西北民族大學(xué)數(shù)學(xué)與計算機(jī)科學(xué)學(xué)院 妥澤花

隨著IT行業(yè)的高速發(fā)展，軟件的開發(fā)已經(jīng)成為助力提升國家經(jīng)濟(jì)水平的重要手段。與此同時，軟件產(chǎn)品的升級也成為公司提升軟件產(chǎn)品自身價值的不二選擇。軟件升級的本質(zhì)是功能的提升與完善，如何評判軟件產(chǎn)品的好與壞，軟件測試是必不可少的環(huán)節(jié)。本文主要針對軟件測試方法中的黑盒測試與白盒測試進(jìn)行比較探究，研究這兩種截然不同的測試方法對軟件產(chǎn)品的測評影響。

1 黑盒測試介紹

黑盒測試其實是我們平常所說的“功能測試”，它主要測試的是產(chǎn)品功能是否可以實現(xiàn)，不在乎產(chǎn)品內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，只針對產(chǎn)品的功能做出檢測評價。測試過程中，通常會將程序看作一個不能打開的黑盒子，在測試人員無法從外面看見產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu)的情況下，對軟件界面和軟件功能進(jìn)行測試。由于無法看清產(chǎn)品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，《軟件需求規(guī)格說明書》成為幫助軟件測試人員明確測試目標(biāo)的主要依據(jù)。

2 白盒測試介紹

白盒測試又被稱為“透明盒測試”或“結(jié)構(gòu)測試”。在測試時，將程序看作一個“白盒子”（或“透明盒”），程序的內(nèi)部結(jié)構(gòu)透明化，對軟件產(chǎn)品進(jìn)行測試。但有一個必要條件，那就是，測試人員在測試之前必須對產(chǎn)品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行熟悉和掌握，從而通過各種編程語言設(shè)計測試用例，實現(xiàn)軟件的測試。測試大部分情況下，都是對數(shù)據(jù)的引用與定義進(jìn)行數(shù)據(jù)測試。其次，還包括對程序的邏輯路徑進(jìn)行覆蓋測試。

3 比較探究

眾所周知，黑盒測試與白盒測試是軟件測試方法中兩種相對的方法。對于不同的程序、開發(fā)軟件應(yīng)使用不同的測試方法對其進(jìn)行測試。用何種測試方法主要取決于軟件產(chǎn)品的功能設(shè)計、邏輯設(shè)計等?，F(xiàn)對如何從這兩種測試方法中進(jìn)行選擇做出探究。

3.1 測試出發(fā)點(diǎn)不同

隨著軟件技術(shù)的不斷成熟與完善，軟件測試的規(guī)模和復(fù)雜度在不斷地加大，軟件測試也逐漸形成了一套完整的體系，逐漸走向規(guī)范化。

從兩者的定義出發(fā)，黑盒測試的測試出發(fā)點(diǎn)就比較明確了，即功能是否可以實現(xiàn)。由于無法得知產(chǎn)品的邏輯結(jié)構(gòu)，所以這種方法不能幫助測試人員進(jìn)行全面的測試。而白盒測試則不同，白盒測試的測試出發(fā)點(diǎn)是：根據(jù)產(chǎn)品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)測試產(chǎn)品的功能是否可以實現(xiàn)。因測試人員對產(chǎn)品有了事先的了解，所以測試人員可以將測試的過程更加精細(xì)化、完整化。

顯而易見，這兩種測試方法的測試出發(fā)點(diǎn)確實是不同的，這使得兩種方法在進(jìn)行測試時的關(guān)注點(diǎn)也不同，繼而側(cè)重點(diǎn)也會有所差異的。使用不同的測試方法，設(shè)計測試用例的思路基本上都是固定的。這種固定思維有時可以幫助測試人員更快的制定測試用例，但有可能會阻礙測試人員發(fā)現(xiàn)一些比較容易忽視的錯誤。

3.2 測試覆蓋范圍不同

有測試經(jīng)驗的人員肯定知道黑盒測試和白盒測試的測試覆蓋范圍是不同的。即便是同一個程序，用不同的測試方法所設(shè)計的測試用例也是不同的。為什么會有所差異呢？下面做出具體分析。

首先，軟件規(guī)格說明書(Specification)是黑盒進(jìn)行測試的依據(jù)。因此，軟件規(guī)格說明書中所記錄的功能需求、性能需求是它設(shè)計測試用例的主要依據(jù)。軟件規(guī)格說明書中要求的多少也就決定了黑盒測試設(shè)計用例的多少。

與黑盒測試不同，白盒測試會更加關(guān)注代碼本身，所以測試用例的數(shù)量與代碼的復(fù)雜程度、代碼的數(shù)量等息息相關(guān)。這些因素，不僅使測試用例的數(shù)量劇增，更使得測試任務(wù)所需要的執(zhí)行時間劇增，極大可能會使測試人員無法按時完成測試任務(wù)。

從理論的角度上講，白盒測試是可以進(jìn)行完全的覆蓋測試的。但是，由于其他未知的、無法控制的因素，可能很難作到全面覆蓋。不過，它依舊是項目研發(fā)驗證測試覆蓋率的重要手段。

可以得出，白盒測試的覆蓋范圍是廣而全，即覆蓋面廣、測試全面；而黑盒測試的覆蓋范圍則是準(zhǔn)而明，即測試用例精準(zhǔn)、設(shè)計目標(biāo)明確。雖然白盒測試更加全面，但黑盒測試也有屬于它的優(yōu)點(diǎn)。因為黑盒測試設(shè)計的測試用例數(shù)量較少，所以可以有效縮減測試時間，并且降低測試成本。

3.3 對測試人員的要求

兩種測試方法對測試人員的要求如表1所示。

表1 兩種測試方法對測試人員的不同要求

看過兩種測試方法對測試人員的要求的人可能會說，黑盒測試不需要研究代碼，那黑盒測試肯定比白盒測試簡單。事實并非如此，有時候黑盒測試比白盒測試更加具有挑戰(zhàn)性。由于對內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不清楚，就會加大測試的難度。通過對IT行業(yè)測試人員數(shù)量的探究發(fā)現(xiàn)，有很多轉(zhuǎn)行的人，都會選擇做“黑盒測試”，因為它的起點(diǎn)比較低，更容易上手，但是要想更好的完成測試還是需要專業(yè)的測試人員。

3.4 適用階段不同

軟件開發(fā)是有階段性的，軟件的開發(fā)是一步步發(fā)展而來的，從無到有，這是需要過程的。按照開發(fā)過程的時間進(jìn)行劃分，可以將其劃分為前、中、后期三個階段。這三個階段對軟件開發(fā)人員的要求不同，對軟件測試人員的要求也不同。而這兩種相對的測試方法也在不同的階段發(fā)揮著它們的作用。具體情況，如圖1所示。

圖1 軟件開發(fā)階段兩種測試方法的使用情況

在軟件開發(fā)的前期階段，主要進(jìn)行需求分析、概要設(shè)計以及詳細(xì)設(shè)計。前期的代碼量并不是很多，測試人員一般會采用白盒測試進(jìn)行測試，通過它可以更好的完成測試任務(wù)。前期會根據(jù)客戶需求所書寫軟件的需求說明書和設(shè)計文檔進(jìn)行測試，故而，前期的測試任務(wù)是十分重要的，它不僅關(guān)系到客戶的直接利益，更對后面的工作有不可忽視的影響。前面做好了，可以很大程度的幫助測試人員完成之后的任務(wù)，也可以有效的避免一些不必要的軟件缺陷。最重要的一點(diǎn)是，前期測試發(fā)現(xiàn)的問題越多，修復(fù)所需要的花費(fèi)也就會越少。因為前期的修復(fù)并沒有那么復(fù)雜，成本相對后期就會較低。

在中期，一般都是將兩種方法相結(jié)合的方式進(jìn)行測試。這種聯(lián)合使用會幫助測試人員更快找到出現(xiàn)的錯誤和問題。

到了開發(fā)階段的后期，會進(jìn)行系統(tǒng)測試和確認(rèn)測試，這個時候黑盒測試就發(fā)揮了極其重要的作用。后期的檢查更加注重軟件產(chǎn)品功能的完整性和可使用性。利用黑盒測試可以更高效、更準(zhǔn)確的測試軟件的功能及其使用情況。后期就會從“用戶”的角度進(jìn)行試測，作為用戶肯定會更加注重產(chǎn)品的使用體驗。因此，黑盒測試在系統(tǒng)測試和確認(rèn)測試中起著無法替代的作用。

盡管每個階段用到的方法不同，但每個階段所使用的方法也不是一成不變的，這要根據(jù)軟件自身的要求進(jìn)行選擇。兩種方法相輔相成，往往會使得測試更加完美。

結(jié)語：軟件測試貫穿于軟件開發(fā)的整個過程中，測試過程中產(chǎn)生的問題不一定都是由程序員編寫的代碼所引起的，也有可能是由于前期階段的需求分析不到位，邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理等導(dǎo)致的。所以，在開發(fā)的過程中要不斷地進(jìn)行測試，并作好編寫測試報告的工作，從而幫助開發(fā)團(tuán)隊順利推進(jìn)開發(fā)工作。軟件測試人員就像是整個項目過程中“后勤保障”，時時刻刻存在，是不可缺少的一部分。

根據(jù)從兩種測試方法的測試出發(fā)點(diǎn)、覆蓋范圍、適用階段及對測試人員的要求的研究可以發(fā)現(xiàn)兩者之間的不同。黑盒測試盡管是不同于白盒測試的測試方法，但是可以看出白盒測試其實是對黑盒測試的補(bǔ)充與完善。選擇哪種測試方法取決于軟件的需求規(guī)格說明書。在測試一個軟件產(chǎn)品時，可能會選擇其中一種方法進(jìn)行測試，但大多數(shù)的情況下，需要將這兩種方法相結(jié)合起來進(jìn)行測試。測試人員盡可能多的發(fā)現(xiàn)Bug，就會更好地幫助開發(fā)人員完成他們的編碼工作。如何進(jìn)行選擇，需要根據(jù)測試任務(wù)的需求進(jìn)行抉擇。選擇時也可以參考一些開發(fā)人員的意見，并且把保障軟件質(zhì)量放在第一位。