软件测试理论-测试用例和设计方法

一 什么是测试用例

1.1 测试用例的定义

1.2 测试用例模板和包含的内容

1.3 设计测试用例的作用

简单的说，测试用例就是：

• 设计一个情况，软件程序在这种情况下，必须能够正常运行并且达到程序所设计的预期结果。
• 如果程序在这种情况下不能正常运行，而且这种问题或重复发生，那就表示软件测试人员已经测出软件有缺陷，这时候就必须讲这个问题标示出来，并且通知软件开发人员。软件开发人员接获通知候，将这个问题修改完成于下一个测试版本内。
• 软件测试工程师取得新的测试版本后，必须利用同一个用例来测试这个问题，确保该问题已经修改完成。

二 测试用例模板

测试用例应该包含以下内容：

• 标识符：由测试设计过程说明和测试程序说明引用的唯一标识符。
• 测试项：描述被测试的详细特性、代码模块等，应该比测试设计说明中所列的特性更加具体。还要指出引用的产品说明书或者测试用例所依据的其他设计文档。
• 输入说明：说明列举执行用例的所有输入内容或者条件
• 输出说明：描述进行测试用例预期的结果。
• 环境要求:是指执行测试用例必要的硬件、软件、测试工具、人员等。
• 特殊要求：描述执行测试必须的特殊要求
• 用例之间的依赖性：如果一个测试用例依赖于其他用力，或者受其他用例的影响，就应该在此注明。

       

三 用例设计和编写的作用

• 有效性：测试用例使测试人员测试过程中的重要参考依据
• 可复用性：良好的测试用例具有重复使用的功能，使得测试过程事半功倍，提高测试效率。
• 易组织性：即使是小的项目，也可能会有几千甚至更多的测试用例，测试用例可能在数月甚至几年的测试过程中被创建和使用。
• 可评估性：从测试的项目管理角度来说，测试用例的通过率是检验代码质量的保证。
• 可管理性：测试用例也可以作为检验测试人员进度、工作量以及跟踪/管理测试人员的工作效率的标准。

四 黑盒测试用例设计方法

1. 黑盒测试用例设计方法概述

2. 等价类划分法

2.1 等价类划分法原理

• 把程序的输入域划分成若干部分，然后从每个部分中选取少数代表性的数据作为测试用例
• 每一类中的代表性数据在测试中的作用等价于这一类中的其他值，如果某一类中的一个例子发现了错误，这一等价类中的其他例子也能发现同样的错误。
• 反之，如果某一类中的一个例子没有发现错误，则这一类中的其他例子也不会查出错误。

2.2 等价类划分法设计步骤

2.2.1 确定等价类的原则

• 在输入条件规定了取值范围或值的个数的情况下，可以确立一个有效等价类和两个无效等价类

        例如：一个文本框规定，输入字符个数为3~18位。

                一个有效等价类:范围内个数

                两个无效等价类：个数小于6;个数大于18

• 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。

        例如：请输入11位的手机号。

                一个有效等价类：11位

                一个无效等价类：不是11位

• 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：表示“真”或者“假”

• 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：登录重要输入用户名和密码

• 在规定了输入数据必须遵守的规则的情况下，可确定一个有效等价类(符合规则)和若干个无效等价类(从不同角度违反规则)

        例如：用户名要求：6~18，由字母、数字、下划线组成；字母区分大小写；

• 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。

2.3 等价类划分法适用场景

针对：需要有大量数据测试输入，但是没法穷举测试的地方

• 输入框
• 下拉列表
• 单选和复选框

典型代表：页面级的输入框类测试

3. 边界值分析法

• 如果输入条件规定了值的范围，则应取刚达到这个范围的边界的值，以及刚刚超越这个范围边界的值作为测试输入数据。
• 如果输入条件规定了值的个数，则用最大个数、最小个数、比这个最小个数少1，比最大个数多1的数作为测试数据
• 分析规格说明，找出其他可能得边界条件。
• 如果程序的规格说明给出的输入域或输出域是有序集合，则应选取集合的第一个元素和最后一个元素作为测试用例。
• 如果程序中使用了一个内部数据结构，则应当选择这个内部数据结构边界上的值作为测试用例。

3.1 边界范围节点

• 选取正好等于，刚好大于、刚好小于边界的值作为测试数据

1. 上点：边界上的点(正好等于)
2. 离点：距离上点最近的点(刚好大于、刚好小于)
3. 内点：范围内的点(区间范围内的数据)

3.2 案例一：

需求;通过边界值法验证QQ号码的合法性

要求：6~10位自然数

3.3 使用场景

• 场景词语描述：大小、尺寸、重量、最大、最小、至多、至少等修饰词语
• 典型代表：有边界范围的输入框类测试

3.4 总结

边界值可以覆盖等价类的长度，但是无法覆盖类型，所以设计用例时，必须两者结合。

五、测试步骤

等价类划分法用来筛选数据，而测试步骤的设计方法主要有因果图法、

5.1 因果图法

• 因果图法是一种适合于描述对于多种输入条件组合的测试方法
• 根据输入条件的组合、约束关系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。

第一步：根据功能说明书中规定的原因和结果之间的关系画出因果图。

原因和结果的关系：

• 恒等：原因A成立，结果B一定成立
• 非：原因A成立时，结果B一定不成立
• 或：原因A、B、C三者只要有一个成立，结果D就一定成立
• 与：原因A、B、C斗殴成立时，结果D才会出现。

第二步：根据功能说明在因果图中加上约束条件

• 其中互斥、包含、唯一、要求时对原因的约束，屏蔽是对结果的约束。他们的含义如下
• 互斥：表示不同时为真，即a,b,c中至多有一个为真。
• 包含：表示至少有一个为真，即a,b,c不能同时为假
• 唯一：表示a,b,c中有且仅有一个为真
• 要求：表示若a为真，则b必须为真。即不可能a为真且b为假
• 屏蔽：表示若a为真，则b必须为假

六、因果图法实例

• 阅读和分析功能说明书，识别出"原因"和"结果"，并加以编号
• 案例：有一个饮料自动售货机(处理单价为5角钱)的控制处理软件，他的软件规格说明如下。

1. 若投入5角钱的硬币，按下"橙汁"或"啤酒"的按钮，则相应的饮料就送出来。
2. 若投入1元的硬币，同样也是按"橙汁"或者"啤酒"的按钮，则自动售货机在送出相应饮料的同时退回5角钱的硬币。

6.2 根据需求说明书找出原因-结果关系

6.3 根据原因-结果关系画出因果图

因果图使用中的局限性：当原因和结果很多的时候，它们之间的关系连线就会很多，导致因果图的可读性变差。因此局部的小功能(原因和结果不是很多的时候)分析。

6.4 列出所有的原因和结果的列表，设计初步的测试用例步骤

Case5,Case6这是一种bug，不能做测试设计。因果图的优势在于能够发现设计中存在的不足。

经过分析发现：

1）只选择银联，没有投币的时候，软件没有任何结果

2）只投币，没有选择饮料的时候，软件也没有任何的结果。

3）我们不能吧软件的缺陷设计成测试用例。

6.5 设计用例