ソフトウェア基礎講座資料

1. 第3回「テスト・ケースの設計」
2011年6月24日（金）
服部 健太
ソフトウェア・テスト入門

2. テストの鍵
2011/6/24ソフトウェア・テスト入門３2
 可能なテスト・ケースのどのようなサブセットが
もっともエラーを発見できる確率が高いか
 われわれの探し求めているもの
 テスト・データのセットをより賢明に選択できる一連の
思考過程
 もっとも劣った手法
 ランダム入力テスト（テスト・ケースを無作為に選ぶ）
 ⇒最適なサブセットをさがしあてる確率は非常に低い
 推奨する手法
 ブラックボックス法をつかったテスト・ケースを開発し，
ホワイトボックス法をつかって，必要なだけ補足的なテ
スト・ケースを開発する

3. この章で論議する手法
ブラックボックス ホワイトボックス
2011/6/24ソフトウェア・テスト入門３3
 同値分割
 限界値分析
 原因－結果グラフ
 エラー推測
 命令網羅
 判定条件網羅
 条件網羅
 判定条件／条件網羅
 複数条件網羅

4. 命令網羅
2011/6/24ソフトウェア・テスト入門３4
 プログラムのすべての命令が少なくとも１回は実
行されること
 必要条件ではあるが，十分条件ではない
 テストの基準としては非常に弱い

5. 小さなプログラムの例
2011/6/24ソフトウェア・テスト入門３5
def some_proc(a,b,x):
if a>1 and b==0:
x = x / a
if a==2 or x>1:
x = x + 1
 経路aceをたどる１つのテ
ストケースを書けば，す
べての命令を実行可能
 some_proc(2,0,3)
 発見できないエラー例
 andがorだったら
 x>1がx>0だったら
 xが変わらないのがバグ
だったら
a>1
and
b==0
a=2
or
x > 1
x=x/a
x=x+1
True
False
True
False
a
b
c
d
e

6. 判定条件網羅（分岐網羅）
2011/6/24ソフトウェア・テスト入門３6
 それぞれの判定条件が真と偽の結果を少なくとも
１度ずつもつようにテスト・ケースを書く
 それぞれの分岐方向が少なくとも１回はたどる
 基本的にはすべての分岐方向が実行されれば，すべ
ての命令が実行されることになるので，命令網羅よ
りは強い基準
 問題：
 P.5のプログラムについて，判定条件網羅を行うに
は，どのようなテスト・ケースを与えれば良いか？
 また，このときP.5で示したエラー例のうち，発見
できるものはどれか？

7. 条件網羅
2011/6/24ソフトウェア・テスト入門３7
 判定におけるあらゆる条件で，すべての可能な結果
を少なくとも１回はとるようにテスト・ケースを書
く
 例：
 for (k = 0; k <= 50 && j + k < quest; k++)
 k≦50, k＞50, j+k＜quest, j+k≧questの場合のテスト・
ケースを書く
 j = 0, quest = 52とj = 0, quest = 10
 判定条件網羅では，j+k<questが偽になる状況を調べる
ことなく，k=0～51までループを実行させて満足してし
まう
 問題：
 P.5のプログラムについて，条件網羅を満足するテス
ト・ケースを考えよ

8. 判定条件／条件網羅
2011/6/24ソフトウェア・テスト入門３8
 条件網羅の基準では，if A and Bをテストする場
合，Aが真でBが偽，Aが偽でBが真という2つの
テスト・ケースでも満たされる．
 ⇒if文におけるthen節が実行されない
 １つの判定条件において
 それぞれの個別条件がすべての可能な結果を少なく
とも１回はとるようにする
 それぞれの条件判定が可能な結果を少なくとも１回
はとるようにする

9. 複数条件網羅
2011/6/24ソフトウェア・テスト入門３9
 それぞれの判定における条件付き結果の可能なすべ
ての組み合わせをためすテスト・ケースを書く
 例：
i = 0; not_found = true
while i < tbl_size and not_found:
// search table
i++
i < tbl_size not_found 備考
True True
True False テーブルの途中で中身を見つける
False True 中身が見つからない
False False 中身がテーブルの最後にある

10. 問題
2011/6/24ソフトウェア・テスト入門３10
 P.5のプログラムにおいて，複数条件網羅基準を
満たすテスト・ケースを考えよ
 それぞれの判定において条件付き結果のどのような
組合せが考えられるか？
 それを満たすテスト・ケースは？

11. 同値分割
2011/6/24ソフトウェア・テスト入門３11
 可能な入力のうちのサブセットから，エラー発見の
確率が高くなるようなものを見つけるための手法
 プログラムの入力領域を有限の数の同値のクラスに
分割する
 同値クラスのなかの１つのテスト・ケースがエラーを発
見すれば，同じクラスの他のすべてのテストケースも同
じエラーを発見するだろう．
 同値分割によるテストケースの設計
1. 同値クラスを識別する
2. テスト・ケースを定義する

12. 同値クラスの見わけ方
2011/6/24ソフトウェア・テスト入門３12
 それぞれの入力条件をとりあげ，２つ以上のグ
ループに分割する
 有効同値クラス
 プログラムへの有効な入力をあらわす
 無効同値クラス
 あやまった入力値をあらわす
 次のような表を作って列挙していく
入力条件 有効同値クラス 無効同値クラス

13. 見わけるための指標
2011/6/24ソフトウェア・テスト入門３13
 入力条件が値の範囲を指定する場合は１つの有効同
値クラスと２つの無効同値クラスを選んで指定
 例：「項目数は１から９９９まで」
 入力条件が入力値のセットを指定し，それぞれのプ
ログラムの中で異なった扱いをされると考える理由
がある場合，それぞれに有効同値クラスを選び，１
つの無効同値クラスを選ぶ
 例：「座席の種類は，Ｓ席，Ａ席，Ｂ席がある」
 入力条件が「ねばならぬ」という状況を指定する場
合，１つの有効同値クラスと１つの無効同値クラス
を選ぶ
 例：「名前の１文字目は英字でなければならない」
 同値クラスのなかの要素が，プログラムで同一に扱
われないと思う理由がある場合，さらに小さく分割

14. テスト・ケースの見わけ方
2011/6/24ソフトウェア・テスト入門３14
1. それぞれの同値クラスに一連の番号をつける
2. できるだけ多くのカバーされていない有効同値クラ
スをカバーする新しいテスト・ケースを考えて書き，
これをすべての有効同値クラスがテスト・ケースで
カバーされるまでおこなう
3. カバーされていない無効同値クラスの１つをカバー
するテストを書き，すべての無効同値クラスがテス
ト・ケースでカバーされるまでつづける
 ある種のあやまりをもつ入力値をチェックする場合，
他のあやまりをもつ入力値のチェックが隠されるかも
しれない．
 例：「製本の型式（上製本，並製本，ルーズリーフ）と数量
（1～9999）を入れよ」という指定に対して「XYZ, 0」

15. 例：ＷＴＬの作業線入力
2011/6/24ソフトウェア・テスト入門３15
入力条件 有効同値クラス 無効同値クラス
メインオーダコードは３
ケタの数字（ただし１文
字目は英字可）
333,E11 なし，1, 9999,1EE,
サブオーダコードは３ケ
タの数字
555 9999,0
開始，終了時間は１５分
単位で指定
10:15 15:32, 26:00, 15:99
作業時間15分以上 10:30-13:00 10:15-10:15,10:15-9:15
作業区分は
G,MA,CM,DB,TR
G,MA,CM,DB,TR X
外出指定可能 指定のあり，なし
備考欄は２０文字まで “休業”，なし “XX…XX”（21文字以上
の文字列）

16. 限界値分析
2011/6/24ソフトウェア・テスト入門３16
 限界条件とは，入力同値クラスと出力同値ク
ラスの端の真上，あるいはその上かしたに位
置する状況．
 同値クラスのばあいは，その代表としてどんな要素
をえらんでもよいが，限界値分析では，同値クラス
のそれぞれの端がテストの対象となるように，１つ
または複数個の要素をえらぶことが必要
 入力条件に注意を集中させるだけでなく，テスト
ケースは，また結果空間を考慮することによっても
得られる
 限界値分析によって，たとえば，A+B>Cとな
るところをA+B≧Cとコーディングされてし
まったエラーを発見できる

17. 限界値分析の指標
2011/6/24ソフトウェア・テスト入門３17
 入力条件が値の範囲を指定する場合，その両端のテ
ストケースと，それらを超えた状態の無効入力テス
トケースを書く．
 -1.0～+1.0であれば，-1.0, 1.0, -1.001, 1.001のテストケース
を書く
 入力条件がいくつかの値を指定するばあい，値の数
の最大数と最少数，そして１つ少ない数と多い数の
テストケースを書く
 入力ファイルが1～255のレコードを含む可能性があるときは，
0, 1, 255, 256レコードのテストケースを書く
 個々の出力条件について，指標１をつかう．
 たとえば，プログラムが月ごとの所得控除額を計算するとし
て，最小値が0円で最大値が11万円ならば，0円と11万円が控
除されるようなテストケースを書く

18. 限界値分析の指標（２）
2011/6/24ソフトウェア・テスト入門３18
 個々の出力条件に指標２を適用する
 情報検索システムが入力質問にたいしてもっとも関
係深い抄録を表示するとして，4件より多い抄録は
表示しないとした場合，プログラムが0件と1件と4
件の抄録を表示する場合のテストケースを書く，そ
してプログラムがあやまって5件の抄録を表示する
可能性のあるようなテストケースを書く
 プログラムの入出力が1組の順序データセット
（順次ファイル，線形リスト，表）である場合，
その1組の最初と終わりの要素に焦点をあわせる
 くわえて，他の限界条件をみつけるための「カ
ン」を働かせる

19. 限界値分析の例
2011/6/24ソフトウェア・テスト入門３19
 MTESTは選択式の試験を採点するプログラム
 入力はOCRで読み込まれたファイルで80字のレコードを含む
 学生数の最大200
題
1 80
質問数
1 3 4 9
正 答 1－50
10 59 6
0
2
8079
1 9
正 答 51－100
10 59 6
0
2
8079
…
学生番号
1 9
学生の答 1－50
10 59 6
0
3
8079
1 9
学生の答 51－100
10 59 6
0
3
8079
学生番号 学生の答 1－50 3……

20. 出力レコードの仕様
 以下の４つの出力レコードがある
 学生の名前順にならべた各学生の成績と等級の報告
書
 成績順にならべた同様の報告書
 成績の平均値，中央値，標準偏差をしめす報告書
 質問番号順に，それぞれの質問の正答率
2011/6/2420 ソフトウェア・テスト入門３

21. 例題の限界値分析（入力限界）
 空の入力ファイル
 題名レコードがない
 １字の題名
 ８０字の題名
 質問が１つの試験
 質問が50の試験
 質問が51の試験
 質問が999の試験
 質問が0の試験
 質問数のはいるフィールドに数字で
ない値
 題名レコードのあとに正解レコード
がない
 正解レコードが１つ余分にある
 正解レコードが１つたりない
 学生数が0人
 学生数が1人
 学生数が200人
 学生数が201人
 ある学生レコードは解答レコード１
つもっているが，その正解レコード
は2つある
 上記の学生はファイルの第1番目の
学生
 上記の学生はファイルの最後の学生
 ある学生は解答レコードを2つもっ
ているが，その正解レコードは1つ
しかない
 上記の学生はファイルの第1番目の
学生
 上記の学生はファイルの最後の学生
2011/6/2421 ソフトウェア・テスト入門３

22. 例題の限界値分析（出力限界）
 「報告書１，２」
 （学生数が0人）
 （学生数が1人）
 （学生数が200人）
 全ての学生は成績が同じ
 全ての学生は成績がちがっている
 すべてではないが，何人かの学生は
同じ成績
 ある学生は0点
 ある学生は100点
 ある学生はもっとも低い可能な名称
値をもつ
 ある学生はもっとも高い可能な名称
値をもつ
 学生数は1ページの報告書に収まる
のにちょうどよい数
 学生数は1人の余分をのぞけば，他
の学生が1ページにおさまるような
数
 「報告書３」
 平均値は最高値をもつ
 平均値が0となる
 標準偏差値が最高値をもつ
 標準偏差値が0となる
 「報告書４」
 （学生数が0人）
 すべての学生は質問１を正しく答え
る
 すべての学生は質問1をあやまって
答える
 すべての学生は最後の質問を正しく
答える
 すべての学生は最後の質問をあや
まって答える
 質問数は，報告書がちょうど1ペー
ジになるような数
 質問数は，1人の余分をのぞけば報
告書がちょうど1ページになるよう
な数
2011/6/2422 ソフトウェア・テスト入門３

23. 次回予定
 日にち
 ２０１１年７月１日（金）
 時間
 １０：３０～１２：００
 場所
 ＬＢ／２ＦＡ
 内容
 テストケースの設計（その２）
2011/6/2423 ソフトウェア・テスト入門３