白盒测试

来自PKU 题干：以测试插入排序为例

for (i=1; i < array_size; i++) { index = numbers[i]; j = i; while ((j > 0) && (numbers[j-1] > index)) { numbers[j] = numbers[j-1]; j = j - 1; } numbers[j] = index; } }

注意：你可能发现有些路径没有相应的数据使得程序执行时走这些路径. 如果有，给出描述.

基本路径方法设计测试用例步骤（白盒测试） 1、画出控制流程图 ; 2、计算圈复杂度（环路复杂度）; 3、整理基本路径集合 ; 4、导出测试用例 。

2、计算圈复杂度（环路复杂度） 根据 McCabe度量法 ,环路复杂性等于控制流图中的区域数 (一) 方法一：根据流图中区域的数量得CC(G) = 4； (二) 方法二：CC(G) = E - N + 2 = 11 – 9 + 2 = 4；（E为流图中边的个数，N为节点的个数） (三) 方法三：CC(G) = P + 1 = 3 + 1 = 4；（P为流图中判定条件的个数） 故4是构成基本路径集的独立路径的上界。

3、整理基本路径集合 首先要确定整体的开始（3.1）和结束（12），无论哪条路径，开始和结束必须是这两个节点。

路径1： 3.1–3.2–12 //i < array_size不满足,0或1的数组 路径2： 3.1–3.2–4,5–6.1–10–3.3–3.2–12 路径3： 3.1–3.2–4,5–6.1–6.2–10–3.3–3.2–12 //未进入while循环,最开始因(numbers[j-1] > index)不满足 路径4： 3.1–3.2–4,5–6.1–6.2–7,8–6.1–10–3.3–3.2–12 //进入了while循环,j>0还是满足,但因numbers[j-1] > index)不满足 路径1，路径2，路径3, 路径4组成了控制流图的一个基本路径集。

4、测试用例 为了确保基本路径集中的每一条路径的执行，根据判断节点给出的条件，选择适当的数据以确保每一条路径可以被测试到。 (1)空数组. 此时Array_size = 0; i = 1时，i< Array_size的条件不成立，执行第一条路径 3.1–3.2–12 (2)数组只有一个元素. Array_size = 1，当i = 1时，i< Array_size的条件不成立，执行第一条路径 3.1–3.2–12 (3)数组中至少有两个元素，且元素递增，执行第三条路径 3.1–3.2–4,5–6.1–6.2–10–3.3–3.2–12 (4)数组中至少有两个元素，且非递增元素排序，执行第四条路径 3.1–3.2–4,5–6.1–6.2–7,8–6.1–10–3.3–3.2–12 (5)因为程序中6.1在未进入while循环自减是j=1恒成立，故不存在任何数据能使程序走第二条路径.

基本路径覆盖 1）主要特点：设计足够的测试用例，覆盖程序中所有可能的路径。 2）测试： 测试代码：（运行环境：win10 64位；IDEA2018.3.3； JDK1.8.0）

//直接插入排序 import java.util.Arrays; public class InsertSortTest { public static void main(String[] args) { //测试用例1，空数组，执行第一条路径 int[] arr1 = {}; testEmpty(arr1); //测试用例2，一个元素，执行第一条路径 int[] arr2 = {1}; testOne(arr2); //测试用例3，两个元素，且按递增的顺序排列，执行第三条路径 int[] arr3 = {1,5}; testTwo(arr3); //测试用例4，三个元素，非递增顺序排列，执行第四条路径 int[] arr4 = {4, 1, 2}; testThree(arr4); } public static int[] testEmpty(int[] arr){ System.out.println("---------------------空元素的测试开始---------------------"); System.out.println(“输入参数为：”+ Arrays.toString(arr)); InsertSort(arr, 0); System.out.println(“期望结果为：[]”); System.out.println(“输出结果为：”+ Arrays.toString(arr)); System.out.println(“与期望结果一致”); System.out.println("---------------------空元素的测试结束---------------------"); System.out.println(); return null; } public static int[] testOne(int[] arr){ System.out.println("-----------------只包含一个元素的测试开始-----------------"); System.out.println(“输入参数为：”+ Arrays.toString(arr)); InsertSort(arr, 1); System.out.println(“期望结果为：[1]”); System.out.println(“输出结果为：”+ Arrays.toString(arr)); System.out.println(“与期望结果一致”); System.out.println("-----------------只包含一个元素的测试结束-----------------"); System.out.println(); return null; } public static int[] testTwo(int[] arr){ System.out.println("---------------------包含两个递增元素的测试开始---------------------"); System.out.println(“输入参数为：”+ Arrays.toString(arr)); InsertSort(arr, 2); System.out.println(“期望结果为：[1, 5]”); System.out.println(“输出结果为：”+ Arrays.toString(arr)); System.out.println(“与期望结果一致”); System.out.println("---------------------包含两个递增元素的测试结束---------------------"); System.out.println(); return null; } public static int[] testThree(int[] arr){ System.out.println("---------------------包含三个非递增元素的测试开始---------------------"); System.out.println(“输入参数为：”+ Arrays.toString(arr)); InsertSort(arr, 3); System.out.println(“期望结果为：[1, 2, 4]”); System.out.println(“输出结果为：”+ Arrays.toString(arr)); System.out.println(“与期望结果一致”); System.out.println("---------------------包含三个非递增元素的测试结束---------------------"); System.out.println(); return null; } //直接插入排序 public static void InsertSort(int[] numbers, int array_size) { int i, j, index; for (i=1; i < array_size; i++) { index = numbers[i]; j = i; while ((j > 0) && (numbers[j-1] > index)) { numbers[j] = numbers[j-1]; j = j - 1; } numbers[j] = index; } } }