白盒测试也称为结构测试、透明盒测试、逻辑驱动测试或基于代码的测试

1. 白盒测试概述
   • 白盒测试也称为结构测试、透明盒测试、逻辑驱动测试或基于代码的测试。它是一种测试用例设计方法，测试人员可以访问程序的内部结构，如代码和逻辑流程。在Java程序中，这意味着能够查看类、方法、控制结构（如条件语句和循环）等内容。
   • 主要目的是通过检查程序的内部逻辑结构来保证程序的所有路径都被正确执行，以发现程序内部的错误，比如逻辑错误、未初始化的变量、错误的运算优先级等。
2. 白盒测试的主要技术
   • 语句覆盖（Statement Coverage）
     • 这是最基本的白盒测试覆盖标准。它要求测试用例能够使得程序中的每一条可执行语句至少被执行一次。例如，对于下面这个简单的Java方法：

public int add(int a, int b) {
    int result = a + b;
    return result;
}

 - 一个测试用例可以是`add(1, 2)`，这样就执行了方法中的两条语句。但语句覆盖有局限性，它不能发现程序中的逻辑错误，比如如果在`result = a + b`这条语句中，加法运算被错误地写成减法运算，语句覆盖可能无法发现这个错误。

• 判定覆盖（Decision Coverage）
  • 也称为分支覆盖。它要求设计的测试用例能够使得程序中的每个判定的所有可能结果（真和假）至少出现一次。考虑下面的Java代码片段：

public boolean isPositive(int num) {
    if (num > 0) {
        return true;
    } else {
        return false;
    }
}

 - 为了达到判定覆盖，需要两个测试用例，一个是`isPositive(1)`（使得`if`条件为真），另一个是`isPositive(-1)`（使得`if`条件为假）。这种覆盖标准比语句覆盖更强，能够发现更多的逻辑错误。

• 条件覆盖（Condition Coverage）
  • 条件覆盖要求设计的测试用例使得每个判定中的每个条件的所有可能结果至少出现一次。例如，对于下面的代码：

public boolean checkNumber(int num) {
    if (num > 0 && num < 10) {
        return true;
    } else {
        return false;
    }
}

 - 这里有两个条件`num > 0`和`num < 10`。要达到条件覆盖，需要设计测试用例来覆盖所有条件的可能组合，如`checkNumber(5)`（两个条件都为真）、`checkNumber(-1)`（第一个条件为假，第二个条件为假）、`checkNumber(15)`（第一个条件为真，第二个条件为假）等。

• 路径覆盖（Path Coverage）
  • 路径覆盖是最全面的覆盖标准。它要求测试用例能够覆盖程序中所有可能的执行路径。对于包含多个分支和循环的复杂程序，路径数量可能会非常多。例如，考虑一个包含循环和多个分支的Java方法，通过分析其控制流图来确定所有可能的路径，然后设计测试用例来覆盖这些路径。

3. 白盒测试工具
   • JUnit
     • 这是Java中最常用的单元测试框架。它提供了注解来标记测试方法，如@Test。可以方便地编写测试用例来测试Java类中的方法。例如：

import org.junit.jupiter.api.Test;
import static org.junit.jupiter.api.Assertions.*;
class Calculator {
    public int add(int a, int b) {
        return a + b;
    }
}
class CalculatorTest {
    @Test
    public void testAdd() {
        Calculator calculator = new Calculator();
        int result = calculator.add(2, 3);
        assertEquals(5, result);
    }
}

 - 在这个例子中，`CalculatorTest`类中的`testAdd`方法是一个测试方法，它使用`assertEquals`来验证`Calculator`类中的`add`方法的结果是否正确。

• EclEmma
  • 它是一个基于Eclipse的Java代码覆盖工具。它可以集成到Eclipse开发环境中，帮助开发人员直观地查看代码的覆盖情况，包括语句覆盖、分支覆盖等。通过它可以很容易地发现哪些代码没有被测试用例覆盖，从而完善测试用例。

4. 白盒测试的优势和局限性
   • 优势
     • 可以深入到程序内部，发现隐藏在代码中的逻辑错误，对于提高代码质量很有帮助。可以针对性地对复杂的算法和关键的业务逻辑进行测试，确保程序的正确性。
   • 局限性
     • 白盒测试需要测试人员对程序的内部结构有深入的了解，包括代码和逻辑。这就要求测试人员具备一定的编程知识。而且对于大型复杂的程序，可能存在大量的路径和逻辑组合，要实现完全的覆盖（如路径覆盖）可能会非常耗时和困难。另外，白盒测试主要关注程序的内部结构，可能会忽略程序在实际使用环境中的一些问题，如与其他系统的兼容性等。