路径覆盖

1.什么是路径覆盖

　　路径覆盖是指选取足够多的测试数据，使程序的每条可能路径都至少执行一次（如果程序图中有环，则要求每个环至少经过一次）。路径覆盖是覆盖率最高的一种覆盖技术。

　　路径覆盖要求设计足够多的测试用例，在白盒测试法中，覆盖程度最高的就是路径覆盖，因为其覆盖程序中所有可能的路径。对于比较简单的小程序来说，实现路径覆盖是可能的，但是如果程序中出现了多个判断和多个循环，可能的路径数目将会急剧增长，以致实现路径覆盖是几乎不可能的。

　　路径覆盖率的公式：路径覆盖率=被执行到的路径数/程序中总的路径数。

2.路径覆盖的测试步骤

　　1、将程序流程图转换成控制流图；

　　2、经过语法分析求的路径表达式；

　　3、生成路径图；

　　4、进行路径编码；

　　5、经过译码得到执行的路径；

　　6、通过路径枚举产生特定路径测试用例；

　　7、修正的条件判断覆盖率。

3.完全路径覆盖测试方法[1]

　　虽然路径覆盖是覆盖率最高的，但是，简单的程序路径数量很少，而复杂的程序路径数量巨大，要实现路径覆盖几乎不可能，即测试量过大；另外，即使满足了程序结构一般意义上的路径覆盖，仍然不能保证被测程序的正确性，即测试不足。如果要求测试更加充分，则要求增加更多的测试用例来提高覆盖率，测试量会更大，于是，测试中就产生了测试量过大和测试不足这一对矛盾。

　　对于独立路径数的计算可以采用下面的方法：

　　第一步，从流图中找出程序所有的必经节点（流图中任何独立路径都必定经过的节点叫做必经节点），记作IV（i），其中i为整数且 $0\le i \le N$ 。

　　第二步，从流图中找出从必经节点N（i）到必经节点N（i+1）的独立路径数W（i），其中i为整数且 $0 \le i<N$ 。

　　第三步，重复上一步，直到程序结尾。

　　第四步，根据乘法法则，独立路径数= W（i），其中i为整数且 $0 \le i < N$ ，即独立路径数=W（0） * W（1） * ⋯ * W（N一1）。

　　完全路径是指所有独立路径的集合，非完全路径就是所有独立路径集合的真子集。由于程序中可能会包含有多个条件的判定，所以程序流程图可能包含有隐含路径，从而有程序流图转换成的对应流图可能包含有隐藏路径。如图1、图2所示。

　　消除隐含路径的办法就是将含有多个条件的判定分为多个判定。即把图1的程序流图转换成如图3所示，图4是其对应的流图。

　　图4中，节点1，4，7为必经节点，W(0)=3，W(1)=3，所以独立路径数=3*3=9。由此，要达到完全路径覆盖就需要设计9个测试用例，从而使得测试量更加庞大。根据线性代码序列与跳转的测试覆盖准则，将程序在必经节点处割断，分别对每一段程序进行完全路径覆盖的充分测试。对于被割断的程序片断，由于没有参数人口，可以在程序片断的开头增加代码对参数进行初始化。从而达到完全测试，缓解测试量过大与测试不足的矛盾。