可以獲得什麼？

理解什麼是白箱測試與黑箱測試，他們有哪些運用理論可以使用。

測試方法

測試方法是指在軟體開發過程中使用的測試技術、策略或過程。通常包括一系列的步驟和流程，以驗證軟體是否滿足特定的需求、規格和預期行為。在軟體測試中依照對於系統的了解程度，一般分為黑箱測試和白盒測試。

黑箱測試

黑箱測試（Black Box Testing）是一種測試方法，它不需要測試人員了解軟體的內部實作方式，也不需要具備程式碼和程式語言的專門知識。相反，它關注的是軟體的輸入和輸出，以確認軟體是否按照規格正確運作。這種測試方法主要是從使用者的角度對軟體介面、功能和外部結構進行測試，而不考慮程式內部的邏輯結構。

黑箱測試由於不關心軟體內部的程式碼，而是專注於確保軟體在不同情況下都能正確執行，所以適用於大部分的測試階段，包括整合測試、系統測試和驗收測試等。

典型的黑盒測試設計方法包括：

• 等價類劃分法：將輸入值劃分成不同的等價類別，以確保每個等價類都得到適當的測試。
• 邊界值分析法：測試輸入值的邊界情況，通常邊界值情況容易引起錯誤。
• 錯誤推測法：根據測試人員的經驗和直覺，推測可能的錯誤情況，然後進行測試。
• 因果圖法：建立因果圖，以確定可能導致錯誤的因素，然後進行測試。
• 判定表法：使用判定表來生成測試用例，根據不同的條件和動作進行組合。
• 正交試驗法：使用正交表格來生成測試用例，以測試不同的輸入組合。
• 功能圖法：創建功能圖，以描述軟體的功能和交互作用，然後生成測試用例。
• 場景法：根據不同的使用場景和使用者需求，創建測試用例。

• 優點

  • 不需要瞭解程式邏輯，進入門檻低
  • 適合用在大量的程式碼、複雜的系統中

• 缺點

  • 低覆蓋率
  • 測試人不會瞭解程式邏輯，無法知道程式是否有寫錯

白箱測試

白箱測試（White Box Testing）又稱透明盒測試（glass box testing）、結構測試（structural testing）是一種測試方法，其特點在於測試人員需要了解軟體的內部結構和程式碼。這種測試方法基於程式碼的內部邏輯進行測試案例的設計，以確保每個程式路徑都得到測試。

白箱測試的優勢在於能夠檢測程式碼及其邏輯，因此適用於多個測試階段，包括單元測試（unit testing）、整合測試（integration testing）以及系統測試。這種測試方法可以測試整合過程中每一個單元之間的路徑，也可以用於測試主系統與子系統之間的路徑。

白箱測試設計技術包括以下代碼覆蓋標準：

• 控制流測試（Control Flow Testing）：以確保程式的各個可能路徑都被觸發和測試，包括不同的條件分支、循環等。這有助於確保程式在不同的控制流情況下都能正確執行。
• 資料流測試（Data Flow Testing）：重點在於測試程式中的資料流動，以確保資料在程式中的傳遞和處理都是正確的。這有助於發現潛在的資料流問題，如未初始化的變數、資料競爭等等。
• 分支測試（Branch Testing）針對程式中的不同分支路徑進行測試，用以確保每條分支條件都得到適當的測試。有助於確保程式在各種條件下都能正確執行。
• 語句覆蓋（Statement Coverage）：用來衡量在測試過程中程式中的每一條語句是否都被執行至少一次。這是一種較簡單的覆蓋標準，但不能保證所有可能的程式路徑都已經測試到。
• 判定覆蓋（Decision Coverage）：是確保在測試過程中每個決策點（例如，if語句或迴圈的條件）的所有可能結果都被執行至少一次。較前者嚴謹。
• 修正條件/判定覆蓋（Modified Condition/Decision Coverage，MC/DC）：MC/DC是一種更嚴格的白箱測試標準，主要用於高度可靠性的系統，如飛行控制軟體、醫療設備軟體。它要求每個判定式（Decision）的每個條件（Condition）得到充分測試，確保了更高的測試品質。
• 主要路徑測試（Primary Path Testing）：主要路徑測試是一種白箱測試方法，它專注於測試程式中的主要路徑或主要執行路徑。主要路徑通常是程式中最重要的執行路徑，因此測試人員會確保這些路徑被充分測試。
• 路徑測試（Path Testing）：目的在於測試程式中不同路徑組合。在設計測試案例，會盡量涵蓋所有可能的路徑，確保程式在各種情況下都能正確執行。這是一種複雜的測試方法，通常用於高度可靠性的系統。

• 優點

  • 測試人員可以指出程式邏輯的缺陷
  • 確保程式運作邏輯符合預期，以及每個步驟產生的資料都是正確
  • 高覆蓋率
  • 從原始碼層面測試提供可追溯性
  • 容易實現自動化

• 缺點

  • 需提供程式碼
  • 測試者需要程式能力，也依賴期能力，能力越強越可以找出程式缺陷
  • 根據測試層面的複雜性，白箱測試需要知識水平更高的程式設計師
  • 花費時間較多

後記

測試的方法很多，僅列出一些比較常見的，還有一些細節沒有說明，這些後續自己的努力。畢竟每個測試方法，其背後有多稍論文支持著，無法用三言兩語就結束。

參考

• Wiki-黑箱測試
• Wiki-白箱測試