测试用例的设计方法

之前在软件测试概论中学习了编写测试用例的格式，但是在实际工作过程中，并不是完全靠测试人员的天马行空来编写测试用例的。

至少，我们有一套基本的理论来指导如何设计测试用例，本节课是完全的理论课，介绍了多种设计测试用例的方法。

一、前言

什么是测试用例设计

指为了确保软件或系统的功能、性能、兼容性等方面符合预期而设计的一系列测试用例的方法

二、等价类分析法

1. 定义

对于程序的某一输入域，存在若干输入可能，如果一组输入数据会导致程序表现出相同行为，可以视作一个【等价类】

从数据的合理性和非法性的角度来讲，等价类又可以划分为有效等价类与无效等价类。

有效等价类：

• 符合需求说明书的要求，应该被程序正常处理的输入数据

无效等价类：

• 违背需求说明书的要求，程序应该拒绝处理或给出错误提示的输入数据
• 这些数据主要用于测试程序的健壮性和异常处理能力。

2. 步骤

1. 根据程序对输入数据的要求，判断合理数据与非法数据
2. 用合理数据划分出若干【有效等价类】，用非法数据划分出若干【无效等价类】
3. 从每个等价类中选取一个有代表性的数据参与测试
4. 组合等价类进行测试：
   1. 多个输入域的有效等价类组合
   2. 单个输入域的无效等价类与其他输入域的有效等价类组合

3. 实例

某站要求用户使用【手机号+短信验证码】进行注册，手机号 11 位数字，不允许重复注册，短信验证码 1 分钟内有效，请分析相关的测试数据。

手机号角度分析等价类：

分析角度	合法等价类	非法等价类
手机号长度	11	<11 或 >11
字符	数字	非数字
手机号真实性	合法号码	非号码
是否已注册	未注册	已注册

可得以下测试用手机号选取：

A1. 11 位数字，且电信支持，尚未注册的号码 13100007890

A2. 10 位数字，电信支持，未注册 1310000123

A3. 12 位数字，电信支持，未注册 131000012345

A4. 11 位含非数字，电信支持，未注册 1310000123a

A5. 11 位数字，电信不支持，未注册 11012341234

A6. 11 位数字，电信支持，已注册 13100007890

验证码角度分析等价类：

分析角度	合法等价类	非法等价类
真伪验证码	真实验证码	错误验证码
超时验证码	1分钟以内	1分钟以外

可得以下测试用验证码选取：

B1. 真实的且 1 分钟内的验证码

B2. 虚假的且在一分钟内提供输入

B3. 真实电信返回的验证码在一分钟外进行输入

将手机号和验证码结合在一起，可以构成完整的测试用例：

书写测试用例：

用例ID	用例标题	优先级	操作步骤	期望结果
1	test_reg_valid_001	H	1.输入未注册的11位有效号码 2.输入1分钟内的有效验证码 3.点击注册	注册成功
2	test_reg_inValid_001	M	1.输入未注册的11位有效号码 2.输入1分钟以外的超时验证码 点击注册	提示验证码超时 注册失败
...

在进行等价类覆盖时，输入域的有效等价类要尽可能在一个用例中进行覆盖； 而对无效等价类来讲，要尽可能的单独覆盖

三、边界值分析法

1. 定义

程序在处理数据时，在数据范围的边界处更容易出现错误，以边界为重心设计用例称之为边界值分析法。

边界值分析法涉及的边界点：

• 上点：边界上的点。这些点是必须测试的关键边界值
• 离点：边界范围外，距离边界点最近的一个点
• 内点：边界范围内的点

注意：闭区间的离点设置在区间外离边界点最近的一个点，而在开区间则是区间内离边界点最近的一个点：

2. 步骤

1. 对输入域进行等价类的划分
2. 根据等价类之间的边界，寻找边界点，即上点，离点
3. 编写测试用例

3. 实例

新生儿注册收费标准： 凡是在出生 42 天内到移民局进行注册的，免注册费； 凡是在出生超过 42 天而又在一年之内到移民局注册的，收取注册费 25$ ； 凡是在出生超过 1 年才到移民局注册的，收取注册费 100$。

注意：需求不明确时，不要盲目编写用例，一定先和产品经理确认需求，如上例中的第 42 天是否收费，一年是按照什么规则计算，如果按照天数，是否区分平年，闰年？

假设确定结果为：

• 免费：【0，42】
• 25$: 平年【43，365】,闰年【43，366】
• 100$: 平年【366，】，闰年【367，】

可以以此选取边界值：

注册免费：【0，42】 -1 0， 42， 43 （-1 可以用来检测系统输入的出生日期能否是明天）

25$: 平年：【43，365】 42，43， 365，366

25$: 闰年：【43，366】 42，43，366，367

100$: 平年【366，） 366，365

100$: 闰年【367，）367，366

整合后的测试天数边界：

任意年份：-1 ， 0 ，42， 43

平年： 365，366

闰年：366，367

以此编写测试用例：

用例ID	用例标题	优先级	操作步骤	期望结果
1	test_reg_valid_001	H	出生当天注册	免费
2	test_reg_valid_002	H	出生42天注册	免费
3	test_reg_valid_003	H	出生43天注册	25$
4	test_reg_valid_004	H	出生365天注册	25$
5	test_reg_valid_005	H	平年出生366天注册	100$
6	test_reg_valid_006	H	闰年出生366天注册	25$
7	test_reg_valid_007	H	闰年出生367天注册	100$
8	test_reg_invalid_001	M	出生日期设为明天	不能注册

四、判定表分析法

1. 定义

采用二维表格的方式来考虑多个输入条件取值的排列组合，并基于每种组合分析程序的输出行为的方法。

2. 步骤

1. 分析输入条件及每个条件对应的取值
2. 分析程序的输出结果
3. 将多个输入条件的取值进行排列组合，用二维表格进行梳理
4. 对应每组输入组合，对应填写输出结果

3. 实例

某在线购物网站优惠券使用规则

优惠券类型：

满减券: 订单金额大于等于优惠券的最低使用金额时，减免固定金额

折扣券: 订单金额按一定比例打折。无最低使用金额限制

其他限制：每个订单只能使用一张优惠券

部分商品不参与优惠

分析输入条件：

商品是否参与优惠？参与，不参与

优惠券类型是什么？满减券，折扣券

订单金额是否满足满减券的最低使用金额？ 满足，不满足

分析输出结果：

是否优惠？满减，折扣，原价

可以以此写出判定表：

	1	2	3	4	5	6	7	8
是否参与优惠	参加	不参加	参加	不参加	参加	不参加	参加	不参加
优惠券类型	满减	满减	折扣	折扣	满减	满减	折扣	折扣
是否满足满减	满足	满足	满足	满足	不满足	不满足	不满足	不满足
结果	满减	原价	折扣	原价	原价	原价	折扣	原价

五、正交分析法

1. 定义

六、状态转换法