一、實驗目的

掌握結構化分析與設計方法

掌握JUnit的用法；

掌握白盒測試中路徑覆蓋的測試用例設計；

掌握黑盒測試中等價類方法；

二、實驗內容

1. 某證券公司為了方便提供證券交易服務，欲開發一證券交易平臺。該平臺接收客戶命令信息，可執行以下主要功能：

（1）登錄。輸入用戶名、密碼及校驗碼信息，登錄證券交易平臺。

（2）開戶。如果是新客戶，需先提交開戶信息，進行開戶，并將客戶信息存入客戶記錄中，賬戶信息（余額等）存入賬戶記錄中；

（3）存款。客戶可以向其賬戶中存款，根據存款金額修改賬戶余額；

（4）取款。客戶可以從其賬戶中取款，根據取款金額修改賬戶余額；

（5）證券交易。客戶進行證券交易，將交易信息存入交易記錄中；

（6）查詢交易。平臺從交易記錄中讀取交易信息，將交易明細返回給客戶。。

該平臺采用結構化分析方法，畫出第1層的數據流圖如下圖所示（有簡化）：

判斷該信息流屬于變換流還是事務流，并將該數據流圖映射為程序結構，畫出程序結構圖。

事務流

2. 進行測試驅動的開發

測試驅動開發，英文全稱Test-Driven Development，簡稱TDD，是一種不同于傳統軟件開發流程的新型的開發方法。它要求在編寫某個功能的代碼之前先編寫測試代碼，然后只編寫使測試通過的功能代碼，通過測試來推動整個開發的進行。這有助于編寫簡潔可用和高質量的代碼，并加速開發過程。

測試驅動開發過程可分為：1）分析需求；2）設計測試用例；3）開發測試代碼；4）開發功能代碼；5）運行測試，據此修改代碼，直到全部通過。

本實驗要求按照測試驅動的開發的過程進行一個類的開發。已提供一個類Point2d的源代碼。要求編寫另一個類Rect，通過左上角點和寬度、高度定義一個長方形（認為它的邊分別平行于x和y軸）。要求該類具備：

1）無參構造方法，默認左上角點在(0,0)，寬度、高度均為1。

2）單參數構造方法，接收Point2d參數作為左上角點。寬度、高度默認為1。

3）三參數構造方法，接收Point2d參數及兩個double值，分別設置其左上角點與寬度、高度。

4）能夠計算長方形面積。

5）能夠判斷某個點是位于長方形內（含在邊上）、或其外。

為此，可按照以下步驟進行開發：

1）建立一個空的Rect類；

2）右鍵點擊Rect類，選擇NewàJunit Test Case，在對話模式選擇：

建立一個測試用例RectCreationTest，用于測試Rect的構造方法。

3）第一個測試可寫成：??????

@Testpublic void test() {Rect r = new Rect();assertNotEquals(p, null);Point2d p = r.getTopleft();assertEquals(r.getWidth(), 1.0, 1.0e-6);assertEquals(r.getHeight(), 1.0, 1.0e-6);}

即用于測試無參構造方法所得對象，默認左上角點在(0,0)，寬度、高度均為1。

4）運行測試，Run AsàJunit Test，不通過。

5）開發功能代碼，即寫上無參構造方法。

6）再次運行測試，直至通過。至此可保證無參構造方法已編寫完畢。

?????? 按照上述過程，將上面要求的其余5項功能按照測試驅動開發的方式編寫完成。

Point2d類

package io.shentuzhigang.demo.design.tdo;/*** @author ShenTuZhiGang* @version 1.0.0* @date 2020-12-24 13:40*/public class Point2d {private double x;private double y;public Point2d(){this(0, 0);}public Point2d(double x, double y){this.x = x;this.y = y;}public double getX() {return x;}public void setX(double x) {this.x = x;}public double getY() {return y;}public void setY(double y) {this.y = y;}}

Rect類

package io.shentuzhigang.demo.design.tdo;/*** @author ShenTuZhiGang* @version 1.0.0* @date 2020-12-24 13:41*/ public class Rect {private Point2d topLeftPoint;private int width;private int height;public Rect() {this(new Point2d(0,0),1,1);}public Rect(Point2d topLeftPoint) {this(topLeftPoint,1,1);}public Rect(Point2d topLeftPoint, int weight, int height) {this.topLeftPoint = topLeftPoint;this.width = weight;this.height = height;}public double area(){return width * height;}public boolean contain(Point2d point){return topLeftPoint.getX()<=point.getX() && point.getX()<=topLeftPoint.getX()+ width&& topLeftPoint.getY()<=point.getY() && point.getY()<=topLeftPoint.getY()+height;}public Point2d getTopLeftPoint() {return topLeftPoint;}public void setTopLeftPoint(Point2d topLeftPoint) {this.topLeftPoint = topLeftPoint;}public int getWidth() {return width;}public void setWidth(int width) {this.width = width;}public int getHeight() {return height;}public void setHeight(int height) {this.height = height;} }

RectCreationTest類?

package io.shentuzhigang.demo.design.tdo;import org.junit.jupiter.api.Test;import static org.junit.jupiter.api.Assertions.*;/*** @author ShenTuZhiGang* @version 1.0.0* @date 2020-12-24 13:51*/ public class RectCreationTest {@Testpublic void test() {Rect r = new Rect();assertNotEquals(r, null);Point2d p = r.getTopLeftPoint();assertEquals(r.getWidth(), 1.0, 1.0e-6);assertEquals(r.getHeight(), 1.0, 1.0e-6);}}

?3. 有以下程序（其中的操作并沒有什么具體意義，僅用于演示）

基于JUnit，針對以下程序設計測試用例，滿足路徑覆蓋標準。

import java.awt.Point; public class Path {public static Point Coverage(int a, int b, int c){Point p = new Point();int x = 5;int y = 7;if(a>b && b>c){a += 1;x += 6;if(a==10 || b>20){b += 1;x = y+4; }if(a<10 || c==20){b += 2;y = 4;}a = a + b + 1;y = x + y;}if(a>5 || c<10){b = c + 5;x += 1;}p.x = x;p.y = y;return p;} }

自行畫出程序流圖，如教材P329。計算獨立路徑數量，進而設計基本路徑測試所需的測試用例：

序號	測試用例描述	輸入參數			期望輸出
		a	b	c
1	基本路徑測試1	?	?	?	?
2	基本路徑測試2	?	?	?	?
3	基本路徑測試3	?	?	?	?
4	?	?	?	?	?
5	?	?	?	?	?
?	?	?	?	?	?

?

分析：9個區域，8個謂詞節點，路徑條數為9。

序號	測試用例描述	輸入參數			期望輸出
		a	b	c
1	基本路徑測試1	9	8	7	(12,18)
2	基本路徑測試2	9	7	8	(6,7)
3	基本路徑測試3	10	5	5	(6,7)
4	基本路徑測試4	4	3	20	(5,7)
5	基本路徑測試5	23	21	20	(12,15)
6	基本路徑測試6	10	9	8	(12,18)
7	基本路徑測試7	6	8	10	(6,7)
8	基本路徑測試8	1	5	9	(6,7)
9	基本路徑測試9	1	5	10	(5,7)

package io.shentuzhigang.demo.design;import org.junit.jupiter.api.Assertions; import org.junit.jupiter.api.Test;import java.awt.*;/*** @author ShenTuZhiGang* @version 1.0.0* @date 2020-12-24 19:00*/ public class PathTest {@Testpublic void t(){Assertions.assertEquals(Path.Coverage(9,8,7),new Point(12,18));Assertions.assertEquals(Path.Coverage(9,7,8),new Point(6,7));Assertions.assertEquals(Path.Coverage(10,5,5),new Point(6,7));Assertions.assertEquals(Path.Coverage(4,3,20),new Point(5,7));Assertions.assertEquals(Path.Coverage(23,21,20),new Point(12,15));Assertions.assertEquals(Path.Coverage(10,9,8),new Point(12,18));Assertions.assertEquals(Path.Coverage(6,8,10),new Point(6,7));Assertions.assertEquals(Path.Coverage(1,5,9),new Point(6,7));Assertions.assertEquals(Path.Coverage(1,5,10),new Point(5,7));} }

4. 設計一個靜態方法，接收一個字符串，判斷該字符串是否為一個格式正確的電話號碼。所謂正確格式，有以下規則：

1）如果含3位數值，首位需為1；（110等）

2）如果含8位數值，首位不為0；（本地座機號碼）

3）如果含11位數值，首位需為1（手機號碼）或0（北京等地座機號碼）；

4）如果含12位數值，首位需為0；（杭州等地座機號碼，第5位不檢測）

（國外號碼等情況不考慮）

請結合等價類方法給出該方法的測試用例，并基于JUnit，寫出測試類。

方法：

1）等價類分為：

• 有效等價類：是指對于程序的規格說明來說，是合理的，有意義的輸入數據構成的集合。

• 無效等價類：是指對于程序的規格說明來說，是不合理的，無意義的輸入數據構成的集合。

2）確立等價類劃分原則

原則1：若規定了取值范圍，或輸入值的個數，則可以確立一個有效等價類和兩個無效等價類。

例：程序對輸入條件的要求是：…輸入數是從1到999…

則? 有效等價類是：1≦輸入數≦999；

兩個無效等價類是：輸入數〈1 或 輸入數>999

原則2：如果規定了輸入數據的一組值，而且程序要對每種輸入數據分別處理，則可為每種輸入值確立一個有效等價類，此外針對這組值確立一個無效等價類，它是所有不允許的輸入值的集合。

例：教師上崗方案中規定對教授、副教授、講師和助教分別計算分數，做相應的處理。因此可以確定4個有效等價類為教授、副教授、講師和助教，一個無效等價類，它是所有不符合以上身分的人員的輸入值的集合。

原則3：若規定了輸入值的集合，或者是規定了“必須如何”的條件，則可確立一個有效等價類和一個無效等價類。

例：某種語言對變量標識符規定必須“以字母打頭”，則所有以字母打頭的構成有效等價類，而不以字母打頭的歸于無效等價類。

原則4：如果規定輸入數據為整型，則可劃分出正整數、零和負整數三個有效類，其他數據為無效類。

原則5：如果程序處理對象是表格，則應使用空表、含一項和多項的表。

3）在確立了等價類之后，建立等價類表，列出所有劃分出的等價類。

例如：

4）設計測試用例，覆蓋所有的有效等價類組合，和所有的無效等價類組合。

序號	測試用例描述	輸入參數			期望輸出	覆蓋范圍
		位數	首位	用例
1	有效等價類	3	1	110	true	1，5，8
2	無效等價類	3	2	222	false	2
?	……	?	?	?	?	3

5）Junit測試類：

靜態方法

package io.shentuzhigang.demo.design;import java.util.regex.Pattern;/*** @author ShenTuZhiGang* @version 1.0.0* @date 2020-12-24 16:24*/ public class PhoneNumber {public static boolean check(String s){Pattern pattern = Pattern.compile("^[\\d]*$");if(pattern.matcher(s).matches()){if(s.length()==3){return s.startsWith("1");}else if(s.length()==8){return s.startsWith("0");}else if(s.length()==11){return s.startsWith("1") || s.startsWith("0");}else if(s.length()==12){return s.startsWith("0");}}return false;} }

等價類表

輸入等價類	合理等價類	不合理等價類
電話號碼	①首位為1的3位數字字符 ②首位為0的8位數字字符 ③首位為1或0的11位數字字符 ④首位為0的12位數字字符	⑤有非數字字符 ⑥位數不合法 ⑦首位不合法

測試用例

序號	測試用例描述	輸入參數			期望輸出	覆蓋范圍
		位數	首位	用例
1	有效等價類	3	1	110	true	1,5,7
2	無效等價類	3	2	222	false	1,7
3	有效等價類	8	0	01111111	true	2
4	無效等價類	8	1	11111111	false	2
5	有效等價類	11	1	11111111111	true	3
6	有效等價類	11	0	01111111111	true	3
7	無效等價類	11	1	1111111a110	false	3,5
8	無效等價類	11	0	01111111-110	false	3,5
9	有效等價類	12	0	011111111111	true	4
10	無效等價類	12	1	111111111111	false	4
11	無效等價類	1	1	1	false	6
12	無效等價類	7	1	1111111	false	6
13	無效等價類	8	1	101011a0	false	2,5

Junit測試類

package io.shentuzhigang.demo.design;import org.junit.jupiter.api.Assertions; import org.junit.jupiter.api.Test; import org.junit.platform.commons.annotation.Testable;/*** @author ShenTuZhiGang* @version 1.0.0* @date 2020-12-24 17:06*/ @Testable public class PhoneNumberTest{@Testpublic void testCheckPhoneNumber1(){Assertions.assertTrue(PhoneNumber.check("110"), "電話號碼合法");}@Testpublic void testCheckPhoneNumber2(){Assertions.assertFalse(PhoneNumber.check("222"), "電話號碼不合法");}@Testpublic void testCheckPhoneNumber3(){Assertions.assertTrue(PhoneNumber.check("01111111"), "電話號碼合法");}@Testpublic void testCheckPhoneNumber4(){Assertions.assertFalse(PhoneNumber.check("11111111"), "電話號碼不合法");}@Testpublic void testCheckPhoneNumber5(){Assertions.assertTrue(PhoneNumber.check("11111111111"), "電話號碼合法");}@Testpublic void testCheckPhoneNumber6(){Assertions.assertTrue(PhoneNumber.check("01111111111"), "電話號碼合法");}@Testpublic void testCheckPhoneNumber7(){Assertions.assertFalse(PhoneNumber.check("1111111a110"), "電話號碼不合法");}@Testpublic void testCheckPhoneNumber8(){Assertions.assertFalse(PhoneNumber.check("01111111-110"), "電話號碼不合法");}@Testpublic void testCheckPhoneNumber9(){Assertions.assertTrue(PhoneNumber.check("011111111111"), "電話號碼合法");}@Testpublic void testCheckPhoneNumber10(){Assertions.assertTrue(PhoneNumber.check("011111111111"), "電話號碼合法");}@Testpublic void testCheckPhoneNumber11(){Assertions.assertFalse(PhoneNumber.check("1"), "電話號碼不合法");}@Testpublic void testCheckPhoneNumber12(){Assertions.assertFalse(PhoneNumber.check("1111111"), "電話號碼不合法");}@Testpublic void testCheckPhoneNumber13(){Assertions.assertFalse(PhoneNumber.check("101011a0"), "電話號碼不合法");} }

測試結果

參考文章

Junit4單元測試的基本用法

Junit3 單元測試 用等價類測試電話號碼

總結

以上是生活随笔為你收集整理的《软件工程》实验报告——软件测试的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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