南：
- 如果輸入條件規(guī)定了一個輸入值范圍，那么應(yīng)針對范圍的邊界設(shè)計測試用例，針對剛剛越界的情況設(shè)計無效輸入測試用例。舉例，如果輸入值的有效范圍是-1.0至+1.0，那么應(yīng)針對-1.0、1.0、-1.001和1.001的情況設(shè)計測試用例。
- 如果輸入條件規(guī)定了輸入值的數(shù)量，那么應(yīng)針對最小數(shù)量輸入值、最大數(shù)量輸入值，以及比最小數(shù)量少一個、比最大數(shù)量多一個的情況設(shè)計測試用例。舉例，如果某個輸入文件可容納1~255條記錄，那么應(yīng)根據(jù)0、1、256和255條記錄的情況設(shè)計測試用例。
- 對每個輸出條件應(yīng)用指南1。舉例，如果某個程序按月計算FICA的扣除額，且最小金額是0，最大金額是1165.25，那么應(yīng)該設(shè)計測試用例來測試扣除0和1165.25的情況。此外，還應(yīng)觀察是否可能設(shè)計出導(dǎo)致扣除金額為負(fù)數(shù)或超過1165.25的測試用例。
- （Tips：檢查結(jié)果空間的邊界很重要，因為輸入范圍的邊界并不總是能代表輸出范圍的邊界情況（例如三角正弦函數(shù)sin）。但是總是產(chǎn)生超過輸出范圍的結(jié)果也是不大可能的，但無論如何，應(yīng)該考慮這種可能性。）
- 對每個輸出條件應(yīng)用指南2。如果某個信息檢索系統(tǒng)根據(jù)輸入請求顯示關(guān)聯(lián)程度最高的信息摘要，而摘要的數(shù)量從未超過4條，則應(yīng)編寫測試用例，使程序顯示0條、1條和4條摘要，還應(yīng)設(shè)計測試用例，導(dǎo)致程序錯誤地顯示5條摘要。
- 如果程序的輸入或輸出是一個有序序列（例如順序的文件、線性列表或表格），則應(yīng)特別注意該序列的第一個和最后一個元素。
- 如果程序中使用了一個內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),則應(yīng)當(dāng)選擇這個內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的邊界上的值作為測試用例。
- 此外，發(fā)揮聰明才智找出其他的邊界條件。
Tips：邊界值分析方法和等價類劃分之間的重要區(qū)別是，邊界值分析考察正處于等價劃分邊界或在邊界附近的狀態(tài)。
4. 設(shè)計測試用例
A.確定邊界值
在嘗試針對劃分好的等價類進(jìn)行邊界值取值的時候，一定要有適當(dāng)?shù)姆秶?#xff0c;不是根據(jù)我們的端點值往左右兩側(cè)隨意選擇測試值，而是也有科學(xué)的方法進(jìn)行選擇。
邊界值點的定義：
上點：邊界上的點，閉內(nèi)開外（“閉”是指域的邊界是封閉的，即閉區(qū)間；“開”是指域的邊界是開放的，即開區(qū)間）。
離點：離上點最近的點稱為離點。開內(nèi)閉外。
內(nèi)點：域范圍內(nèi)的任意一點。
三點分析法：結(jié)合等價類劃分的具體情況，針對邊界值的選擇就包括開區(qū)間、閉區(qū)間以及半開半閉區(qū)間。
- 閉區(qū)間：閉區(qū)間中的情況，上點為可以取值的點，在上點之間任取一點就是內(nèi)點。而緊鄰上點范圍之外的第一對點被稱為離點（也稱為外點）
- 半開半閉區(qū)間：半開半閉區(qū)間中，上點與內(nèi)點的定義不變。離點是開區(qū)間一側(cè)上點內(nèi)部范圍內(nèi)緊鄰的點，而在閉區(qū)間一側(cè)是上點外部范圍內(nèi)緊鄰的點。
- 開區(qū)間：開區(qū)間中，上點與內(nèi)點的定義仍然不變。而離點就是上點內(nèi)部范圍內(nèi)緊鄰的一對點。
總結(jié)為，上點就是區(qū)間的端點值，而內(nèi)點就是上點之間任意一點。對于離點，要分具體情況，如果開區(qū)間的離點，就是開區(qū)間中上點內(nèi)側(cè)緊鄰的點；如果是閉區(qū)間的離點，就是閉區(qū)間中上點外側(cè)緊鄰的點。
PS.小數(shù)類型，等價類+邊界值測試時的注意事項： 有效等價類：除了有效的小數(shù)外，有效的整數(shù)也需要測（小數(shù)中默認(rèn)包含了整數(shù)，除非需求中明確的說：小數(shù)中不包含整數(shù)） 無效等價類：小數(shù)類型—非小數(shù)（非數(shù)）：字母、漢字、特殊字符；小數(shù)位數(shù)—超出小數(shù)的有效位數(shù)（例如：最多兩位，那么>2位就是無效等價類） 邊界值：小數(shù)的次邊界與邊界之間的相差單位是與精確度相關(guān)的，例如：精確到小數(shù)點后2位，那么相差單位就是0.01。例如：最小值是：1.00那么次邊界就是 0.99 和1.01；要考慮小數(shù)位數(shù)的邊界問題。例如：小數(shù)位數(shù)最大值：小數(shù)點后2位 那么次邊界是：小數(shù)點后1位和小數(shù)點后3位B.設(shè)計測試用例（詳見“實戰(zhàn)演練”）
5. 根據(jù)測試用例的完整性劃分
單缺陷假設(shè)與多缺陷假設(shè)：
單缺陷假設(shè)是邊界值分析的關(guān)鍵假設(shè)。單缺陷假設(shè)指“失效極少是由兩個或兩個以上的缺陷同時發(fā)生引起的”。在邊界值分析中，單缺陷假設(shè)即選取測試用例時僅僅使得一個變量取極值，其他變量均取正常值。
多缺陷假設(shè)則是指“失效是由兩個或兩個以上缺陷同時作用引起的”，要求在選取測試用例時同時讓多個變量取極值。
幾種邊界值分析法模型：一般性邊界值測試、健壯性測試、最壞情況測試、健壯性最壞情況測試。
- 一般性邊界值測試
有n個輸入變量，設(shè)計測試用例使得一個變量在數(shù)據(jù)有效區(qū)域內(nèi)取最大值、略小于最大值、正常值、略大于最小值和最小值。如下圖所示,兩個變量X1,X2。它們的有效取值區(qū)間分別為[a,b]、[c,d]。
對于有n個輸入變量的程序，一般性邊界值分析的測試用例個數(shù)為4n+1。
邊界值測試分析采用了可靠性理論的單缺陷假設(shè)。
- 優(yōu)點：簡便易行；生成測試數(shù)據(jù)的成本很低；
- 局限性：測試用例不充分；不能發(fā)現(xiàn)測試變量之間的依賴關(guān)系；
- 結(jié)論：只能作為初步測試用例使用。
- 健壯性測試
健壯性是指在異常情況下，軟件還能正常運行的能力。健壯性考慮的主要部分是預(yù)期輸出，而不是輸入。健壯性測試是邊界值分析的一種簡單擴(kuò)展。除了變量的5 個邊界分析取值還要考慮略超過最大值（max）和略小于最小值（min）時的情況。健壯性測試的最大價值在于觀察處理異常情況，它是檢測軟件系統(tǒng)容錯性的重要手段。如下圖所示。
PS：軟件容錯性的度量：從非法輸入中恢復(fù)；健壯性有兩層含義：容錯能力和恢復(fù)能力
對于有n個輸入變量的程序，健壯性測試的測試用例個數(shù)為6n+1。
- 最壞情況測試
最壞情況測試拒絕單缺陷假設(shè)，它關(guān)心的是當(dāng)多個變量取極值時出現(xiàn)的情況。最壞情況測試中，對每一個輸入變量首先進(jìn)行包含最小值、略高于最小值、正常值、略低于最大值、最大值等5個元素集合的測試，然后對這些集合進(jìn)行笛卡爾積計算，以生成測試用例。最壞情況測試將意味著更大工作量。如下圖所示。
對于有n個輸入變量的程序，最壞情況測試的測試用例個數(shù)為5^n。
最壞情況與基本邊界值分析的比較：
- 基本邊界值分析測試用例是最壞情況測試用例的真子集；
- 最壞情況測試顯然更徹底；
- 最壞情況測試工作量大得多，變量函數(shù)的最壞情況測試會產(chǎn)生5的n次方個測試用例，邊界值分析只產(chǎn)生4n+1個測試用例。
- 健壯性最壞情況測試
健壯性最壞情況假設(shè)對每一個變量首先進(jìn)行最小值、略小于最小值的值、略高于最小值的值、正常值、最大值、略高于最大值的值、略低于最大值的值等7個元素的集合。然后對這些集合進(jìn)行笛卡爾積運算，以生成測試用例。如下圖所示。
對于有n個輸入變量的程序，健壯最壞情況測試的測試用例個數(shù)為7^n。
6.邊界的分類
- 邊界條件：可以在產(chǎn)品說明書中有定義或者在使用軟件過程中確定；
- 內(nèi)部邊界條件：在軟件內(nèi)部，也稱為內(nèi)部邊界條件；
- 其他邊界條件：如輸入信息為空、非法、錯誤、不正確和垃圾數(shù)據(jù)。
A.邊界條件的常見數(shù)據(jù)類型
數(shù)值、速度、字符、地址、位置、尺寸、數(shù)量、空間
- 例如，“字符”，邊界值是起始-1字符、結(jié)束+1個字符。測試用例的設(shè)計思路是，假設(shè)一個文本輸入?yún)^(qū)域允許輸入1個到255個 字符，輸入1個和255個字符作為有效邊界值；輸入0個和256個字符作為無效邊界值，這幾個數(shù)值都屬于邊界條件值。
- 例如“數(shù)值”，邊界值是最小值-1、最大值+1。測試用例的設(shè)計思路是，假設(shè)某軟件的數(shù)據(jù)輸入域要求輸入5位的數(shù)據(jù)值，可以使用10000作為最小值、99999作為最大值；然后使用剛好小于5位和大于5位的數(shù)值來作為邊界條件。
- 例如“空間”，邊界值是小于空余空間一點、大于滿空間一點。測試用例的設(shè)計思路是，例如在用U盤存儲數(shù)據(jù)時，使用比剩余磁盤空間大一點（幾KB）的文件作為邊界條件。
B.內(nèi)部邊界條件
在多數(shù)情況下，邊界值條件是基于應(yīng)用程序的功能設(shè)計而需要考慮的因素，可以從軟件的規(guī)格說明或常識中得到，也是最終用戶可以很容易發(fā)現(xiàn)問題的。然而，在測試用例設(shè)計過程中，某些邊界值條件是不需要呈現(xiàn)給用戶的，或者說用戶是很難注意到的，但同時確實屬于檢驗范疇內(nèi)的邊界條件，稱為內(nèi)部邊界值條件或子邊界值條件。
內(nèi)部邊界值條件主要有下面幾種：
- 數(shù)值的邊界值檢驗：計算機是基于二進(jìn)制進(jìn)行工作的，因此，軟件的任何數(shù)值運算都有一定的范圍限制。
- 符的邊界值檢驗：在計算機軟件中，字符也是很重要的表示元素，其中ASCII和Unicode是常見的編碼方式。如下列出了一些常用字符對應(yīng)的ASCII碼值。
- 其它邊界值檢驗：在不同的行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，依據(jù)硬件和軟件的標(biāo)準(zhǔn)不同而具有各自特定的邊界值。如下列出部分手機相關(guān)的邊界值
7.使用場景
有數(shù)據(jù)輸入且存在取值邊界或長度邊界時，一般可以使用邊界值法。邊界值法往往跟等價類劃分法一起使用，從而形成一套較為完善的測試方案。
8. 實戰(zhàn)演練
例1. MTEST是一個多項選擇考試的評分程序。程序的輸入是一個名為OCR的數(shù)據(jù)文件，包含多個長度為80個字符的記錄。按照文件的格式要求，第一個記錄的內(nèi)容是標(biāo)題，作為每份輸出報告的標(biāo)題。后面的一組記錄的首條記錄中，第1~3列存儲的是試題的數(shù)量（一個1~999的數(shù)），第10~第59列存儲的是第1~第50道試題的標(biāo)準(zhǔn)答案（任何字符都為有效答案），后續(xù)記錄的第10第59列存儲的是第51~第100道試題、第101~第150道試題的標(biāo)準(zhǔn)答案等。第三組記錄描述的是每個學(xué)生的答案，這些記錄的最后一個字母皆為“3”。對于每個學(xué)生來說，第一條記錄的第1~第9列存儲的是學(xué)生的名字或編號（任意字符），第10~第59列存儲的是該學(xué)生對第1~第50道試題的答案。如果本次考試試題超過50個，該學(xué)生的后續(xù)記錄的第10~第59列存儲的是第51~第100、第101~第150道試題的答案等。學(xué)生的人數(shù)最多是200。輸入數(shù)據(jù)如下圖所示。四個輸出報告分別是：
例2. 在三角形問題描述中，除了要求邊長是整數(shù)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范圍值設(shè)值為[1, 100] 。那么三角形問題的邊界值分析測試用例如下：
- 一般性邊界值測試
- 健壯性邊界值測試
- 最壞邊界值：5^3=125條測試用例
- 最壞健壯性邊界值：7^3=343條測試用例
例3. 某程序具有如下功能：文本框要求輸入日期信息，日期限定在1990年1月~2049年12月，并規(guī)定日期由6位數(shù)字字符組成，前4位表示年，后2位表示月；程序需對輸入的日期有效性進(jìn)行校驗。用等價類劃分方法和邊界值分析法為該程序的“日期檢查功能”設(shè)計測試用例。
A.劃分等價類&選取邊界值
步驟一、要求輸入6個數(shù)字字符yyyynn；參照等價類劃分法規(guī)則5，劃分為一個有效等價類和三個無效等價類。
- 有效等價類（1）：輸入6個數(shù)字字符
- 無效等價類（2）：輸入6個字符，存在非數(shù)字的情況
- 采用邊界值，6個字符全為非數(shù)字：abcdef
- 采用邊界值，6個字符中有1個為非數(shù)字：19930m
- 無效等價類（3）：輸入少于6個數(shù)字字符
- 采用邊界值，輸入5個數(shù)字字符
- 無效等價類（4）：輸入多于6個數(shù)字字符
- 采用邊界值，輸入7個數(shù)字字符
步驟二、在有效等價類（1）的基礎(chǔ)上，參照等價類劃分法規(guī)則6，對該等價類進(jìn)行細(xì)分；考察6個數(shù)是否滿足日期格式要求，1990<=yyyy<=2049，01<=nn<=12，參照規(guī)則，劃分為一個有效等價類和四個無效等價類。
- 有效等價類（5）：日期格式滿足要求，1990<=yyyy<=2049，01<=nn<=12
- 采用邊界值，[yyyy,nn]取值為：[1990,06]，[1991,06]，[2020,06]，[2048,06]，[2049,06]，[2020,01],[2020,02],[2020,11],[2020,12]
- 無效等價類（6）：yyyy不滿足要求，yyyy<1990
- 采用邊界值，[yyyy,nn]取值為：[1989,06]
- 無效等價類（7）：yyyy不滿足要求，yyyy>2049
- 采用邊界值，[yyyy,nn]取值為：[2050,06]
- 無效等價類（8）：nn不滿足要求，nn<01
- 采用邊界值，[yyyy,nn]取值為：[2020,00]
- 無效等價類（9）：nn不滿足要求，nn>12
- 采用邊界值，[yyyy,nn]取值為：[2020,13]
B.設(shè)計測試用例
例4. 假設(shè)商店貨品價格（R）皆不大于100元（且為整數(shù)），若顧客付款在100元內(nèi)（P），求找給顧客的最少貨幣個（張）數(shù)？（貨幣面值50元，10元，5元，1元四種）
題目分析：設(shè)四種貨幣的張數(shù)分別為n50、n10、n5、n1(均為整數(shù))它們的值即為結(jié)果。
- 輸入情況有R>100, 0<R<=100, 0<R, P>100, R<=P<=100, P<R。
- 輸出情況有n50=1||0, 0<= n10 <5, n5=1||0, 0<= n1 <5。
- 測試實例（R，P）有：
本例采用的是最壞情況測試，因為兩個變量中P變量的邊界是隨著R變化而變化的，因此在測試中先確定R的取值，然后在此基礎(chǔ)上對P的取值進(jìn)行分析。由于采用最壞情況測試，出現(xiàn)了比較多的非法輸入。其實這些非法輸入可以根據(jù)R的值分成三個等價類非別是R>100, 0<R<=100, R<=0，在此為了展示所有情況，所以列出了所有可能的操作。
9.邊界值分析的優(yōu)缺點
- 優(yōu)點：更全面更系統(tǒng)的測試邊界上存在的問題，是最有效的測試用例設(shè)計方法之一；
- 缺點：只能作為一個對其他設(shè)計方法的補充；這種方法表面上聽起來簡單，但有的邊界值非常微妙，不容易確定下來；只適用于多個變量相互獨立又都代表實際物理量的情況，對變量之間的依賴關(guān)系則考慮不到。
10.特殊值測試
特殊值測試的基本思想，邊界值分析假定n個變量是互相獨立的，沒有考慮這些變量之間的互相依賴關(guān)系；特殊值測試使用領(lǐng)域知識、使用類似程序的經(jīng)驗來確認(rèn)用例的特殊值。
- 特點：最直觀、最不一致、具有高度主觀性；
- 特殊值測試特別依賴測試人員的能力；
- 雖然特殊值測試是高度主觀性，但是能更有效地發(fā)現(xiàn)問題。例如：2月28日、2月29日
11.邊界值分析和等價類劃分的聯(lián)系
- 一個屬于確認(rèn)有有效和無效區(qū)間，一個屬于確認(rèn)邊界，聯(lián)系就是等價類劃分和邊界值要一起考慮，邊界值分析法屬于等價類劃分法的補充，任何等價區(qū)間都有邊界，有邊界就有等價區(qū)間；
- 與從等價類中挑選出任意一個元素作為代表不同，邊界值分析需要選擇一個或多個元素，以便等價類的每個邊界都經(jīng)過一次測試
12. 常見的產(chǎn)生邊界值bug的原因
- 疏忽開區(qū)間閉區(qū)間
- 疏忽循環(huán)變量的初始值（0,1的區(qū)別）
- 數(shù)組越界等等。
13. 邊界值法應(yīng)用時，如果測試時間緊張，應(yīng)該優(yōu)先測試哪些點？
優(yōu)先測試最大值和最小值
創(chuàng)作挑戰(zhàn)賽新人創(chuàng)作獎勵來咯，堅持創(chuàng)作打卡瓜分現(xiàn)金大獎總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的基于junit4的关于个人所得税计算的等价类与边界值_《边界值分析》-有这篇就够了...的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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