路徑覆蓋

1.什么是路徑覆蓋

　　路徑覆蓋是指選取足夠多的測(cè)試數(shù)據(jù)，使程序的每條可能路徑都至少執(zhí)行一次（如果程序圖中有環(huán)，則要求每個(gè)環(huán)至少經(jīng)過(guò)一次）。路徑覆蓋是覆蓋率最高的一種覆蓋技術(shù)。

　　路徑覆蓋要求設(shè)計(jì)足夠多的測(cè)試用例，在白盒測(cè)試法中，覆蓋程度最高的就是路徑覆蓋，因?yàn)槠涓采w程序中所有可能的路徑。對(duì)于比較簡(jiǎn)單的小程序來(lái)說(shuō)，實(shí)現(xiàn)路徑覆蓋是可能的，但是如果程序中出現(xiàn)了多個(gè)判斷和多個(gè)循環(huán)，可能的路徑數(shù)目將會(huì)急劇增長(zhǎng)，以致實(shí)現(xiàn)路徑覆蓋是幾乎不可能的。

　　路徑覆蓋率的公式：路徑覆蓋率=被執(zhí)行到的路徑數(shù)/程序中總的路徑數(shù)。

2.路徑覆蓋的測(cè)試步驟

　　1、將程序流程圖轉(zhuǎn)換成控制流圖；

　　2、經(jīng)過(guò)語(yǔ)法分析求的路徑表達(dá)式；

　　3、生成路徑圖；

　　4、進(jìn)行路徑編碼；

　　5、經(jīng)過(guò)譯碼得到執(zhí)行的路徑；

　　6、通過(guò)路徑枚舉產(chǎn)生特定路徑測(cè)試用例；

　　7、修正的條件判斷覆蓋率。

3.完全路徑覆蓋測(cè)試方法[1]

　　雖然路徑覆蓋是覆蓋率最高的，但是，簡(jiǎn)單的程序路徑數(shù)量很少，而復(fù)雜的程序路徑數(shù)量巨大，要實(shí)現(xiàn)路徑覆蓋幾乎不可能，即測(cè)試量過(guò)大；另外，即使?jié)M足了程序結(jié)構(gòu)一般意義上的路徑覆蓋，仍然不能保證被測(cè)程序的正確性，即測(cè)試不足。如果要求測(cè)試更加充分，則要求增加更多的測(cè)試用例來(lái)提高覆蓋率，測(cè)試量會(huì)更大，于是，測(cè)試中就產(chǎn)生了測(cè)試量過(guò)大和測(cè)試不足這一對(duì)矛盾。

　　對(duì)于獨(dú)立路徑數(shù)的計(jì)算可以采用下面的方法：

　　第一步，從流圖中找出程序所有的必經(jīng)節(jié)點(diǎn)（流圖中任何獨(dú)立路徑都必定經(jīng)過(guò)的節(jié)點(diǎn)叫做必經(jīng)節(jié)點(diǎn)），記作IV（i），其中i為整數(shù)且 $0\le i \le N$ 。

　　第二步，從流圖中找出從必經(jīng)節(jié)點(diǎn)N（i）到必經(jīng)節(jié)點(diǎn)N（i+1）的獨(dú)立路徑數(shù)W（i），其中i為整數(shù)且 $0 \le i<N$ 。

　　第三步，重復(fù)上一步，直到程序結(jié)尾。

　　第四步，根據(jù)乘法法則，獨(dú)立路徑數(shù)= W（i），其中i為整數(shù)且 $0 \le i < N$ ，即獨(dú)立路徑數(shù)=W（0） * W（1） * ? * W（N一1）。

　　完全路徑是指所有獨(dú)立路徑的集合，非完全路徑就是所有獨(dú)立路徑集合的真子集。由于程序中可能會(huì)包含有多個(gè)條件的判定，所以程序流程圖可能包含有隱含路徑，從而有程序流圖轉(zhuǎn)換成的對(duì)應(yīng)流圖可能包含有隱藏路徑。如圖1、圖2所示。

　　消除隱含路徑的辦法就是將含有多個(gè)條件的判定分為多個(gè)判定。即把圖1的程序流圖轉(zhuǎn)換成如圖3所示，圖4是其對(duì)應(yīng)的流圖。

　　圖4中，節(jié)點(diǎn)1，4，7為必經(jīng)節(jié)點(diǎn)，W(0)=3，W(1)=3，所以獨(dú)立路徑數(shù)=3*3=9。由此，要達(dá)到完全路徑覆蓋就需要設(shè)計(jì)9個(gè)測(cè)試用例，從而使得測(cè)試量更加龐大。根據(jù)線(xiàn)性代碼序列與跳轉(zhuǎn)的測(cè)試覆蓋準(zhǔn)則，將程序在必經(jīng)節(jié)點(diǎn)處割斷，分別對(duì)每一段程序進(jìn)行完全路徑覆蓋的充分測(cè)試。對(duì)于被割斷的程序片斷，由于沒(méi)有參數(shù)人口，可以在程序片斷的開(kāi)頭增加代碼對(duì)參數(shù)進(jìn)行初始化。從而達(dá)到完全測(cè)試，緩解測(cè)試量過(guò)大與測(cè)試不足的矛盾。