黑箱，白箱，灰箱的特点及其在科学上的应用

问题描述

精选答案

软件测试方法之所以没能完全标准化和统一化，主要原因是因为软件产业产品到软件测试有各式各样的软件。但是目前仍有很多各样软件测试方法都基本可用的常用概念和方法。我们这里介绍的思路和方法就是可用于多数应用软件的测试。有六个有关软件测试方法的基本概念是很重要的：白箱测试，黑箱测试，灰箱测试，有效用例和无效用例，边界条件以及等价类测试。

白箱测试或白盒测试（White-box testing 或glass-box testing）是通过程序的源代码进行测试而不使用用户界面。这种类型的测试需要从代码句法发现内部代码在算法，溢出，路径，条件等等中的缺点或者错误，进而加以修正。

黑箱测试或黑盒测试（Black-box testing)是通过使用整个软件或某种软件功能来严格地测试, 而并没有通过检查程序的源代码或者很清楚地了解该软件或某种软件功能的源代码程序具体是怎样设计的。测试人员通过输入他们的数据然后看输出的结果从而了解软件怎样工作。通常测试人员在进行测试时不仅使用肯定出正确结果的输入数据，而且还会使用有挑战性的输入数据以及可能结果会出错的输入数据以便了解软件怎样处理各种类型的数据。

灰箱测试或灰盒测试（Gray-box testing）：灰箱测试就像黑箱测试一样是通过用户界面测试，但是测试人员已经有所了解该软件或某种软件功能的源代码程序具体是怎样设计的。甚至于还读过部分源代码。 因此测试人员可以有的放矢地进行某种确定的条件/功能的测试。这样做的意义在于：如果你知道产品内部的设计和对产品有透过用户界面的深入了解，你就能够更有效和深入地从用户界面来测试它的各项性能。

有效用例(Valid case)或者叫合法输入用例：是那些已知软件程序能正确地处理的测试用例。一般是指软件输入的测试用例。比如说，在 Microsoft Excel 中，用键盘输入“=1+1”, 看到的结果是“2”。 这里输入的有效用例是“=1+1”。无效用例（Invalid case有人叫不合法输入用例）或者出错用例(error case)：是那些事先就知道软件程序不支持处理的测试用例。比如说在 Microsoft Excel 中，用键盘输入“=a+1”, 看到的结果是“#NAME ”。这里输入的“=a+1”既是无效用例同时也是出错用例。

边界条件（Boundary Cases）：环绕边界值的测试。通常意味着最大值，最小值或者所设计软件能够处理的最长的字符串等等。比如说某软件字体的字号支持范围是：从8到72。那么边界测试用例应该包括：小于8, 等于8, 等于72 和大于72。

等价类（equivalent classes）：等价类测试用例指的是如果有很多测试用例执行再多也不会找到新的中的缺陷。因为虽然输入和输出结果有所不同，但是它们都通过同样的软件的源代码路径。通常只要一个源代码程序的路径是用于处理一定数值范围内的所有数值，那么除了边界值以外，在边界值范围以内的所有数值一般都属于等价类。因为如果软件程序能正确处理一个值，也就意味着该程序能正确处理在这个范围内的除了边界值以外的其他任何有效输入值。我们来用以上软件字体的字号来举例说明。软件支持的字号范围是：从8到72。那么8和72之间的所有支持的字号都可以被认为是等价类的测试用例