测试用例设计

测试用例设计

一、测试用例概述

1.1 定义

测试用例（Test Case）是为了实施测试而向被测试的系统提供的一组集合，这组集合包含：测试环境、操作步骤、测试数据、预期结果等要素。它是将软件测试的行为活动做一个科学化的组织归纳，目的是能够将软件测试的行为转化成可管理的模式。

1.2 作用

• 指导测试执行：为测试人员提供明确的测试步骤和预期结果，确保测试工作的有序进行。
• 保证测试覆盖：全面覆盖软件的功能、性能、安全等方面，发现潜在的缺陷。
• 评估测试质量：通过测试用例的执行情况，评估测试的充分性和有效性。
• 便于问题跟踪：当测试过程中发现问题时，可以根据测试用例快速定位问题所在。

二、测试用例设计原则

2.1 全面性

测试用例应覆盖软件的所有功能、特性和场景，包括正常情况和异常情况。

2.2 可重复性

测试用例应该能够在相同的条件下重复执行，以确保测试结果的一致性。

2.3 独立性

每个测试用例应该相互独立，一个测试用例的执行结果不应该影响其他测试用例的执行。

2.4 可维护性

测试用例应该易于理解、修改和扩展，随着软件的更新和需求的变化，能够方便地对测试用例进行调整。

2.5 明确性

测试用例的操作步骤和预期结果应该明确、清晰，避免产生歧义。

三、测试用例设计方法

3.1 等价类划分法

3.1.1 原理

将输入数据划分为若干个等价类，从每个等价类中选取一个或多个代表性的数据作为测试用例。等价类分为有效等价类和无效等价类，有效等价类是指符合需求规格说明的数据集合，无效等价类是指不符合需求规格说明的数据集合。

3.1.2 示例

假设一个系统要求输入的年龄范围是 18 - 60 岁。

• 有效等价类：18 ≤ 年龄 ≤ 60
• 无效等价类：年龄 < 18，年龄 > 60

测试用例可以设计为：

用例编号	输入数据	预期结果
1	20	输入成功
2	15	提示年龄不能小于 18 岁
3	65	提示年龄不能大于 60 岁

3.2 边界值分析法

3.2.1 原理

边界值分析法是对等价类划分法的补充，它关注输入数据的边界值。通常选取等价类的边界值和刚好超出边界的值作为测试用例，因为软件在边界处更容易出现错误。

3.2.2 示例

对于上述年龄输入系统，边界值分析的测试用例可以设计为：

用例编号	输入数据	预期结果
1	18	输入成功
2	19	输入成功
3	60	输入成功
4	61	提示年龄不能大于 60 岁
5	17	提示年龄不能小于 18 岁

3.3 因果图法

3.3.1 原理

因果图法是一种根据输入条件和输出结果之间的因果关系来设计测试用例的方法。它通过分析软件规格说明中的因果关系，将其转换为判定表，然后从判定表中生成测试用例。

3.3.2 示例

假设一个系统有两个输入条件：A 和 B，输出结果为 C。当 A 为真且 B 为真时，C 为真；否则 C 为假。
因果图如下：

原因：
A - 条件 1
B - 条件 2

结果：
C - 输出结果

因果关系：
A ∧ B → C

判定表如下：

A	B	C
T	T	T
T	F	F
F	T	F
F	F	F

测试用例可以设计为：

用例编号	输入条件 A	输入条件 B	预期输出 C
1	真	真	真
2	真	假	假
3	假	真	假
4	假	假	假

3.4 判定表驱动法

3.4.1 原理

判定表是一种用于分析和表达复杂逻辑关系的工具，它将条件和动作之间的逻辑关系以表格的形式呈现。判定表驱动法就是根据判定表来设计测试用例，确保每个条件组合都被覆盖。

3.4.2 示例

一个系统根据用户的会员等级和消费金额来决定是否给予折扣。会员等级分为普通会员、高级会员，消费金额分为小于 100 元、大于等于 100 元。当高级会员消费金额大于等于 100 元时，给予 9 折优惠；其他情况不给予折扣。
判定表如下：

条件	规则 1	规则 2	规则 3	规则 4
会员等级：普通会员	T	T	F	F
会员等级：高级会员	F	F	T	T
消费金额 < 100 元	T	F	T	F
消费金额 ≥ 100 元	F	T	F	T
动作
给予 9 折优惠	F	F	F	T
不给予折扣	T	T	T	F

测试用例可以设计为：

用例编号	会员等级	消费金额	预期结果
1	普通会员	80 元	不给予折扣
2	普通会员	120 元	不给予折扣
3	高级会员	60 元	不给予折扣
4	高级会员	150 元	给予 9 折优惠

3.5 场景法

3.5.1 原理

场景法是根据用户使用软件的实际场景来设计测试用例。它通过分析软件的业务流程，确定主要场景和备选场景，然后为每个场景设计测试用例。

3.5.2 示例

以一个网上购物系统为例，主要场景为：用户登录 -> 浏览商品 -> 添加商品到购物车 -> 结算 -> 支付。
测试用例可以设计为：

用例编号	场景描述	操作步骤	预期结果
1	正常购物流程	1. 用户登录系统；2. 浏览商品列表，选择商品；3. 将商品添加到购物车；4. 进入购物车结算；5. 选择支付方式完成支付。	1. 登录成功；2. 能够正常浏览商品；3. 商品成功添加到购物车；4. 结算信息正确；5. 支付成功，订单生成。
2	未登录购物	1. 直接浏览商品列表，选择商品；2. 将商品添加到购物车；3. 进入购物车结算。	1. 能够正常浏览商品；2. 商品成功添加到购物车；3. 提示用户先登录。

四、测试用例的编写规范

4.1 基本信息

• 用例编号：唯一标识一个测试用例，通常采用一定的命名规则，如项目名称 + 模块名称 + 序号。
• 用例名称：简洁明了地描述测试用例的功能或场景。
• 所属模块：指明测试用例所属的软件模块。
• 优先级：根据测试用例的重要性和紧急程度，分为高、中、低三个等级。

4.2 测试步骤

详细描述执行测试用例的操作步骤，步骤应清晰、可操作。

4.3 测试数据

列出执行测试用例所需的输入数据，如用户名、密码、金额等。

4.4 预期结果

明确执行测试用例后应该得到的结果，预期结果应该与测试步骤相对应，并且具有可验证性。

4.5 实际结果

在执行测试用例后，记录实际得到的结果，用于与预期结果进行对比。

4.6 测试结果

根据实际结果与预期结果的对比，判断测试用例是否通过，结果可以为 “通过”、“失败” 或 “阻塞”。

五、测试用例的管理

5.1 用例评审

在测试用例编写完成后，组织相关人员进行评审，包括开发人员、测试人员、产品经理等。评审的目的是检查测试用例的完整性、正确性和可行性，确保测试用例能够有效地发现软件缺陷。

5.2 用例维护

随着软件的不断更新和需求的变化，测试用例也需要进行相应的维护。及时更新测试用例，删除无效的用例，添加新的用例，以保证测试用例的有效性和覆盖率。

5.3 用例执行与跟踪

按照测试计划执行测试用例，记录测试结果。对于失败的测试用例，要及时进行问题跟踪和缺陷修复，直到测试用例通过为止。可以使用测试管理工具（如 Jira、TestLink 等）来管理测试用例的执行和跟踪过程。