Если входное условие описывает дискретное множество допустимых значений входных данных (например, В может равно -1, 0 или 1) , то определяются ПКЭ для каждого значения из множества (в данном примере 3) и один НКЭ (В<>-1 & В<>0 & В<>1).
Если входное условие описывает ситуацию “ложно быть ” (например, N>0), то определяются один ПКЭ (N>0) и один НКЭ (N<=0).
На втором этапе метода эквивалентного разбиения выделенные классы эквивалентности используются для построения тестов :
· каждому классу присваивается свой номер ;
· проектируются тесты для ПКЭ таким образом, что каждый тест покрывает как можно больше еще не покрытых ПКЭ, до тех пор, пока все ПКЭ не будут покрыты ;
· проектируются тесты для НКЭ таким образом, что каждый тест покрывает один и только один НКЭ, до тех пор, пока все НКЭ не будут покрыты.
Нарушение третьего условия приводит к тому, что некоторые тесты с недопустимыми значениями входных данных проверяют только одну ошибку и скрывают реакцию программы на другие ошибки.
Метод эквивалентного разбиения значительно лучше случайного подбора тестов, но имеет свои недостатки. Основной из них - пропуск определенных типов высокоэффективных тестов (т.е. тестов, характеризующихся большой вероятностью обнаружения ошибок). От этого недостатка во многом свободен метод анализа граничных условий.
Под граничными условиями понимают ситуации, возникающие непосредственно на границе определенного в спецификации входного или выходного условия, выше или ниже ее . Метод анализа граничных условий отличается от метода эквивалентного разбиения следующим :
· выбор любого представителя класса эквивалентности осуществляется таким образом, чтобы проверить тестом каждую границу этого класса ;
· при построении тестов рассматриваются не только входные условия, но и выходные (т.е. определенные во внешней спецификации ограничения на значения входных данных).
Общие правила метода анализа граничных условий :
1) построить тесты для границ области допустимых значений входных данных и тесты с недопустимыми значениями, соответствующими незначительному выходу за границы этой области (например, для области [-1.0 ; 1.0] строим тесты -1.0 ; 1.0 ; -1.001 ; 1.001) ;
2) построить тесты для минимального и максимального значений входных условий, определяющих дискретное множество допустимых значений входных данных, и тесты для значений, больших или меньших этих величин (например, если входной файл может содержать от 1 до 225 записей, то выбираются тесты для пустого файла, содержащего 1, 255 и 256 записей) ;
3) использовать правило 1 для каждого выходного условия (например, программа вычисляет ежемесячный расход частного лица или небольшого предприятия, минимум которого 0.00 $, а максимум 1165.50 $; тогда необходимо построить тесты, вызывающие отрицательный расход, расходы, равные 0.00 $ и 1165.50 $, и расход, больший 1165.50 $) ;
4) использовать правило 2 для каждого выходного условия (например, программа ищет и отображает на экране дисплея наиболее подходящие , в зависимости от входного условия, рефераты статей, но не более четырех ; тогда необходимо построить тесты, приводящие к отображению 0, 1, 4 рефератов и попытки ошибочного отображения 5 рефератов) ;
5) если входные и выходные данные программы представляют собой упорядоченное множество (последовательный файл, линейный список, таблицу), то пре тестировании сосредоточить внимание на первом и последнем элементе множества ;
6) попытаться найти и проверить тестами другие граничные условия.
Важность проверки границ выходных условий объясняется тем, что не всегда граничным значениям входных данных соответствуют граничные значения результатов работы программ.
Для иллюстрации необходимости анализа граничных условий приведем тривиальный пример. Пусть имеется программа, осуществляющая ввод трех чисел интерпретирующая их как длины сторон треугольника и выводящая сообщение о типе треугольника (“разносторонний”, “равнобедренный” или “равносторонний ”). Допустим также, что в программе содержится ошибка : при проверке условия построения треугольника (сумма длин любых двух сторон должна быть больше третьей) используется операция отношения >= вместо >. При проектировании тестов по методу эквивалентного разбиения будут построены тесты для случаев возможности построения треугольника (например, 3, 4, 5) и невозможности его построения (например, 1, 2, 4), т.е. ошибка в программе не будет обнаружена (на входные данные 1, 2, 3 будет выведено сообщение “разносторонний треугольник”). Но подобный тест будет получен при использовании метода анализа граничных условий.
Анализ граничных условий - один из наиболее полезных методов проектирования тестов. Но он часто оказывается неэффективным из-за того , что граничные условия иногда едва уловимы, а их выявление весьма трудно.
Общим недостатком двух рассмотренных выше методов функционального тестирования является то, что при их применение исследуются возможные комбинации входных условий. Следует, правда, заметить, что из-за весьма большого числа таких комбинаций, их анализ вызывает существенные затруднения. Но существует метод (метод функциональных диаграмм), позволяющий в этом случае систематическим образом выбрать высоко эффективные тесты. Полезным побочным эффектом этого метода является обнаружение неполноты и противоречивости во внешних спецификациях.
Функциональная диаграмма - это текст на некотором формальном языке, на который транслируется спецификация, составленная на естественном или полуформальном языках. Далее будет называться причиной отдельное входное условие и следствием - выходное условие или преобразование системы (т.е. остаточное действие программы, вызванное определенным входным условием или их комбинацией). Например, для программы обновления файла изменение в нем является преобразованием системы, а подтверждающее это изменение сообщение - выходным условием.
Метод функциональных диаграмм состоит из шести основных этапов. На первом из них (необязательном) внешняя спецификация большого размера разбивается на отдельные участки (например, спецификация компилятора языка программирования разбивается на участки, определяющие синтаксический контроль отдельных операторов языка).
На втором этапе в спецификации выделяются причины и следствия, а на третьем - анализируется семантическое содержание спецификации и она преобразуется в булевский граф, связывающий причины и следствия и называющийся функциональной диаграммой. На рис.3 приведены базовые символы для записи функциональных диаграмм (каждый узел функциональной диаграммы может находиться в состоянии 1 - “существует” - или 0 - “не существует”).
а) Тождество : (а=1=>b=1) & (а=0=>b=0)
а b
б) Отрицание : (а=1=>b=0) & (a=0=>b=1)
~
a b
в) Дизъюнкция : (a=1ïb=1=>c=1) & (a=0&b=>0 >c=0)
a
ï c
b
г) Конъюнкция : (a=1&b=1=>c=1) & (a=0ïb=0=>c=0)
a
& c
b
рис.3
На четвертом этапе функциональная диаграмма снабжается комментариями, которые задают ограничения на комбинации причин и следствий. На рис.4 приведены знаки комментариев, задающих эти ограничения.
а) Исключение одной из причин :
a
E ((a=1ïb=1)^~(a=1&b=1)) ï (a=0&b=0)
b
б) Включение хотя бы одной причины :
a
I (a=1ïb=1)&~(a=0&b=0)
b
в) Существуетодна и только одна причина :
a
O (a=1ïb=1)&~(a=1&b=1)&~(a=0&b=0)
b
г) Одна причина влечет за собой другую :
a
R ~(a=1&b=0)
b
д) Одно следствие скрывает в себе другое :
a
M (a=1&b=0)&(a=1&b=1)
b
рис.4
Пятый этап - функциональная диаграмма преобразуется в таблицу решений :
выбирается следствие, которое устанавливается в 1 ;
находятся все комбинации причин (с учетом ограничений),
которые устанавливают выбранное следствие в 1