黑盒测试、白盒测试、灰盒测试

傷城~ 2022-01-25 15:19 577阅读 0赞

## 1. 黑盒测试 ##

黑盒测试也称**功能测试**，它是通过测试来检测每个功能是否都能正常使用。在测试中，把程序看作一个不能打开的黑盒子，在完全不考虑程序内部结构和内部特性的情况下，在程序接口进行测试，它只检查程序功能是否按照需求规格说明书的规定正常使用，程序是否能适当地接收输入数据而产生正确的输出信息。黑盒测试着眼于程序外部结构，不考虑内部逻辑结构，主要针对软件界面和软件功能进行测试。  
黑盒测试是以用户的角度，从输入数据与输出数据的对应关系出发进行测试的。很明显，如果外部特性本身设计有问题或规格说明的规定有误，用黑盒测试方法是发现不了的。

**作用**  
黑盒测试法注重于测试软件的功能需求，主要试图发现下列几类错误。  
功能不正确或遗漏；  
界面错误；  
输入和输出错误；  
数据库访问错误；  
性能错误；  
初始化和终止错误等。

**流程**

**测试计划**  
首先，根据用户需求报告中关于功能要求和性能指标的规格说明书，定义相应的测试需求报告，即制订黑盒测试的最高标准，以后所有的测试工作都将围绕着测试需求来进行，符合测试需求的应用程序即是合格的，反之即是不合格的；同时，还要适当选择测试内容，合理安排测试人员、测试时间及测试资源等。  
**测试设计**  
将测试计划阶段制订的测试需求分解、细化为若干个可执行的测试过程，并为每个测试过程选择适当的测试用例（测试用例选择的好坏将直接影响到测试结果的有效性）。  
**测试开发**  
建立可重复使用的自动测试过程。  
**测试执行**  
执行测试开发阶段建立的自动测试过程，并对所发现的缺陷进行跟踪管理。测试执行一般由单元测试、组合测试、集成测试、系统联调及回归测试等步骤组成，测试人员应本着科学负责的态度，一步一个脚印地进行测试。  
测试评估  
结合量化的测试覆盖域及缺陷跟踪报告，对于应用软件的质量和开发团队的工作进度及工作效率进行综合评价。  
**优点**

1.  基本上不用人管着，如果程序停止运行了一般就是被测试程序crash了
2.  设计完测试用例之后，下来的工作就是爽了，当然更苦闷的是确定crash原因

**缺点**  
3. 结果取决于测试用例的设计，测试用例的设计部分优势来源于经验，OUSPG的东西很值得借鉴  
4. 没有状态转换的概念，一些成功的例子基本上都是针对PDU来做的，还做不到针对被测试程序的状态转换来实现  
5. 就没有状态概念的测试来说，寻找和确定造成程序crash的测试例是个麻烦事情，必须把周围可能的测试例单独确认一遍。而就有状态的测试来说，就更麻烦了，尤其不是一个单独的testcase造成的问题。这些在堆的问题中表现的更为突出。

**工具选择**

如何高效地完成功能测试？选择一款合适的功能测试工具并培训一支高素质的工具使用队伍无疑是至关重要的。尽管现阶段存在少数不采用任何功能测试工具，从事功能测试外包项目的软件服务企业。短期来看，这类企业盈利状况尚可，但长久来看，它们极有可能被自动化程度较高的软件服务企业取代。  
用于功能测试的工具软件有很多，针对不同架构软件的工具也不断推陈出新。这里重点介绍的是其中一个较为典型自动化测试工具，即Mercury公司的WinRunner。  
WinRunner是一种用于检验应用程序能否如期运行的企业级软件功能测试工具。通过自动捕获、检测和模拟用户交互操作，WinRunner能识别出绝大多数软件功能缺陷，从而确保那些跨越了多个功能点和数据库的应用程序在发布时尽量不出现功能性故障。  
WinRunner的特点在于： 与传统的手工测试相比，它能快速、批量地完成功能点测试； 能针对相同测试脚本，执行相同的动作，从而消除人工测试所带来的理解上的误差； 此外，它还能重复执行相同动作，测试工作中最枯燥的部分可交由机器完成； 它支持程序风格的测试脚本，一个高素质的测试工程师能借助它完成流程极为复杂的测试，通过使用通配符、宏、条件语句、循环语句等，还能较好地完成测试脚本的重用； 它针对于大多数编程语言和Windows技术，提供了较好的集成、支持环境，这对基于Windows平台的应用程序实施功能测试而言带来了极大的便利。

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## 2.白盒测试 ##

白盒测试又称**结构测试、透明盒测试、逻辑驱动测试或基于代码的测试**。白盒测试是一种测试用例设计方法，盒子指的是被测试的软件，白盒指的是盒子是可视的，你清楚盒子内部的东西以及里面是如何运作的。"白盒"法全面了解程序内部逻辑结构、对所有逻辑路径进行测试。"白盒"法是穷举路径测试。在使用这一方案时，测试者必须检查程序的内部结构，从检查程序的逻辑着手，得出测试数据。贯穿程序的独立路径数是天文数字。  
采用什么方法对软件进行测试呢？常用的软件测试方法有两大类：静态测试方法和动态测试方法。其中软件的静态测试不要求在计算机上实际执行所测程序，主要以一些人工的模拟技术对软件进行分析和测试；而软件的动态测试是通过输入一组预先按照一定的测试准则构造的实例数据来动态运行程序，而达到发现程序错误的过程。在动态分析技术中,最重要的技术是路径和分支测试。下面要介绍的六种覆盖测试方法属于动态分析方法。

**测试方法**  
白盒测试的测试方法有代码检查法、静态结构分析法、静态质量度量法、逻辑覆盖法、基本路径测试法、域测试、符号测试、路径覆盖和程序变异。  
白盒测试法的覆盖标准有逻辑覆盖、循环覆盖和基本路径测试。其中逻辑覆盖包括语句覆盖、判定覆盖、条件覆盖、判定/条件覆盖、条件组合覆盖和路径覆盖。六种覆盖标准发现错误的能力呈由弱到强的变化：  
1.语句覆盖每条语句至少执行一次。  
2.判定覆盖每个判定的每个分支至少执行一次。  
3.条件覆盖每个判定的每个条件应取到各种可能的值。  
4.判定/条件覆盖同时满足判定覆盖条件覆盖。  
5.条件组合覆盖每个判定中各条件的每一种组合至少出现一次。  
6.路径覆盖使程序中每一条可能的路径至少执行一次。

**要求**  
1.保证一个模块中的所有独立路径至少被使用一次。  
2.对所有逻辑值均需测试 true 和 false。  
3.在上下边界及可操作范围内运行所有循环。  
4.检查内部数据结构以确保其有效性。  
**目的**  
通过检查软件内部的逻辑结构，对软件中的逻辑路径进行覆盖测试;在程序不同地方设立检查点，检查程序的状态，以确定实际运行状态与预期状态是否一致。  
**特点**  
依据软件设计说明书进行测试、对程序内部细节的严密检验、针对特定条件设计测试用例、对软件的逻辑路径进行覆盖测试。

**实施步骤**  
1.测试计划阶段：根据需求说明书，制定测试进度。  
2.测试设计阶段：依据程序设计说明书，按照一定规范化的方法进行软件结构划分和设计测试用例。  
3.测试执行阶段：输入测试用例，得到测试结果。  
4.测试总结阶段：对比测试的结果和代码的预期结果，分析错误原因，找到并解决错误。

**优点**  
1.迫使测试人员去仔细思考软件的实现  
2.可以检测代码中的每条分支和路径  
3.揭示隐藏在代码中的错误  
4.对代码的测试比较彻底  
5.最优化

**缺点**  
1.昂贵  
2.无法检测代码中遗漏的路径和数据敏感性错误  
3.不验证规格的正确性  
**局限**  
但即使每条路径都测试了仍然可能有错误。可能出现的情况如下：  
穷举路径测试决不能查出程序违反了设计规范，即程序本身是个错误的程序。  
穷举路径测试不可能查出程序中因遗漏路径而出错。  
穷举路径测试可能发现不了一些与数据相关的错误。  
**工具挑选**  
白盒测试  
白盒测试  
白盒测试主要用在具有高可靠性要求的软件领域，例如：军工软件、航天航空软件、工业控制软件等等。白盒测试工具在选购时应当主要是对开发语言的支持、代码覆盖的深度、嵌入式软件的测试和测试的可视化等。  
语言支持

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## 3.灰盒测试 ##

灰盒测试，是介于白盒测试与黑盒测试之间的一种测试，灰盒测试多用于集成测试阶段，不仅关注输出、输入的正确性，同时也关注程序内部的情况。灰盒测试不像白盒那样详细、完整，但又比黑盒测试更关注程序的内部逻辑，**常常是通过一些表征性的现象、事件、标志来判断内部的运行状态。**

**定义**  
灰盒测试由方法和工具组成，这些方法和工具取材于应用程序的内部知识和与之交互的环境，能够用于黑盒测试以增强测试效率、错误发现和错误分析的效率。  
**学术含义**  
灰盒(Gray Box)是一种程序或系统上的工作过程被局部认知的装置。  
灰盒测试，也称作灰盒分析，是基于对程序内部细节有限认知上的软件调试方法。测试者可能知道系统组件之间是如何互相作用的，但缺乏对内部程序功能和运作的详细了解。对于内部过程，灰盒测试把程序看作一个必须从外面进行分析的黑盒。  
灰盒测试通常与web服务应用一起使用，因为尽管应用程序复杂多变，并不断发展进步，因特网仍可以提供相对稳定的接口。由于不需要测试者接触源代码，因此灰盒测试不存在侵略性和偏见。开发者和测试者间有明显的区别，人事冲突的风险减到最小。然而，灰盒测试相对白盒测试更加难以发现并解决潜在问题，尤其在一个单一的应用中，白盒测试的内部细节可以完全掌握。 灰盒测试结合了白盒测试和黑盒测试的要素。它考虑了用户端、特定的系统知识和操作环境。它在系统组件的协同性环境中评价应用软件的设计。灰盒测试由方法和工具组成，这些方法和工具取材于应用程序的内部知识和与之交互的环境，能够用于黑盒测试以增强测试效率、错误发现和错误分析的效率。灰盒测试涉及输入和输出，但使用关于代码和程序操作等通常在测试人员视野之外的信息设计测试。

**目的任务**  
软件测试是软件开发过程的重要组成部分，是用来确认一个程序的品质或性能是否符合开发之前所提出的一些要求。软件测试就是在软件投入运行前，对软件需求分析、设计规格说明和编码的最终复审，是软件质量保证的关键步骤。软件测试是为了发现错误而执行程序的过程。软件测试在软件生存期中横跨两个阶段，通常在编写出每一个模块之后就对它做必要的测试（称为单元测试）。编码和单元测试属于软件生存期中的同一个阶段。在结束这个阶段后对软件系统还要进行各种综合测试，这是软件生存期的另一个独立阶段，即测试阶段。

**目的**  
第一是确认软件的质量，其一方面是确认软件做了你所期望的事情（Do the right thing），另一方面是确认软件以正确的方式来做了这个事件（Do it right）。  
第二是提供信息，比如提供给开发人员或程序经理的反馈信息，为风险评估所准备的信息。  
第三软件测试不仅是在测试软件产品的本身，而且还包括软件开发的过程。如果一个软件产品开发完成之后发现了很多问题，这说明此软件开发过程很可能是有缺陷的。因此软件测试的第三个目的是保证整个软件开发过程是高质量的。

**测试任务**  
1、寻找Bug；  
2、避免软件开发过程中的缺陷；  
3、衡量软件的品质；  
4、关注用户的需求。

**目标**  
1、确保软件的质量；  
2、提高软件质量功能。

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关于更多黑盒、白盒、灰盒测试的说明，请参考百度百科，地址如下：  
[https://baike.baidu.com/item/黑盒测试/934030?fr=aladdin][https_baike.baidu.com_item_934030_fr_aladdin]  
[https://baike.baidu.com/item/白盒测试/934440?fr=aladdin][https_baike.baidu.com_item_934440_fr_aladdin]  
[https://baike.baidu.com/item/灰盒测试/1906276?fr=aladdin][https_baike.baidu.com_item_1906276_fr_aladdin]

[https_baike.baidu.com_item_934030_fr_aladdin]: https://baike.baidu.com/item/%E9%BB%91%E7%9B%92%E6%B5%8B%E8%AF%95/934030?fr=aladdin
[https_baike.baidu.com_item_934440_fr_aladdin]: https://baike.baidu.com/item/%E7%99%BD%E7%9B%92%E6%B5%8B%E8%AF%95/934440?fr=aladdin
[https_baike.baidu.com_item_1906276_fr_aladdin]: https://baike.baidu.com/item/%E7%81%B0%E7%9B%92%E6%B5%8B%E8%AF%95/1906276?fr=aladdin