软件测试（纯概念篇之测试用例）

测试用例

测试用例（Test Case,TC），在测试执行前设计一套详细的测试方案，包括测试环境，测试步骤，测试数据和预期结果。

编写测试用例的唯一标准是用户需求，具体的参考资料是《需求规格说明书》

测试用例包括：

1. 测试用例编号
2. 测试用例名称
3. 测试用例设计者
4. 软件版本号
5. 测试目的
6. 参考信息
7. 测试条件
8. 测试环境
9. 输入数据
10. 操作步骤
11. 预期结果

测试用例设计步骤

黑盒测试的测试用例编写

黑盒测试又称数据驱动测试，完全不考虑程序内部结构和内部特性，注重于测试软件的功能需求。

由于黑盒测试不需要了解程序内部结构，所以许多高层测试，如确认测试、系统测试、验收测试都采用黑盒测试。

黑盒测试能发现以下几类错误：

• 功能不对或功能遗漏
• 界面错误。
• 数据结构或数据库访问错误。
• 性能问题。
• 初始化和终止错误。

黑盒测试方法：

• 等价类划分
• 边界值划分
• 错误推测法
• 因果图法
• 正交表试验法
• 场景法
• 功能图

1.等价类划分

等价类划分的步骤

• 先考虑输入数据的数据类型（合法和非法的）
• 再考虑数据范围（合法类型中的合法区间和非法区间）
• 画出示意图，区分等价类
• 为每一个等价类编号
• 从一个等价类中选择一个测试数据构造测试用例

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例子：计算两个1～100之间整数的和

如果要进行完全测试，一共要设计多少个测试用例呢？

加数1 有1～100共计100个取值，加数2 也有1～100共计100个取值，所以他们之间的组合就有100＊100＝10000种组合可能，但这只是测试了正常范围内的取值。如果用户输入的数据不在1～100之间呢？因为测试量太庞大了，穷举测试肯定不可能，由此引入了等价类划分思想。

等价类：是指某个输入域的子集合。

等价类划分为：

1. 有效等价类：符合《需求规格说明书》，输入合理的数据集合
2. 无效等价类：不符合《需求规格说明书》，输入不合理的数据集合

我们将输入域分成了一个有效等价类（1～100）和两个无效等价类（＜1，＞100），并为每一个等价类进行编号，然后我们就可以从每一个等价类中选取一个代表性的数据来测试，设计如下表所示
的测试用例：

编号	所属等价类	加数1	加数2	和
1	2（有效等价类）	3	40	43
2	1（无效等价类）	0	－1	提示“请输入1～100之间的整数”
3	3（无效等价类）	110	101	提示“请输入1～100之间的整数”

到这里我们的工作似乎结東了，还需要设计其他测试用例吗？

刚刚输入的数据都是整数，如果输入小数，甚至字母怎么办？

这说明刚才的等价类还不完善，我们只考虑了输入数据的范围，没有考虑输入数据的类型（我们认为只输入数据，可是最终用户输入什么都有可能）。综合考虑输入数据的类型和范围划分等价类，如下图所示：

所以，等价类划分的测试用例（扩展）

编号	所属等价类	加数1	加数2	和
1	2（有效等价类）	3	40	43
2	1（无效等价类）	0	－1	提示“请输入1～100之间的整数”
3	3（无效等价类）	110	101	提示“请输入1～100之间的整数”
4	4（无效等价类）	1.2	1.2	提示“请输入1～100之间的整数”
5	5（无效等价类）	A	B	提示“请输入1～100之间的整数”
6	6（无效等价类）	＠	％	提示“请输入1～100之间的整数”
7	7（无效等价类）	空格	空格	提示“请输入1～100之间的整数”
8	8（无效等价类）			提示“请输入1～100之间的整数”

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2.边界值划分

程序的很多错误发生在输入或输出范围的边界上，因此针对各种边界情况设置测试用例，可以发现不少程序缺陷。

设计方法：

• 确定边界情况（输入或输出等价类的边界）
• 选取正好等于，刚刚大于或刚刚小于边界值作为测试数据

我们还以等价类中讲的例子来讲解边界值的思想。

输入要求是1~100间的整数。因此自然产生了1和100两个边界，我们在设计测试用例的时候，要重点考虑这两个边界问题。

根据边界值方法，测试用例修改如下:

编号	所属等价类	加数1	加数2	和
1	2（有效等价类）	1	1	2
2	2（有效等价类）	100	100	200
3	1（无效等价类）	0	－1	提示“请输入1～100之间的整数”
4	3（无效等价类）	110	101	提示“请输入1～100之间的整数”
5	4（无效等价类）	1.2	1.2	提示“请输入1～100之间的整数”
6	5（无效等价类）	A	B	提示“请输入1～100之间的整数”
7	6（无效等价类）	＠	％	提示“请输入1～100之间的整数”
8	7（无效等价类）	空格	空格	提示“请输入1～100之间的整数”
9	8（无效等价类）			提示“请输入1～100之间的整数”

3.错误推测法

基本思想：
利用直觉和经验猜测出出错的可能类型，列举出程度中所有可能的错误和容易发生错误的情况，基本思想是列举出可能犯的错误或错误易发生的清单，然后根据清单编写测试用例；

这种方法很大程度上是凭经验进行的，即凭人们对过去所作测试结果的分析，对所揭示缺陷的规律性作直觉的推测来发现缺陷。

4.因果图法

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。

利用因果图导出测试用例需要经过以下几个步骤：

• 分析程度规格说明的描述中，哪些是原因哪些是结果。原因常常是输入条件或输入条件的等价类，而结果是输出条件。
• 分析程度规格说明的描述中语义内容，并将其表示成连接各个原因与各个结果的“因果图”。
• 标明约束条件。由于语法或环境的限制，有些原因和结果的组合情况是不可能出现的
• 把因果图转换成判定表
• 为判定表中的每一列表示的情况设计测试用例。

基本图形符号：

• 恒等：若原因出现，则结果出现；若原因不出现，则结果不出现。
• 非（～）：若原因出现，则结果不出现；若原因不出现，则结果出现。
• 或（V）：若几个原因中有一个出现，则结果出现；若几个原因都不出现，则结果不出现。
• 与（^）：若几个原因都出现，结果才出现；若其中有一个原因不出现，则结果不出现。

约束符号：

• E（互斥）：表示两个原因不会同时成立，两个中最多有一个可能成立
• I（包含）：表示三个原因中至少有一个必须成立
• O（惟一）：表示两个原因中必须有一个，且仅有一个成立
• R（要求）：表示两个原因，a出现时，b也必须出现，a出现时，b不可能不出现
• M（屏蔽）：两个结果，a为1时，b必须是0，当a为0时，b值不定
  

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例子
有一个处理单价为 2.5 元的盒装饮料的自动售货机软件。若投入2.5元硬币。按 “可乐＂，“啤酒”，或“奶茶”按钮。相应的饮料就送出来。若投入的是3元硬币。在送出饮料的同时退还5角硬币。

分析：

原因（输入）：
①投入2.5元硬币
②投入3元；
③按“可乐”按钮；
④按“啤酒”按钮
⑤按“奶茶”按钮。

中间状态：
①已投币
②已按钮

结果（输出）：
①退还5角硬币；
②送出“可乐”饮料；
③送出“啤酒”饮料；
④送出“奶茶”饮料

根据原因和结果，我们可以设计这样一个因果图：

因果图转换为判定表：

根据判定表设计测试用例：

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5.正交表试验法

正交试验设计法，是一种成对测试交互的系统的统计方法。它提供了一种能对所有变量对的组合进行典型覆盖（均匀分布）的方法。可以从大量的试验点中挑出适量的、有代表性的点，利用“正交表”，合理的安排试验的一种科学的试验设计方法。

正交表的构成：（行数（水平数因素数）如：I8（27））

• 行数：正交表中的行的个数，即试验的次数，也是我们通过正交实验法设计的测试用例的个数。
• 因素数：正交表中列的个数，即要测试的功能点。
• 水平数：任何单个因素能够取得的值的最大个数，即要测试功能点的取值个数。

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例子

根据 Powerpoint的打印功能的描述设测试用例。功能描述如下：
打印范围分：全部，当前幻灯片，给定范围
打印内容分：幻灯片，讲义，备注页，大纲视图
打印颜色/灰度分：颜色，灰度黑白
打印效果分：幻灯片加框，幻灯片不加框

分析：
根据以上提到的功能说明，构造因子状态表，得到因子状态
编号|所属等价类|加数1|加数2|和

状态/因素	A打印范围	B打印内容	C打印颜色／灰度	D打印效果
0	全部	幻灯片	颜色	幻灯片加框
1	当前幻灯片	讲义	灰度	幻灯片不加框
2	给定范围	备注页	黑白
3		大纲视图

将中文字转换成字母的因子状态表：

状态/因素	A	B	C	D
0	A1	B1	C1	D1
1	A2	B2	C2	D2
2	A3	B3	C3
3		B4

选择正交表的分析：
1、表中的因素数 >= 4
2、表中至少有4个因素数的水平数 >= 2；
3、行数取最少的一个。
4、从正交表公式中开始查找，结果为：L16(45）

注；此案例中有四个被测对象，每个被测对象的状态都不一样。

用字母代替的正交表为：

得到的测试用例如下：

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在实际测试过程中，我们往往需要综合各种测试技术。