测试用例设计方法有哪些

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。

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

测试用例也叫测试案例，是在执行测试之前由测试人员编写的指导测试过程的重要文档，主要包括：用例编号、测试目的、测试步骤、预期结果等

注意：不同公司使用的用例模板可能存在差异，但都大同小异

为什么要写测试用例

1、防止测试点的遗漏，让测试覆盖的更全面

2、方便做版本的回归测试

3、监督测试过程，评估结果

4、提高测试效率，避免盲目测试

5、缩短周期，比如当版本更新或升级时，只需修正少部分测试用例即可，用例资源可以做到重复使用

测试用例编写依据

1、业务需求文档或需求规格说明书

2、开发文档，比如概要设计文档、详细设计文档

3、参考已开发出来的程序，即一边对照程序+需求文档，一边写测试用例

4、与开发人员、需求人员、客户进行沟通确认

什么是好的测试用例

1、用例覆盖率最大化：好的测试用例是完整的用例集合，能够完全覆盖测试需求

2、测试数据的准确性：等价类划分准确，每个等价类范围的数据，测试效果一致

3、测试数据的全面性：保证所有可能的边界值和边界条件涵盖在内，且正确识别

设计测试用例的常见方法

1、等价类划分法

2、边界值分析法

3、错误推测法

4、因果图法

5、判定表法

6、正交排列法

7、功能图分析法

8、场景法等

其中，等价类划分法、边界值法、错误推测法是平时工作中最常用的方法，也是设计好一个测试用例的装备武器，本节课主讲等价类划分法和边界值分析法。

方法一：等价类划分法

将所有可能的输入数据划分为若干子集，从每一个子集中，挑选任意输入数据，测试效果是一样的。那么这样的子集就是一个等价类。

比如有一个需求是：某输入框只能输入-99（含）至99（含）之间的整数，且不能为空

有效等价类（有效数据）可划分为：

-99至0之间的任意整数

0至99之间的任意整数

无效等价类（无效数据）可划分为：

小于-99的整数

大于99的整数

为空的情况

非整数的情况（浮点数、字母、特殊字符、中文字符）

如下图：

方法二：边界值分析法

对输入或输出的边界值进行测试的一种黑盒测试方法，即选取边界值进行测试。因为测试数据的边界值在程序中最容易出错，所以边界值应该重点测试。

还是以上面需求为例：某输入框只能输入-99（含）至99（含）之间的整数，且不能为空

有效边界值包括：

-99（最小边界值）

-98（有效最小次边界值）

-1（边界值）

0（边界值）

1（边界值）

98（有效最大次边界值）

99（最大边界值）

无效边界值包括：

-100（无效最小次边界值）

100（无效最大次边界值）

备注：测试过程中，只要是需要输入数据的地方，就可以使用等价类划分法和边界值分析法，这两个方法一般是搭配使用的。

方法三：错误推测法

基于对被测软件系统的理解、过往经验以及个人直觉，推测出软件可能存在的缺陷，从而有针对性地设计测试用例的方法。

即错误的操作，比如输入输出数据为0或空格等容易错误的情况。将其作为测试用例来执行。

在开始实施测试之前设计好测试用例，可以避免盲目测试并提高测试效率。

测试用例的使用令软件测试的实施重点突出、目的明确。

在软件版本更新后只需修正少部分的测试用例便可展开测试工作，降低工作强度、缩短项目周期。

检验软件是否满足客户需求、体现一个测试人员的工作量、展现测试用例的设计思路。

必须掌握：用例编号(如何命名)、所属模块、用例标题（验证谁在什么情况下，去做什么，最后结果是什么）、优先级、前置条件、操作步骤、测试数据、预期结果、实际结果

了解内容：通过否、bugID、编写人员、编写时间、测试人员、测试时间、备注

测试用例覆盖所有的用户需求

测试用例要简单明了

各类型的测试用例要齐全

用最少的用例覆盖最多的需求

等价类划分 是把所有可能输入的数据分为若干个区域，然后从每个区域中取少量有代表性的数据进行测试即可。

等价类 ：何为等价类，某个输入域的集合，在这个集合中每个输入条件都是等效的。

一般可分为有效等价类和无效等价类。

有效等价类：指符合《需求规格说明书》，输入合理的数据集合

无效等价类：指不符合《需求规格说明书》，输入不合理的数据集合

取值范围型： 输入学生成绩    0-100

恒等类型  ： 只有一个结果是正确的，其他都是错误的    例如  彩票的特等奖

布尔值型：  通过是否来进行选择，如同意协议

枚举类型：  给出选项内容，只要符合其中任意一个就可以    例如选择学历

规则类型：  给定要求，满足要求的就可以，比如邮箱

在任意文本输入框中可以填写的字符类型： 中文、英文、特殊符号、空格、数字。

定义：边界值分析 是取稍高于或稍低于边界的一些数据进行测试。

原因： 程序开发循环体时的取数可能会因为<,<=搞错。

上点： 是指边界上的点，无论此时的域是开区间还是闭区间，开区间的话，上点就是在域外，闭区间的话，上点就是在域内。

离点： 是指离上点最近的点，这里就跟是闭区间还是开区间就有关系了，如果是开区间，那么离点就在域内，如果是闭区间，那么离点就在域外。(开内闭外)

遵循的原则：开内闭外    开区间往中间找，闭区间往外找

内点： 域内的任意点都是内点。

0<=x<=10          左上点 0左离点 -1右离点 11 右上点 10 内点 5

0<x<10              左上点 0    左离点 1    右离点 9  右上点 10    内点 5

0<=x<10            左上点 0    左离点 -1    右离点 9  右上点 10    内点 5

因果图法比较适合输入条件比较多的情况，测试所有的输入条件的排列组合。所谓的原因就是输入，所谓的结果就是输出。

1、确定原因、结果、中间过程

2、连接因果图

3、标明约束条件

4、输出测试用例

错误猜测法是测试经验丰富的人喜欢使用的一种测试用例设计方法。

一般这种方法是基于经验和直觉推测程序中可能发送的各种错误，有针对性地设计。只能作为一种补充。

输入一串数字，程序可自动从小到大排序

邮箱格式@符合的全角以及半角情况

测试手机终端的通话功能，可以设计各种通话失败的情况来补充测试用 例：

无SIM 卡插入时进行呼出（非紧急呼叫）

插入已欠费SIM卡进行呼出

射频器件损坏或无信号区域插入有效SIM卡呼出

网络正常，插入有效SIM卡，呼出无效号码（如1、888、333333、不输入任何号码等）

网络正常，插入有效SIM卡，使用“快速拨号”功能呼出设置无效号码的数字

最重要的是要思考和分析测试对象的各个方面，多参考以前发现的bug的相关数据，总结的经验，个人多考虑异常的情况、反面的情况、特殊的输入，以一个攻击者的态度对待程序，就能设计出比较完善的测试用例来。

设计测试用例时，分析和表达多输入条件下执行不同操作的黑盒测试方法。

注意： 该方法和因果图法相似。

1、确定原因和动作

2、排列组合

3、标明结果关系

4、输出测试用例

日本人提出

使用工具：正交表

正交实验法就是利用排列整齐的表 -正交表来对试验进行整体设计、综合比较、统计分析，实现通过少数的实验次数找到较好的生产条件，以达到最高生产工艺效果。

这种试验设计法是从大量的试验点中挑选适量的具有代表性的点，利用已经造好的表格—正交表来安排试验并进行数据分析的方法。

正交表能够在因素变化范围内均衡抽样，使每次试验都具有较强的代表性，由于正交表具备均衡分散的特点，保证了全面实验的某些要求，这些试验往往能够较好或更好的达到实验的目的。

正交实验设计包括两部分内容：第一，是怎样安排实验；第二，是怎样分析实验结果。

在一个界面中有多个控件，每个控件有多个取值，控件之间可以相互组合，不可能（也没有必要）为每一种组合编写一条用例，如何使用最少最优的组合进行测试。——正交排列法

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

      此方法多适用于输入的参数存在有效规则和无效规则；

其运用步骤1，罗列有效无效规则，绘制有效无效规则表；如下图注册用户时用户名的有效无效规则表：

第2步，构造数据，根据有效无效规则构造一些测试数据；

其中构造数据需遵从两个规则：

1，一条有效数据尽可能多的包含有效规则，目的是为了减少用例的冗余；

2，一条无效数据只能包含一条无效规则，目的是精确定位问题。

第3步，编写测试用例。

用到等价类法通常考虑：长度、组成（数字字母符号等）、是否区分大小写、是否含有空格、是否为空、是否重复、是否检验空格、全角半角输入。

二，边界值法

    此种方法适用范围是输入的参数存在边界；比如密码规定长度6到18位；

在这应注意三个点：上点、内点和离点。

上点指边界上的点（比如6或者18）；

内点指范围内的点（比如9就在6到18这个范围内）；

离点指离边界最近的点（比如5或者7）。

其中取点规则是闭外开内；也就是说闭区间取外面的点，开区间取里面的点。

三，判定表法

适用范围输入的参数存在约束关系，不同的逻辑组合形成不同的结果；比如注册时密码与确认密码之间。

步骤1，将输入的参数转化为条件桩，

    2，将输出的结果转化为动作桩，

    3，会形成2的n次方个条件项（n指条件桩的个数），

    4，其中表格中的每一列就是一条测试用例。

四，正交试验法

适用范围：1，输入的参数之间不存在约束关系，

            2，输入的参数全部都是正确有效的，

            3，不同的逻辑组合形成不同的结果，

其运用步骤，1，将输入的参数转化为因子状态表：

2，用字母替换因子状态表中的状态：

3，在allpairs文件夹中创建一个新的文本文档xxx.txt；

4.把步骤2中生成字母的因子状态表拷贝到xxx.txt中保存；

5，Ctrl（Windows）/command（Mac本）＋R ☞输入cmd回车打开doc窗口；

6，进去allpairs所在路径（cd allpairs的路径 回车）；

7，执行allpairs.exe（allpairs xxx.txt>xxx01.txt）；

8，打开xxx01.txt把其中Test case的内容拷贝到Excel中；

9，用文字把字母替换回去：

10，其中每一行就是一条用例。

五，流程分析法

这类方法先把流程图画出来，然后根据里面的判定框编写测试用例。

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。