软件测试之用例设计，入门必备！
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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：
-
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。 -
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。 -
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。 -
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 |
| 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 |
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 |
- 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 |
| 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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