北京大学：《数据结构与算法》课程教学资源（实习讲义）测试、性能和可扩展性.pdf_大学文库

2007-11-28 测试、性能和可扩展性 13 测试方法两种常用的测试方法 Z黑盒测试 Z白盒测试黑盒测试这种方法是把测试对象看做一个黑盒子，测试人员完全不考虑程序内部的逻辑结构和内部特性，只依据程序的需求规格说明书，检查程序的功能是否符合它的功能说明。黑盒测试又叫做功能测试或数据驱动测试。 2007-11-28 测试、性能和可扩展性 14 黑盒测试黑盒测试方法是在程序接口上进行测试，主要是为了发现以下错误: 是否有不正确或遗漏了的功能? 在接口上，输入能否正确地接受? 能否输出正确的结果? 是否有数据结构错误或外部信息访问错误? 性能上是否能够满足要求? 是否有初始化或终止性错误? 2007-11-28 测试、性能和可扩展性 15 白盒测试此方法把测试对象看做一个透明的盒子，它允许测试人员利用程序内部的逻辑结构及有关信息，设计或选择测试用例，对程序所有逻辑路径进行测试。通过在不同点检查程序的状态，确定实际的状态是否与预期的状态一致。因此白盒测试又称为结构测试或逻辑驱动测试。 2007-11-28 测试、性能和可扩展性 16 白盒测试主要对程序模块进行如下的检查： 1.对程序模块的所有独立的执行路径至少测试一次 — 路径覆盖测试； 2.对所有的逻辑判定，取“真”与取“假” 都至少测试一次 — 逻辑覆盖测试； 3.在循环的边界和运行界限内执行循环体 — 控制流测试； 4.测试内部数据结构的有效性 — 数据流测试、领域测试等。 2007-11-28 测试、性能和可扩展性 17 测试用例设计原则测试用例的代表性：能够代表并覆盖各种合理的和不合理、合法的和非法的、边界的和越界的、以及极限的输入数据、操作和环境设置等。 2007-11-28 测试、性能和可扩展性 18

确定测试用例 3.设计一个新的测试用例，使其只覆盖一个尚未被覆盖的无效等价类。重复这一步使所有无效等价类均被覆盖。 2007-11-28 测试、性能和可扩展性 25 举例根据下面给出的规格说明，利用等价类划分的方法，给出足够的测试用例。 “一个程序读入3个整数，把这三个数值看作一个三角形的3条边的长度值。这个程序要打印出信息，说明这个三角形是不等边的、是等腰的、还是等边的。” 2007-11-28 测试、性能和可扩展性 26 划分等价类我们可以设三角形的3条边分别为A，B，C。如果它们能够构成三角形的3条边，必须满足： A>0，B>0，C>0，且A+B>C，B+C>A，A+C>B。如果是等腰的，还要判断A=B，或B=C，或A=C。如果是等边的，则需判断是否A=B，且B=C，且A=C 。 2007-11-28 测试、性能和可扩展性 27 建立等价类表输入条件有效等价类无效等价类是否三角形的三条边（A>0），（1）（B>0），（2）（C>0），（3）（A+B>C），（4）（B+C>A），（5）（A+C>B），（6）（A≤0），（7）（B≤0），（8）（C≤0），（9）（A+B≤C），（10）（B+C≤A），（11）（A+C≤B），（12）是否等腰三角形（A=B），（13）（B=C），（14）（C=A），（15）（A≠B）and（B≠C）and （C≠A）（16）是否等边三角形（A=B）and（B=C）and （C=A）（17）（A≠B），（18）（B≠C），（19）（C≠A），（20）确定测试用例序号【A，B，C】覆盖等价类输出 1 【3，4， 5】（1），（2），（3），（4），（5），（6）一般三角形 2 【0，1，2】（7）不能构成三角形 3 【1，0，2】（8） 4 【1，2，0】（9） 5 【1，2，3】（10） 6 【1，3，2】（11） 7 【3，1，2】（12） 8 【3，3，4】（1），（2），（3），（4），（5），（6），（13） 9 【3，4，4】（1），（2），（3），（4），（5），（6），（14）等腰三角形 10 【3，4，3】（1），（2），（3），（4），（5），（6），（15） 11 【3，4，5】（1），（2），（3），（4），（5），（6），（16）非等腰三角形 12 【3，3，3】（1），（2），（3），（4），（5），（6），（17）是等边三角形 13 【3，4，4】（1），（2），（3），（4），（5），（6），（14），（18） 14 【3，4，3】（1），（2），（3），（4），（5），（6），（15），（19）非等边三角形 15 【3，3，4】（1），（2），（3），（4），（5），（6），（13），（20）边界值分析法边界值分析也是一种黑盒测试方法，是对等价类划分方法的补充。人们从长期的测试工作经验得知，大量的错误是发生在输入或输出范围的边界上，而不是在输入范围的内部。因此针对各种边界情况设计测试用例，可以查出更多的错误。 2007-11-28 测试、性能和可扩展性 30

提高性能的十二条建议－7 避免系统调用和动态申请内存 Z如果系统调用或对其他库的调用很费时，发挥创造力来将他们移动到关键段之外 Z动态申请内存往往很费时，尽可能提前静态地申请这些内存提高性能的十二条建议－8 只计算必须计算的内容 ZDivide(int dividend, int divisor, int& quotient, int& remainder); Z如果有很多的操作只要商不要余数，可以写两成个两个函数，一个计算商和余数，另一个只计算商 ZDivide(int dividend, int divisor, int& quotient); 提高性能的十二条建议－9 重复的计算可以只进行一次 for (int y=0; y<image.height(); y++) for (int x=0; x<image.width(); x++) // ... Z高度和宽度可以只算一次 int h = image.height (), w = image.width (); for (y=0; y<h; y++) for (x=0; x<w; x++) // ... 提高性能的十二条建议－10 采用预处理的方法，提前计算一些重要的变量，以后用到时可以查表得到 for (y=0; y<h; y++) for (x=0; x<w; x++) x’ = cos(angle) * x – sin(angle) * y, y’ = sin(angle) * x + cos(angle) * y; // 旋转变换 Zcos和sin的值被反复计算了，可以预处理 cosAngle = cos(angle), sinAngle = sin(angle); for (y=0; y<h; y++) for (x=0; x<w; x++) x’ = cosAngle * x – sinAngle * y, y’ = sinAngle * x + cosAngle * y; // 旋转变换提高性能的十二条建议－11 在所有适用的数据类型中，选择最简单的 Z更复杂的数据类型意味着更多的内存占用和更慢的操作 Z在可以使用float时，不用double Z在可以使用int时，不用float Z在可以使用short时，不用int Z在可以用byte、char时，不用short Z在可以使用unsigned int(short, char, byte)时，不用int int(short, char, byte) 提高性能的十二条建议－12 避免使用复杂、效率低的对象 Z比如STL的string类虽然可以动态改变长度，但这种方便是以牺牲某些操作的时间代价得到的。如果是字符串操作很多的应用，假如可以事先知道字符串的最大长度或可以估界，就使用char[]