测试用例设计方法
本篇由本人整理黑盒、白盒、接口测试一系列用例设计方法。
黑盒测试用例设计方法包括等价类划分法、边界值分析法、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、场景图法等。
（一）等价类划分法
定义：等价类划分法是把所有可能输入的数据，即程序的输入域划分策划国内若干部分（子集），然后从每一个子集中选取少数具有代表性的数据作为测试用例。方法是一种重要的、常用的黑盒测试用例设计方法。
等价类是指某个输入域的子集合。在该子集合中，各个输入数据对于揭露程序中的错误都是等效的，并合理地假定：测试某等价类的代表值就等于对这一类其他值的测试，因此，可以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就可以用少量代表性的测试数据取得较好的测试结果。等价类划分有两种不同的情况：有效等价类和无效等价类。
有效等价类，是指对于程序的规格说明来说是合理的、有意义的输入数据构成的集合。利用有效等价类可检验程序是否实现了规格说明所规定的功能和性能。
无效等价类 指对程序的规格说明是不合理的或无意义的输入数据所构成的集合。对于具体的问题，无效等价类至少应有一个，也可能多个。
划分标准：
1) 完备测试、避免冗余
2) 划分等价类重要的是：集合的划分、划分为互不相交的一组子集，而子集的并是整个集合
3) 并是整个集合：备性
4) 子集互不相交：保证一种形式的无冗余性
5) 同一类中标识（选择）一个测试用例，同一等价类中，往往处理相同，相同处理映射到“相同的执行路径”。
划分方法：
1) 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。如：输入值是学生成绩，范围是0~100；
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：输入条件说明学历可为：专科、本科、硕士、博士四种之一，则分别取这四种的四个值作为四个有效等价类，另外把四种学历之外的任何学历作为无效等价类。
5）在规定了输入数据必须遵守的规则情况下，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）；
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，则应在将该等价类进一步的划分为更小的等价类。
转化为测试用例：
在确立了等价类后，可建立等价类表，列出所有划分出的等价类输入条件：有效等价类、无效等价类，然后从划分出的等价类中按以下三个原则设计测试用例：
1）为每一个等价类规定一个唯一的编号；
2）设计一个新的测试用例，使其尽可能多地覆盖尚未被覆盖地有效等价类，重复这一步，直到所有的有效等价类都被覆盖为止；
3）设计一个新的测试用例，使其仅覆盖一个尚未被覆盖的无效等价类，重复这一步，直到所有的无效等价类都被覆盖为止。
实例1：三角形问题
某程序规定：“输入三个整数a、b、c分别作为三边的边长构成三角形。通过程序判定所构成的三角形的类型，当此三角形为一般三角形、等腰三角形、等边三角形时，分别做计算。。。”用等价类划分方法为该程序进行测试用例设计。
分析题目中给出和隐含的对输入条件的要求：
（1）整数 （2）三个数（3）非零数（4）正数
（5）两边之和大于第三边（6）等腰 （7）等边
如果a、b、c满足条件（1）~（4），则输出下列四种情况之一：
1）如果不满足条件（5），则程序输出为“非三角形”
2）如果三条边相等即满足条件（7），则程序输出为“等边三角形”
3）如果只有两条边相等，及满足条件（6），则程序输出为“等腰三角形”
4）如果三条边都不相等，则程序输出为“一般三角形”
列出等价类表并编号
覆盖有效等价类的测试用例：
a b c覆盖等价类号码
3 4 5 （1） （7）
4 4 5 （1）（7） （8）
4 5 5 （1） （7） （9）
5 4 5 （1） （7） （10）
4 4 4 （1） （7） （11）
覆盖无效等价类的测试用例：
覆盖有效等价类的测试用例：
a b c覆盖等价类号码
3 4 5 （1） （7）
4 4 5 （1）（7） （8）
4 5 5 （1） （7） （9）
5 4 5 （1） （7） （10）
4 4 4 （1） （7） （11）
覆盖无效等价类的测试用例：
实例2，NextDate
NextDate函数包含三个变量：month、day、year，函数的输出为输入日期后一天的日期。
例如，输入2006年3月7日，则函数的输出为2006年3月8日。要求输入变量month、day、year均为整数值，并且满足下列条件：
1、1＜＝month＜＝12
2、1＜＝day<=31
3、1812<=year<=2012
1）有效等价类为：
M1=｛月份：1<=月份<=12｝
D1={日期：1<=日期<=31}
Y1=｛年份：1812<=年<=2012｝
2）若条件1~3中任何一个条件失效，则NextDate函数都会产生一个输出，指明相应的变量超出取值范围，比如“month的值不在12范围中”。显然还存在这大量的year、month、day的无效组合，NextDate函数将这些组合作为统一的输出：“无效输入日期”。
其无效等价类为：
M2=｛月份：月份<1｝
M3=｛月份：月份>12｝
D2=｛日期：日期<1｝
D3=｛日期：日期>31｝
Y2=｛年份：年<1812｝
Y3=｛年份：年>2012｝
弱一般等价类测试用例
| 月份 |
日期 |
年 |
预期输出 |
| 6 |
15 |
1912 |
1912年6月16日 |
强一般等价类测试用例同弱一般等价类测试用例
注：弱有单缺陷假设；健壮考虑了无效值。
（一）弱健壮等价类测试
| 用例 |
ID |
月份 |
日期 |
年 |
预期输出 |
| WR1 |
|
6 |
15 |
1912 |
1912年6月16日 |
| WR2 |
|
0 |
1 |
1912 |
月份不在1~12中 |
| WR3 |
|
15 |
1 |
1912 |
月份不在1~12中 |
| WR4 |
|
1 |
0 |
1912 |
日期不在1~31中 |
| WR5 |
|
1 |
32 |
1912 |
日期不在1~31中 |
| WR6 |
|
1 |
1 |
1811 |
年不在1812~2012中 |
| WR7 |
|
1 |
1 |
2013 |
年不在1812~2012中 |
（二）强健壮等价类测试
| 用例 |
ID |
月份 |
日期 |
年 |
预期输出 |
| SR1 |
|
15 |
1 |
1912 |
月份不在1~12中 |
| SR2 |
|
1 |
32 |
1912 |
日期不在1~31中 |
| SR3 |
|
1 |
1 |
1811 |
年份不在1812~2012中 |
| SR4 |
|
0 |
0 |
1912 |
两个无效一个有效 |
| SR5 |
|
0 |
1 |
1811 |
两个无效一个有效 |
| SR6 |
|
1 |
0 |
1811 |
两个无效一个有效 |
| SR7 |
|
0 |
0 |
1811 |
三个无效 |
（二）边界值分析法
定义：边界值分析法就是对输入或输出的边界值进行测试的一种黑盒测试方法。通常边界值分析法是作为对等价类划分法的补充，这种情况下，其测试用例来自等价类的边界。
与等价类区别：
1）边界值分析不是从某等价类中随便挑一个作为代表，而是使这个等价类的每个边界都要作为测试条件。
2）边界值分析不仅考虑输入条件，还要考虑输出空