测试设计方法详解

1、等价类划分

为每个输入划分等价类，得到等价类表，为每个等价类规定一个唯一编号。设计一个测试用例，使其尽可能多的覆盖所有尚未覆盖的有效等价类。重复这一步骤，使得有效等价类均被测试用例所覆盖设计一个测试用例，使其只覆盖一个无效等价类。重复这一步骤使得所有无效等价类均被覆盖。

2、边界值分析

从测试规格中分析得到输入参数类型，对于输入等价类划分方法进行等价类的划分，运用域测试分析方法确定域范围的边界（上点、离点与内点）。如果存在多个输入域，则需要运用因果图、判定表方法这些输入域边界值的组合情况进行进一步分析，选择这些上点、离点与内点或者这些点的组合形成测试项。

3、判定表

判定表是分析和表达多种输入条件下系统执行不同动作的工具，它可以把复杂的逻辑关系和多种条件组合的情况表达得既具体又明确。

列出所有的条件桩和动作桩，填入条件桩、条件项和动作桩、动作项，化简，合并相似规则，将每条规则转化为用例。

基本格式

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。

在有效等价类和无效等价类中选取有代表性的输入构成测试用例，避免测试效果相同的冗余用例。

通常和边界值法结合使用。

1、按照每个输入条件确定有效等价类和无效等价类

2、不同的输入条件的等价类不需要组合，即不需要所有组合遍历一遍。只需要每一种等价类都被覆盖即可。

1、输入条件明确了值的范围

2、输入条件明确了值的个数

3、输入条件明确了是一个有序的集合

1、除了考虑边界值，还要考虑边界值附近的值

2、同一范围内取一个有效值即可

针对不同逻辑条件的组合值，分别执行不同的操作

条件桩（问题的所有条件）                            条件项（所有可能条件下的真假值）

动作桩（问题规定可能采取的动作）              动作项（在条件项的各种取值情况下应该采取的动作）

对多种状态以及状态之间的切换条件和切换路径的测试

1、绘制状态迁移图，包括迁移方向和迁移条件

2、设计用例覆盖所有路径

1. 边界值分析法：

指对输入的边界条件进行分析，设计出针对边界值的测试用例。

数值的边界值检验

字符的边界值检验

如： ASCII和 Unicode编码方式

其他边界值检验

选上所有选项(最大值)

不选上任何一项(空，零)

只选一项 (最小值)

2. 等价类划分法：

有效等价类：指输入完全满足程序输入的规格说明，是由有效且有意义的输入数据所构成的集合，利用有效等价类可以检验程序是否满足规格说明所规定的功能和 性能 。

无效等价类：和有效等价类相反，即不满足程序输入要求或者由无效的输入数据构成的集合。

3. 因果图法：

就是利用图解法分析软件输入(原因)和输出条件(结果)之间的关系，以设计测试用例的方法。因果图法适合于检查程序输入条件的多种情况的组合，并最终生成判定表，来获得对应的测试用例。

4. 功能图法

　功能图是描述程序状态变化、转移的过程，因为软件运行或操作的过程可以看作是其状态不断发生变化的过程。测试用例的设计就是如何覆盖所有软件表现出来的状态，即在满足输入/输出的一组条件下，软件运行是一系列有次序的、受控制的状态变化过程。

5. 错误推测法：

推测法主要依赖经验、直觉来作出简单的判断甚至是猜测，给出可能存在 缺陷 的条件、场景等，在找到缺陷后，设计出相应的测试用例。

6. 正交实验设计方法：

主要步骤是：

(1) 对软件 需求 规格说明中的功能要求进行划分(层层分解与展开)，分解成具体的、相对独立的基本功能。

(2) 根据基本功能的 质量 需求，找出影响其功能实现的操作对象和外部因素，每个因素的取值可以看作水平，多个取值就存在多个水平。

(3) 确定待测试软件中所有因素及其权值，这是 测试用例设计 的关键，确保全面、准确。

权值是依据各因素的影响范围、发生的频率和质量的需求来确定的。

(4) 加权筛选，生成因素分析表。

(5) 利用正交表构造测试数据集，正交表的每一行，就是一条测试用例。考虑交互作用不可忽略的处理因素和不可混杂的原则，有交互作用的组合优先安排。

         定义： 把全部输入数据合理划分为若干等价类,在每一个等价类中取一个数据作为测试的输入条件,用少量代表性的测试数据，取得较好的测试结果。等价类划分可有两种不同的情况：有效等价类和无效等价类。

1）确定等价类

             有效等价类：     满足输入条件的

             无效等价类：     不能满足输入条件的     超出范围的数值  

            空值   

            特殊字符   

            有空格（前、中、后）

2）生成测试用例

每个等价类编写一个测试用例；

设计一条测试用例，尽可能多地覆盖所有还未被覆盖的有效等价类；

设计一条测试用例，覆盖一条还未被覆盖到的无效等价类。

等价类划分的六大原则：

1）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。

例如：手机号码由11位数字组成

有效：11位符合电话号码规则的数字

无效：1、小于11位数字；2、大于11位数字

2）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，可以确立一个有效等价类和一个无效等价类。

3）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。布尔量是一个二值枚举类型，一个布尔量具有两种状态：true和false

4）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。

例如：

输入条件说明输入为：中文、英文、数字三种之一，则分别取这三种值作为三个有效等价类，另外把这三种字符以外的任何字符作为无效等价类

5）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）

例如：输入条件说明每个学生可选修1~3门课程

有效：选修1~3门课程

无效：1、未选修课程

            2、选修课程超过3门

6）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。

等价类划分法要点：长度、类型、字母、汉字、特殊字符、空、空格

二、边界值分析法

边界值分析方法是对等价类划分方法的补充。

使用边界值分析方法设计测试用例，首先应确定边界情况。通常输入和输出等价类的边界，就是着重测试边界的情况。选取正好等于，刚刚大于或刚刚小于边界值的值作为测试数据，而不是选取等价类中的典型值或任意值作为测试数据。

1）如果输入条件规定了一个输入值范围，那么应针对范围的边界设计测试用例，针对刚刚越界的情况设计无效输入测试用例；

比如：需求规定输入的数字在0~100范围内，此时测试数据应该有一下几类：

a.刚刚等于边界：0、100；

b.刚刚超出边界范围：-1、101:；

c.刚刚在范围内：1、99

2）如果输入条件规定了输入值的数量，那么应针对最小数量输入值、最大数量输入值，以及比最小数量少一个、比最大数量多一个的情况设计测试用例；

例1：输入手机号码有：

a 输入11位合法数字；b 输入10 位合法数字；c 输入12位合法数字

例2：输入6~8位数字密码：

a 输入6位数字；b 输入8位数字c 输入5位数字；d 输入9位数字

3）如果程序输入或输出是一个有序序列，则应该特别注意该序列的第一个和最后一个元素。

三、错误推测法

错误推测法是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。需要多实践，且在实践时多积累常见问题。

      错误推测方法的基本思想： 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-例如， 在单元测试时曾列出的许多在模块中常见的错误-以前产品测试中曾经发现的错误等， 这些就是经验的总结。还有， 输入数据和输出数据为0的情况。输入表格为空格或输入表格只有一行-这些都是容易发生错误的情况。可选择这些情况下的例子作为测试用例。

四、因果图法

        因果图法适用于描述对于多种输入条件组合的测试方法。（有多步输入操作）

        根据输入条件的组合、约束条件和输出条件的因果关系，分析输入条件的各种组合情况，从而设计测试用例的方法，它适用于检查程序输入条件涉及的各种组合情况。

例题：有一个处理单价为1元5角钱的盒装饮料的自动售货机软件。若投入1元5角硬币，按下“可乐”、“雪碧”、“红茶”按钮，相应的饮料就送出来。若投入的是两元硬币，在送出饮料的同时退还5角硬币。

分析：

输入条件：a  投入1元5角硬币      b  投入2元硬币

1  按“可乐”按钮        2  按“雪碧”按钮      3  按“红茶”按钮

中间状态：1  已投币      2  已按按钮

输出结果：A  送出可乐  B  送出雪碧    C  送出红茶    D  退还5角硬币

测试用例：

1）投币1元5角，按“可乐”按钮，送出可乐

2）投币1元5角，按“雪碧”按钮，送出雪碧

3）投币1元5角，按“红茶”按钮，送出红茶

4）投币2元，按“可乐”按钮，送出可乐，退5角硬币

5）投币2元，按“雪碧”按钮，送出雪碧，退5角硬币

6）投币2元，按“红茶”按钮，送出红茶，退5角硬币

输入组合：投硬币+按按钮

结果组合：送出饮料+退钱

一、等价类划分法

所谓「等价」，就是具有相同属性或者方法的集合，这个集合中某个个体所表现的特征与其他个体完全一致。

由此可知，等价类划分就是将所有可能的输入数据，划分成若干个等价类，然后从每个部分中选取具有代表性的数据当做测试用例进行合理的分类，分为有效等价类和无效等价类。

例如，规定的用户名长度区间为4～8个字，那么它的有效等价类是用户名长度在[4,8]，无效等价类为用户名长度大于8位，或用户名长度小于4位。

二、边界值

测试经验告诉我们，在测试有时会涉及到大量的数据，遍历所有数据会使测试效率低下，如果是手工执行，更加难以覆盖所有数据。这时更有效率的做法是，先划分等价类，再从等价类中选择部分参数测试，边界值是等价类所有可选参数中最容易出问题的地方，所以我们一般会选择边界值作为测试的重点，边界值法的应用步骤如下：

1.先根据等价类法划分有效等价类和无效等价类，确定上点、离点及内点。上点是边界上的点，离点是离上点最近的点，内点则是边界有效范围内的任意一点。同样以用户名长度为4～8位为例，4和8为上点，3和9为离点，6则为内点。

2.设计一个新的测试用例，使其尽可能地覆盖所有尚未覆盖的有效等价类，直到所有有效等价类完全覆盖。

3.设计一个新的测试用例，使其仅覆盖一个无效等价类，直到所有无效等价类都被覆盖。

三、判定表法

判定表又称策略表、决策表，能表示输入条件的组合，以及与每一输入组合对应的动作组合。判定表法适合逻辑判断比较复杂的场景，通过穷举条件获得结果，对结果再进行优化合并，具体又明确地表达复杂地逻辑关系和多种条件组合情况。

判定表主要由条件桩和动作桩两部分组成。条件桩是功能要满足地所有条件，动作桩则是所有可能的操作以及产生的结果。

判定表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。其缺点是判定表的建立过程较烦杂，当条件过多时，需要分析的逻辑组合呈2的倍数增长。测试工程师可根据实际情况与等价类划分法、边界值法结合使用。

四、正交试验法

正交试验法是研究多因素、多水平组合的一种实验法，它是利用正交表来对实验进行设计，通过少数的实验替代全面实验。正交表中所有参与试验的、影响试验结果的条件成为因子，影响试验因子的取值或输入的成为水平。

在设计测试用例时，采用正交试验法能够有效地、合理地减少测试的工作量与和成本。正交试验的一般流程包括以下几个步骤：

1）分析测试需求，获取因子和水平

2）根据因子和水平选择合适的正交表

3）替换正交表中的因子和水平，获取试验次数

4）根据经验或者其他因素补充试验次数

5）细化输出获得测试用例

以上是一些常见的测试用例设计方法，希望能够解答你的问题。

一、等价类划分法的定义

二、等价类划分法的术语

三、等价类划分原则

四、实例演示（三角形问题和档案管理系统问题）

软件测试用例之边界值分析法

一、边界值分析法定义

二、等价类划分法和边界值分析法的区别

三、内部边界值

四、设计测试用例的原则

五、边界值分析法实例（三角形问题）

软件测试用例设计之错误推测法

一、错误推测法定义

二、错误推测法基本思想

三、错误推测法实例

四、错误推测法的优势和不足

软件测试用例设计之判定表驱动法

一、判定表的定义

二、判定表的组成部分

三、判定表驱动法设计步骤

四、实例

五、因果图和判定表的区别

六、判定表驱动法的使用条件

七、判定表驱动法的优点

八、判定表驱动法的缺点

软件测试用例设计之因果图法

一、因果图法定义

二、因果图常用符号

三、因果图的四种关系

四、因果图约束条件

五、因果图法设计步骤

六、实例