软件测试（4） 白盒测试
1. 白盒测试定义
白盒测试（White Box Testing） 又称为结构测试或逻辑驱动测试，是一种基于程序内部逻辑结构的测试方法。
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测试人员需要了解程序代码结构和实现逻辑；
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关注程序的控制流、数据流、判断逻辑、分支结构等；
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目的：验证程序内部的执行路径是否按预期工作，代码是否覆盖全面。
2. 静态白盒测试方法（不执行程序）
2.1 代码检查法
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通过人工或工具对源代码逐行检查；
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发现语法错误、规范违背、潜在缺陷；
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常见方式：走查、审查、桌面检查等。
2.2 静态结构分析法
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使用工具分析代码结构，如函数调用图、变量依赖关系；
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检查模块之间的耦合性、圈复杂度等；
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工具：SonarQube、Understand 等。
2.3 静态质量度量法
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对代码的复杂度、重复率、行数、注释比例等进行量化分析；
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典型度量指标包括：
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圈复杂度（Cyclomatic Complexity）
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模块间耦合度
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代码注释率
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3. 动态白盒测试方法（需执行程序）
3.1 逻辑覆盖测试法（Logic Coverage）
| 覆盖类型 | 说明 |
|---|---|
| 语句覆盖（Statement） | 每条语句至少执行一次 |
| 判定覆盖（Decision） | 每个条件判断结构（如if）至少执行为 true 和 false 两次 |
| 条件覆盖（Condition） | 每个单独的条件（例如 if(a > 0 && b < 5) 中的 a > 0 和 b < 5）分别为真/假 |
| 判定-条件覆盖 | 同时满足判定覆盖和条件覆盖 |
| 条件组合覆盖 | 所有条件变量可能组合都被测试 |
| 路径覆盖（Path） | 程序中所有可能的执行路径都覆盖 |
3.2 基本路径测试法（McCabe 方法）
用于度量和测试程序的复杂性，确保所有独立路径都被测试。
步骤：
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画出控制流图（CFG）：节点表示语句块，边表示控制流。
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计算环形复杂度：
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公式：
V(G) = E - N + 2
其中E是边数，N是节点数，V(G)是圈复杂度。 -
圈复杂度 = 独立路径数量（每条路径至少经过一次）
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找出独立路径集合：
每个独立路径增加了程序控制结构的新分支。
4. 其他白盒测试方法
4.1 域测试（Domain Testing）
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将输入域分为若干子域，测试每个子域的代表值；
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用于处理输入条件限制较复杂的情况，如不等式、条件组合。
4.2 符号测试（Symbolic Testing）
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用符号代替具体值来分析程序行为；
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适用于验证算法或逻辑正确性（类似形式化推理）。
4.3 Z路径测试
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基于控制流图划分区域（Z区域），确定每个区域路径；
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提高路径覆盖率，适合复杂条件控制的程序。
4.4 程序变异（Mutation Testing）
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有意修改程序代码制造“变异体”（如把
==改成!=）； -
若测试用例未能检测出错误，说明测试用例不够有效；
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用于评估测试用例集的缺陷检测能力。
5.小结对比表
| 方法 | 类型 | 是否执行代码 | 特点/用途 |
|---|---|---|---|
| 代码检查法 | 静态 | 否 | 人工或工具检查代码语法规范 |
| 静态结构分析法 | 静态 | 否 | 分析结构复杂度，模块依赖关系 |
| 质量度量法 | 静态 | 否 | 用于评估代码结构质量、复杂性 |
| 逻辑覆盖测试 | 动态 | 是 | 覆盖不同逻辑路径，常用六种覆盖标准 |
| 基本路径测试法 | 动态 | 是 | 通过控制流图和圈复杂度找到所有独立路径 |
| 域测试 | 动态/符号 | 是/否 | 测试输入范围边界、约束 |
| 符号测试 | 符号分析 | 否 | 静态推理验证逻辑正确性 |
| Z路径测试 | 动态 | 是 | 关注Z区域路径组合 |
| 程序变异测试 | 动态 | 是 | 通过人为插入错误检测测试用例有效性 |