Метод эквивалентного разбиения

Цель – выбрать минимальное подмножество тестов, обеспечивающих наибольшую вероятность обнаружения ошибок.

Правильно выбранный тест этого подмножества должен обладать двумя свойствами:

1) включать как можно больше входных условий с тем, чтобы минимизировать общее число тестов;

2) разбивать входные данные программы на конечное число классов эквивалентности так, чтобы можно было предположить, что если один тест класса эквивалентности обнаруживает ошибку, то следует ожидать, что и все другие тесты этого класса эквивалентности будут обнаруживать ту же самую ошибку и, наоборот, если тест не обнаруживает ошибки, то следует ожидать, что ни один тест этого класса не будет обнаруживать ошибки (в том случае, когда некоторое подмножество класса эквивалентности не попадает в пределы другого класса эквивалентности, так как классы эквивалентности могут пересекаться).

Разработка тестов методом эквивалентного разбиения осуществляется в два этапа:

1) выделение классов эквивалентности;

2) построение тестов.

1.1. Выделение классовэквивалентности

Классы эквивалентности выделяются путем выбора каждого входного условия (предложение спецификации) и разбиения его на две или более групп.

Различают два типа классов эквивалентности:

· правильные классы эквивалентности, представляющие правильные входные данные программы;

· неправильные классы эквивалентности, представляющие ошибочные входные данные.

Выделение классов эквивалентности представляет собой взначительной степени эвристический процесс. Однако существует ряд правил, которые следует выполнять:

1) Если входное условие описывает область значений (например, 1 £ I £ 100), то задается один правильный класс эквивалениности (1 £ I £ 100)и два неправильных ( X < 1 и X>100).

2) Если входное условие описывает число значений (например, число элементов последовательности N не должно превышать 10), то определяется один правильный класс эквивалентности (N £ 10)и два неправильных (N<1 и N>10).

3) Если входное условие описывает множество входных значений и есть основание полагать, что каждое значение программа трактует особо (например, цвет может принимать значения: красный, желтый, зеленый), то определяется правильный класс эквивалентности для каждого значения и один неправильный класс эквивалентности – значение, не принадлежащее множеству (например, белый).

4) Если входное условие описывает ситуацию “должно быть” (например, первым символом идентификаторадолжна бытьбуква), то определяется один правильный класс эквивалентности (первый символ – буква) и один неправильный класс эквивалентности (первый символ – не буква).

5) Если есть основание считать, что различные элементы класса эквивалентности трактуются программой неодинаково, то данный класс эквивалентности разбивается на меньшие классы эквивалентности.

Построение теста

1) Назначениекаждому классу эквивалентности уникального номера.

2) Проектирование новых тестов, каждый из которых покрывает как можно большее числонепокрытых правильных классов эквивалентности, до тех пор пока все правильныеклассы эквивалентности не будут покрыты.

3) Запись тестов, каждый из которых покрывает один и только одиниз непокрытых неправильных классов эквивалентности, до тех пор пока все неправильные классы эквивалентности не будут покрыты. Причина покрытия неправильных классов эквивалентности индивидуальными тестами заключается в том, что определенные проверки с ошибочными входами скрывают или заменяют другие проверки с ошибочными входами.

Анализ граничных значений

Граничные условия – это ситуации, возникающие непосредственно на, выше или ниже границ входных и выходных классов эквивалентности.

Анализ граничных значений отличается от эквивалентного разбиения в двух отношениях:

1. Выбор любого элемента в классе эквивалентности в качестве представительного при анализе граничных значений осуществляется таким образом, чтобы проверить тестом каждую границу этого класса (т.е. исследуются ситуации, возникающие на и вблизи границ эквивалентных разбиений).

2. При разработке тестов рассматривают не только входные условия, но и выходные значения.

Правила использования данного метода:

1) 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, если правильное значение -1.0 £ X £ +1.0, то составить тесты для ситуаций: -1.0, 1.0, -1.001, 1.001.

2) Построить тесты для минимального и максимального значений условий и тесты, большие и меньшие этих значений, если входное условие принимает значения из некоторого дискретного диапазона. Например, если входной файл может содержать от 1 до 256 записей, то необходимо составить тесты для 0, 1, 255 и 256 записей.

3) Использовать правило 1) для каждого выходного условия. Например, если программа вычисляет ежемесячный расход и если минимум расхода составляет 0.00 руб., а максимум100000.00 руб, то нужно построить тесты, которые вызывают следующие расходы: -1.00, 0.00, 100000.00 и 100000.25.

4) Использовать правило 2) для каждого выходного условия. Например, если система информационного поиска отображает на экране терминала не более 8наиболее подходящих рефератов для входного запроса, то следует составить тесты, которые могли бы вызвать выполнение программы с отображением 0, 1, 8, >8 рефератов.

5) Если вход или выход программы – упорядоченное множество (например, линейный список, таблица, последовательный файл), то следует разработать тесты для обработки первого и последнего элементов этого множества.

Одним изнедостаткованализа граничных значений и эквивалентногоразбиения является то, что они не исследуют комбинации входных условий. Например, если тестируется некоторая программа социологического опроса, то она может не обнаружить ошибку, связанную с превышением произведения числа вопросов и числа респондентов, хотя такая ошибка не обязательно будет обнаружена тестированием граничных значений.

Тестирование комбинаций входных условий – сложная задача, поскольку даже при эквивалентном разбиении входных условий число комбинаций классов эквивалентности может быть очень большим. Если нет систематического способа выбора подмножества входных условий, то, как правило, выбирается произвольное подмножество, приводящее к неэффективному тесту.