软件测试之用例设计，入门必备

Posted 2022-11-12 One Tester

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• • • 一、前言
    • 二、用例设计方法
    • • 2.1、等价类划分法
      • 2.2、边界值法
      • 2.3、因果图与判定表

一、前言

    测试用例的编写是测试日常工作中必不可少的事情，而如何设计一份好的测试用例呢？一般测试用例的设计包括以下几个关键点：

• 前提条件：测试环境的需求或者某个前置场景需求。例如网购商品并支付的前置条件肯定是需要登录的。
• 测试步骤：一步步的操作。这里的步骤一定是需要按照编写的步骤可以重现的情况。
• 测试数据：使用的数据；例如我现在需要登录，肯定是需要写登录使用的用户名和密码，而用户名和密码就是测试数据。
• 预期结果：根据需求而言，预期的结果。当实际结果与预期结果不一致，则这个用例就是执行失败。

二、用例设计方法

    在测试用例设计过程中，常用到的几种测试用例设计方法如下：等价类划分法、边界值法、因果图-判定表设计法。

2.1、等价类划分法

    等价类划分法：将程序的输入域划分为若干部分，然后从每个部分中选取少数代表性数据当做测试用例，每一类的代表性数据在测试中的作用就等价于这一类中的其他值。从而在某一类中的一个例子发现了错误，就等价于类中其他例子也有同样的错误。反之，如果某一个类中的一个例子没有发现错误，则这个类中的其他例子也不会查出错误。

例如：现在需求为测试一个两位数的加法计算器的计算结果是否正确。其中输入的数值在-99到99之间，大于99或者小于-99的输入应该被拒绝，并显示错误信息。

    如果这个需求不采取等价类划分法，而是根据需求依次分别给加法运算的的两个参数输入指定范围的值，对应的测试结果就应该如下：

第一个参数的值	第二个参数的值	两数相加的值
1	1	2
1	-1	0
1	-2	-1
1	2	3
... ...	... ...	... ...

    按照上面这种穷举测试的方法，就会有太多的情况需要进行测试。而不采取穷举测试的话，在进行1+1、1+2的测试之后，是否还有必要测试1+3呢？所以这里就出现了等价类划分法。

    等价类划分法的原则如下：

1. 如果输入条件规定了取值的范围或值的个数，则可确定一个有效等价类和两个无效等价类。

2. 如果一个输入条件说明了一个“必须成立”的情况，则可划分为一个有效等价类和一个无效等价类。

3. 如果输入条件规定了输入数据的一组可能的值，而且程序是用不同的方式处理每一个值，则可为每一种值划分一个有效等价类，并划分一个无效等价类。

4. 如果我们确知，已划分的某个等价类中的各元素（例子）在程序中的处理方式是不同的，则应据此等价类进一步划分为更小的等价类。

根据上面这几个划分的原则，用实际情况可以描述为如下：
1：例如 此处的两位数计算器，取值范围为-99到99，所以就对应两个无效等价类（大于99和小于-99），一个有效等价类（输入的值在-99到99之间）。
2.：第二种必须成立的情况，从开发代码的角度来想，就相当于有一个布尔类型的数值，只可能是true或者false，所以就只有两个等价类。
3：第三种情况，就以考试分数为例，小于60分为不及格，60-70为及格，70-80为中，80-89为良，90-100为优。这里就会根据不同的值划分为一个有效等价类。

    在确立好等价类之后，建立等价类表，列出所有划分出的等价类。在基于等价类划分的用例设计中，需要让每一个无效等价类都有唯一的一个测试用例，让每一个有效等价类都有用例（也就是一个用例可以包含多个有效等价类）。根据等价类划分的原则中的1和4，从而可以设计出下面的几个等价类：

序号	功能项	有效等价类	编号	无效等价类	编号
1	两位数加法	-99≤加数取值≤0	2	加数取值<-99	1
		0≤加数取值≤99	3	加数取值>99	4

    而根据上面划分的等价类，从而可以设计出我们的设计用例为：

测试用例编号	输入数值	所属等价类	预期输出
1	50+2	3	正确输出：52
2	-63+(-20)	2	正确输出：-83
3	-30+10	2,3	正确输出：-20
4	-130	1	错误信息
5	125	4	错误信息

    上面就是关于等价类划分法的基本介绍和一个举例。其实关于上面这里例子，等价类是还可以去细分的。例如无效等价类中，还可以有输入的不是数值，而是字母等情况。但是在等价类划分的时候，也不是越细致越好，不然会过于冗余。

2.2、边界值法

    边界值法：是一种补充等价类划分法的测试用例设计技术，它不是选择等价类的任意元素，而是选择等价类边界的测试用例 。

    还是用上面两位数加法的测试而言，可能也会出现以下情况：输入的数值分别为-99和98后，预期是能计算成功的,但是实际可能会出现提示输入值有误，这里就是因为边界值没有得到好的测试。根据边界值法，我们就会新增以下几条用例：

测试用例编号	输入数值	被测边界	预期输出
1	-100	-99	错误信息
2	-99+（-99）		正确输出：-198
3	-98+（-98）		正确输出：-196
4	98+98	99	正确输出：196
5	99+99		正确输出：198
6	100		错误信息

     边界值设计的原则：

• 如果输入条件规定了取值范围，应以该范围的边界内及刚刚超过范围的边界外的值作为测试用例。例如以a和b为边界，测试用例应当包含a和b及略大于a和略大于b的值。

2.3、因果图与判定表

    前面的等价划分法和边界值分析法都是着重考虑输入条件，但是没有考虑条件的各种组合、输入条件之间的相互制约关系。但是如果测试时必须考虑输入条件的各种组合，那么条件组合的数目将是天文数字。所以需要采用一种适合多种条件的组合、产生多个相应动作的测试方法，这就需要利用因果图设计方式来考虑。
    因果图：基于上面这种思想，一些程序的功能可以用决策表（判定表）的形式来表示，并根据输入条件的组合情况规定相应的操作。因此，可以考虑为决策表中的每一例设计一个测试用例，以便测试程序在输入条件的某种组合下的输出是否正确。

    而一般判定表包含以下四部分：

• 条件桩：列出了问题的所有条件，通常认为列出得条件的次序无关紧要。
• 动作桩：列出了问题规定可能采取的操作，这些操作的排列顺序没有约束。
• 条件项：列出针对它左列条件的取值，在所有可能情况下的真假值。
• 动作项：列出在条件项的各种取值情况下应该采取的动作。

    还是以两位数加法计算器为例，使用因果图-判定表的方法进行用例设计：

• 分析出输入条件和输出条件

输入1

条件1：	0≤X≤99
条件2：	-99≤X<0
条件3：	X<-99
条件4：	X>99

输入2

条件1：	0≤X≤99
条件2：	-99≤X<0
条件3：	X<-99
条件4：	X>99

输出

正确计算

错误计算

• 分析条件互斥
  输入1的条件1、2、3、4之间互斥，输入2的条件1、2、3、4互斥，输入1与输入2之间不存在互斥。输出结果正确与错误互斥。

• 分析、简化并画出判定表

输入1
条件1	T	T	-	-	-	-	-	-
条件2	-	-	T	T	-	-	-	-
条件3	-	-	-	-	T	T	-	-
条件4	-	-	-	-	-	T	-	-
输入2
条件1	T	-	T	-	-	-	-	-
条件2	-	T	-	T	-	-	-	-
条件3	-	-	-	-	-	-	T	-
条件4	-	-	-	-	-	-	-	T
输出
正确计算	X	X	X	X	-	-	-	-
错误提示	-	-	-	-	X	X	X	X

• 得到测试用例

测试用例编号	输入数值	预期输出
1	98+98	正确输出：196
2	99+（-99）	正确输出：0
3	-98+（50）	正确输出：-48
4	-34+（-45）	正确输出：-79
5	-100	错误信息/td>
6	100	错误信息
7	20+（-123）	错误信息
8	20+（123）	错误信息

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