测试用例设计

Posted 2020-10-06 Hi，欢迎来到小喜的博客，希望能对你有所帮助！

一、为什么要使用测试用例

1、理清思路，避免遗漏

如果我们测试的项目大而复杂，我们可以把项目功能细分，根据每一个功能通过编写用例的方式来整理我们测试系统的思路，避免遗漏掉要测试的功能点。

2、跟踪测试进展

通过编写测试用例，执行测试用例，我们可以很清楚的知道我们的测试进度。

3、历史参考

在我们所做的项目中，也许会有很多功能是相同或相近的，我们对这类功能设计了测试用例，便于以后我们遇到类似功能的时候可以做参考依据。

4、重复性

我们测试一个系统不是一个人测一遍就算测完的，需要多人反复的进行测试，那么我们就需要测试用例来规范和指导我们的测试行为。

5、测试确认

在少数高风险的测试中，必须证明确实执行了计划执行的测试。

二、测试用例-要素

1、用例编号

测试用例的编号有一定的规则，比如系统测试用例的编号这样定义规则： PROJECT1-ST-001 ，命名规则是项目名称+测试阶段类型（系统测试阶段）+编号。定义测试用例编号，便于查找测试用例，便于测试用例的跟踪。

2、测试标题

对测试用例的描述，测试用例标题应该清楚表达测试用例的用途。比如 “ 测试用户登录时输入错误密码时，软件的响应情况 ” 。

3、重要级别

定义测试用例的优先级别，可以笼统的分为 四个不同的等级

4、输入限制

提供测试执行中的各种输入条件。根据需求中的输入条件，确定测试用例的输入。测试用例的输入对软件需求当中的输入有很大的依赖性，如果软件需求中没有很好的定义需求的输入，那么测试用例设计中会遇到很大的障碍。

5、操作步骤

提供测试执行过程的步骤。对于复杂的测试用例，测试用例的输入需要分为几个步骤完成，这部分内容在操作步骤中详细列出。

6、预期结果

提供测试执行的预期结果，预期结果应该根据软件需求中的输出得出。如果在实际测试过程中，得到的实际测试结果与预期结果不符，那么测试不通过；反之则测试通过。

三、编写用例参考什么内容？

当根据客户的需求整理出项目需求分析文档时，我们就可以根据需求文档来编写测试用例了。

等到项目开发人员把项目开发出来，给我们系统文档、部署环境、数据库结构（如果系统牵涉到数据库的话），我们根据这些文档来设计测试用例。

我们编写的测试用例经过评审之后，随着需求的变更、功能的改进，测试用例也需要更新和变动。

测试执行过程中，应该注意及时更新测试用例。往往在测试执行过程中，才发现遗漏了一些测试用例，这时候应该及时的补充；往往也会发现有些测试用例在具体的执行过程中根本无法操作，这时候应该删除这部分用例；也会发现若干个冗余的测试用例完全可以由某一个测试用例替代，那么删除冗余的测试用例。

四、黑盒测试用例的设计方法

具体的黑盒测试用例设计方法包括等价类划分法、边界值分析法、场景法、错误推测法、因果图法、判定表驱动法、正交试验设计法、功能图法等。

这些方法是比较实用的，但采用什么方法，在使用时自然要针对开发项目的特点对方法加以适当的选择。

1、等价类划分法

*在输入条件规定了取值范围或值的个数的情况下，则可以确立一个有效等价类和两个无效等价类。

*在输入条件规定了输入值的集合或者规定了“必须如何”的条件的情况下，可确立一个有效等价类和一个无效等价类。

*在输入条件是一个布尔量的情况下，可确定一个有效等价类和一个无效等价类。

*在规定了输入数据的一组值（假定n个），并且程序要对每一个输入值分别处理的情况下，可确立n个有效等价类和一个无效等价类。

*在规定了输入数据必须遵守的规则的情况下，可确立一个有效等价类（符合规则）和若干个无效等价类（从不同角度违反规则）。

*在确知已划分的等价类中各元素在程序处理中的方式不同的情况下，则应再将该等价类进一步的划分为更小的等价类。

a)确定测试用例:

*为每一个等价类编号。

*设计一个测试用例，使其尽可能多地覆盖尚未被覆盖过的合理等价类。重复这步，直到所有合理等价类被测试用例覆盖。

*设计一个测试用例，使其只覆盖一个不合理等价类。

b)举例：

问题：  “一个程序读入3个整数，把这三个数值看作一个三角形的3条边的长度值。这个程序要打印出信息，说明这个三角形是不等边的、是等腰的、还是等边的。”

我们可以设三角形的3条边分别为A，B，C。如果它们能够构成三角形的3条边，必须满足：

A>0，B>0，C>0，且A+B>C，B+C>A，A+C>B。

如果是等腰的，还要判断A=B，或B=C，或A=C。

如果是等边的，则需判断是否A=B，且B=C，且A=C。

根据以上分析，从而得到下图列表中的测试用例。

2、边界值分析法

使用边界值分析方法设计测试用例时一般与等价类划分结合起来。但它不是从一个等价类中任选一个例子作为代表，而是将测试边界情况作为重点目标，选取正好等于、刚刚大于或刚刚小于边界值的测试数据。

⑴如果输入条件规定了值的范围，可以选择正好等于边界值的数据作为合理的测试用例，同时还要选择刚好越过边界值的数据作为不合理的测试用例。如输入值的范围是[1，100]，可取0，1，100，101等值作为测试数据。

⑵如果输入条件指出了输入数据的个数，则按最大个数、最小个数、比最小个数少1、比最大个数多1等情况分别设计测试用例。如，一个输入文件可包括1--255个记录，则分别设计有1个记录、255个记录，以及0个记录的输入文件的测试用例。

⑶对每个输出条件分别按照以上原则⑴或⑵确定输出值的边界情况。如，一个学生成绩管理系统规定，只能查询95--98级大学生的各科成绩，可以设计测试用例，使得查询范围内的某一届或四届学生的学生成绩，还需设计查询94级、99级学生成绩的测试用例（不合理输出等价类）。

由于输出值的边界不与输入值的边界相对应，所以要检查输出值的边界不一定可能，要产生超出输出值之外的结果也不一定能做到，但必要时还需试一试。

⑷如果程序的规格说明给出的输入或输出域是个有序集合（如顺序文件、线形表、链表等），则应选取集合的第一个元素和最后一个元素作为测试用例。

3、场景法

用例场景用来描述流经用例的路径，从用例开始到结束遍历这条路径上所有基本流和备选流。

 

按照上图中每个经过用例的路径，可以确定以下不同的用例场景：

场景 1 基本流

场景 2 基本流 备选流 1

场景 3 基本流 备选流 1 备选流 2

场景 4 基本流 备选流 3

场景 5 基本流 备选流 3 备选流 1

场景 6 基本流 备选流 3 备选流 1 备选流 2

场景 7 基本流 备选流 4

场景 8 基本流 备选流 3 备选流 4

注：为方便起见，场景 5、6 和 8 只考虑了备选流 3循环执行一次的情况。

4、错误推测法

概念：

基于经验和直觉推测程序中所有可能存在的各种错误，从而有针对性的设计测试用例的方法

基本思想：

列举出程序中所有可能有的错误和容易发生错误的特殊情况，根据他们选择测试用例

5、因果图法

概念：

因果图法是一种利用图解法分析输入的各种组合情况，从而设计测试用例的方法，它适合于检查程序输入条件的各种组合情况

基本思想：

等价类划分法和边界值分析方法都是着重考虑输入条件，但没有考虑输入条件的各种组合、输入条件之间的相互制约关系。这样虽然各种输入条件可能出错的情况已经测试到了，但多个输入条件组合起来可能出错的情况却被忽视了。

如果在测试时必须考虑输入条件的各种组合，则可能的组合数目将是天文数字，因此必须考虑采用一种适合于描述多种条件的组合、相应产生多个动作的形式来进行测试用例的设计，这就需要利用因果图（逻辑模型）。

6、判定表驱动法

概念：

判定表是分析和表达多逻辑条件下执行不同操作的情况的工具。

基本思想：

能够将复杂的问题按照各种可能的情况全部列举出来，简明并避免遗漏。因此，利用判定表能够设计出完整的测试用例集合。

在一些数据处理问题当中，某些操作的实施依赖于多个逻辑条件的组合，即：针对不同逻辑条件的组合值，分别执行不同的操作。判定表很适合于处理这类问题。

7、正交试验设计法

概念：

依据Galois理论,从大量的（实验）数据（测试例）中挑选适量的,有代表性的点（例）,从而合理地安排实验（测试）的一种科学实验设计方法.类似的方法有:聚类分析方法,因子方法方法等.

基本思想：

利用因果图来设计测试用例时, 作为输入条件的原因与输出结果之间的因果关系,有时很难从软件需求规格说明中得到。往往因果关系非常庞大,以至于据此因果图而得到的测试用例数目多的惊人，给软件测试带来沉重的负担，为了有效地,合理地减少测试的工时与费用,可利用正交实验设计方法进行测试用例的设计。

8、功能图法

概念：

功能图由状态迁移图和布尔函数组成.状态迁移图用状态和迁移来描述.一个状态指出数据输入的位置（或时间）,而迁移则指明状态的改变.同时要依靠判定表或因果图表示的逻辑功能.

从功能图生成测试用例的过程：

1) 生成局部测试用例:在每个状态中,从因果图生成局部测试用例.局部测试用例由原因值（输入数据）组合与对应的结果值（输出数据或状态）构成。

2) 测试路径生成:利用上面的规则（三种）生成从初始状态到最后状态的测试路径。

3) 测试用例合成:合成测试路径与功能图中每个状态中的局部测试用例.结果是初始状态到最后状态的一个状态序列,以及每个状态中输入数据与对应输出数据的组合。

五：测试方法选择的综合策略

在实际测试中，往往是综合使用各种方法才能有效提高测试效率和测试覆盖度，这就需要认真掌握这些方法的原理，积累更多的测试经验，以有效提高测试水平，以下是各种测试方法选择的综合策略，可在实际应用过程中参考。

*首先进行等价类划分，包括输入条件和输出条件的等价划分，将无限测试变成有限测试，这是减少工作量和提高测试效率的最有效方法。

*在任何情况下都必须使用边界值分析方法。经验表明用这种方法设计出测试用例发现程序错误的能力最强。

*对照程序逻辑，检查已设计出的测试用例的逻辑覆盖程度。如果没有达到要求的覆盖标准，应当再补充足够的测试用例。

*对于业务流清晰的系统，可以利用场景法贯穿整个测试案例过程，在案例中综合使用各种测试方法。