三、测试用例设计

1.测试用例

①测试用例的定义：设计一种情况，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。

②测试用例模板：测试模块、用例编号、用例描述、用例名称、测试步骤、输入数据、预期结果。测试结果、测试人、备注。

标识符（用例编号）：一般编号规则：TsetCase_项目名称_模块名称_功能名称_0001

测试项：测试用例的测试目的，一般情况下，用一句话表明目的.

依赖用例：一般功能流程上，下游的功能测试依赖于上游的功能测试的用例。

测试步骤：用最朴实的语言，写出来软件的操作步骤，要尽量详细。

测试数据：单独整合测试数据，必须和测试步骤中的数据保持一致。

预期结果：准确、对象的准确性，内容的准确性。原则上每一个操作都要有一个结果，在重要的步骤之后，设定预期结果。一般和测试目的密切相关！！！测试的目的决定了测试步骤和预期结果。

测试结果：要求在测试执行完成后添加，没有执行保持为空。测试结果只有两个（通过或失败，Pass/Failed）。和预期结果一致则为通过，不一致即为失败。

测试人：测试的执行人。

备注：为了测试用例正常执行而做的特殊准备。

③用例设计和编写的作用：

有效性：测试用例是测试人员测试过程中最重要的参考依据。

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：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。

④测试用例设计和编写注意：

杀虫剂效应：一个发现过缺陷的测试用例，就相当于杀虫剂，会产生抗药性，则需要“更强的杀虫剂”，也就是新的测试用例（与之前的用例中数据类型保持一致）进行重新测试。

集群效应：一个测试用例发现bug，则需要在这个测试用例模块进行深入测试，也许会发现更多的缺陷。

2.黑盒测试用例设计方法

测试数据选择：等价类划分法、边界值分析法

测试步骤选择：因果图法、判定表法、正交实验法、功能图法、场景法

①等价类划分法

原理：将程序的输入域划分为若干个部分，然后从每个部分中选取代表性数据作为测试用例。每一类代表性数据在测试中的作用等价于这一类中的其他值，如果某一类的一个例子发现了错误，则其他例子也可能会发现同样的错误，反之亦然。

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：一个文本框规定，输入字符个数为6~18位。

一个有效等价类：范围内个数

两个无效等价类：小于6；大于18个

#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：请输入11位的手机号。

一个有效等价类：11位就是有效

一个无效等价类：不是11位就是无效

#布尔量：表示“真”或“假”，真就是有效，假就是无效

#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:登录中要输入用户名和密码

一个无效等价类：用户名和密码不匹配，可再分类

n个有效等价类：用户名和密码 都要对，可划分为n个

#在规定了输入数据必须遵守的规则的情况下，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）

例：用户名要求6~18，由字母、数字、下划线组成；字母区分大小写，以大写字母开头

#在确知已划分的等价类中，各元素在程序处理中的方式中的方式不同的情况下，则应再将该等价类进一步地划分为更小地等价类。

②边界值分析法

原理：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，找到其他可能的边界条件 。

边界值只是一个特定的数据。例如，文本框输入6~18位字符。

边界值有：

1）6个字符

2）18个字符

次边界：边界附近的值，按照系统规定的单位或者计算方式，一个数据的差异。

思考：

1)6≤X≤12，请问X的边界值要取哪几个值进行测试？

答：无效：5，13   有效：6，7，11，12

2)6＜X＜12，请问X的边界值要取哪几个值进行测试？

答：无效：6，12 有效：7，8，10，11

3）文本框输入字符的个数要求是不大于150字。测试的时候如何选择边界值。

答：空，1，149，150，151

例子:一个程序读入3个整数，把这3个数值看作一个三角形的3条边的长度值。这个程序会给出弹窗提示信息，说明这个三角形是普通的、是等腰的、是直角的，还是等边的，以及相应的错误提示信息。

 

三角形判断：

构成三角形：任意两边之和大于第三边；a+b>c a+c>b c+b>a

直角三角形:b²+c²=a²

等腰三角形:a=b且a+b>c

等边三角形:a=b=c

钝角三角形:有且仅有一个角大于90°；b²+c²<a²

锐角三角形:三个角都是锐角；b²+c²>a²

四边形判断：任意三边之和大约第四边。平行四边形；菱形

五边形判断：有没有特殊形状，如果有，如何判断？

 ③因果图法

原理：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，适合于检查程序输入条件设计的各种组合情况。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。

方法：

第一步：根据功能说明书规定的原因和结果之间的关系画出因果图。

1)恒等。原因A成立，结果B一定成立。

2)非。原因A成立，结果B不一定成立。

3)或。原因A、B、C只要有一个成立，结果D就一定成立。

4)与。原因A、B、C都成立时，结果D才成立。

第二步：根据功能说明在因果图上添加一些约束关系。

原因之间的约束：（假如原因成立用1表示，不成立用0表示,有原因A、B、C）

1）互斥（Exclusive）。A+B+C≤1

2）包含(Include)。A+B+C≥1

3）唯一（Only）。A/B/C=1

4）要求(Request)。原因B成立，要求原因A一定要先成立。若A=1,则B=1

结果之间的约束：

1）屏蔽(Mask)。结果之间出现A结果，B结果一定不出现。

 

案例分析：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，它的规格说明如下。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，若投入1元钱的硬币，同样也是按“橙汁”或“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。

阅读合分析功能说明书，识别出“原因”和“结果”，并加以编号。

分析原因和结果：

 

画出因果关系图（部分）：

 

根据需求描述结果、原因之间的约束：

 

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

列出所有的原因和结果的列表，设计初步的测试用例步骤。

		Case1	Case2	Case3	Case4	Case5	Case6	Case7	Case8
投币	投5角	1	1	0	0	0	0	1	0
	投1元	0	0	1	1	0	0	0	1
按钮	选橙汁	1	0	1	0	1	0	0	0
	选啤酒	0	1	0	1	0	1	0	0
结果	出橙汁	1	0	1	0	1	0	0	0
	出啤酒	0	1	0	1	0	0	0	0
	找零5角	0	0	1	1	0	0	0	0

因果图的优势在于能够发现设计中存在的不足。

经分析发现：

1）只选择饮料，没有投币的时候，软件没有出现任何结果。

2）只投币，没有选择饮料的时候，软件没有出现任何结果。

3）我们不能把软件缺陷设计成测试用例。

 参考：

 

 

 ④判定表法

原理：是分析和表达多逻辑条件下执行不同操作的情况的工具。

1、应用场合：主要适用于多条件的内容组合与结果分析。

2、组成：由条件桩、动作桩、条件项、动作项四部分组成。

条件桩：列出了问题的所有条件。

动作桩：列出了问题可能采取的操作。

条件项：列出针对它左列条件的取值。

动作项：列出在条件项的各种取值情况下应该采取的动作。

3、使用的条件：所有的条件桩在表中的位置和顺序互相不影响；所有动作桩的顺序不会因为条件桩顺序的变化而产生不同。

4、实现的步骤

1）识别出操作条件（原因）和对应的动作（结果）

2）分析条件的条件项（组合数量）：如果有n个条件，每个条件有成立和不成立两种情况，那么最后一共会有2∧n个数量

3）简化和优化结果。排除一些不可能存在的情况。

实例：

需求：订购单的检查。

如果金额超过500元，又未过期，则发出批准单和提货单；

如果金额超过500元，但过期了，则不发批准单；

如果金额低于500元，则不论是否过期都发出批准单和提货单，在过期的情况下还需要发出通知单。

（1）分析条件和动作

条件1	条件2	动作
金额>500	未过期	发出批准单和提货单
金额>500	过期	不发批准单
金额≤500	未过期	发出批准单和提货单
金额≤500	过期	发出批准单和提货单，提货单

金额超过500	超过500	1	1	0	0
	不超过500
时效（过期）	过期	1	0	1	0
	未过期
动作	批准单	0	1	1	1
	提货单	1	1	1	1
	通知单	1	0	1	0

（2）写出条件桩和动作桩、条件项和动作项：

（3）对判定表进行简化和优化（对其中不合理的或不合适的进行取舍）

不管金额的高低，只要未过期，就会发送批准单和提货单，所以优化之后，条件项就减少成为3个：（在测试za时间充足的情况下，可以选二者中其一进行测试，在测试时间充足的情况下，每一项都要测）

金额超过500	超过500	1	1	0
	不超过500
时效（过期）	过期	1	0	1
	未过期
动作	批准单	0	1	1
	提货单	1	1	1
	通知单	1	0	1

（4）将判定表中的每一列（条件项和对应的动作项）作为测试用例的数据和操作以及对应的预期结果。

测试用例的设计方法：没有哪一种方式是单独使用的。

1) 所有的软件，都是因为某种操作才会导致一定的结果。--考虑使用因果图

2) 所有的软件都有文本框。--必须使用等价类、边界值法。

判定表的实例题目：该判定表为一个杂志的阅读指南判定，指导读者能够良性阅读。

		1	2	3	4	5	6	7	8
问题	觉得疲倦吗？	Y	Y	Y	Y	N	N	N	N
	感兴趣吗？	Y	Y	N	N	Y	Y	N	N
	糊涂吗	Y	N	Y	N	Y	N	Y	N
建议	重读					√
	继续						√
	跳一下章							√	√
	休息	√	√	√	√

读完表格后，请对表格内容进行优化，将重复的内容去掉。并且说明原因。

1) 合并1、2、3、4为一项。在疲倦的情况下，一律休息即可。

2) 合并7、8为一项。在都不疲倦的情况下，不感兴趣就跳下一章。

问 题	觉得疲倦吗？	1	0	0	0
	感兴趣吗？		0	1	1
	糊涂吗			1	0
动 作	重读			1
	继续				1
	跳一下章		1
	休息	1

⑤场景法

基本原理：现在的软件几乎都是用事件触发来控制流程的。测试时，可以生动地描绘出事件触发时的情景，有利于设计测试用例，同时使测试用例更容易理解和执行。

基本流：软件功能按照正确的事件流实现的一条正确流程。通常一个业务仅存在一个基本流，且基本流仅有一个起点和一个终点。

备选流：除了基本流之外的各支流，包含多种不同的情况。

 

重点：

基本流（软件功能正确实现的流程）

备选流（基本功能流程之外的过程）

注意：

1. 场景中必须有基本流

2. 场景中必须有内容从用力开始，到用例的结束。

＃案例:ATM机的取款流程

基本流：

 

⚪ 基本流：插卡-输入密码-选择取款服务-取款金额-出钞=取卡

⚪ 备选流：

1卡片不是银行卡

2卡片不是银联的卡

3密码输错一次

4密码输错两次，第三次输入正确

5密码输入错误三次，冻结账号或者吞卡

6选择存款服务

7选择查询服务

8选择转账服务

9选择修改密码服务

10选择取款金额

11选择其他金额

12 ATM机没钱了

13账户取款金额达到取款机的当日取款上限

⚪ 场景设计：

场景1：基本流

场景2：基本流 备选流5

场景3：基本流 备选流4

场景4：基本流 备选流1

场景5：基本流 备选流2备选流4

..........

⚪ 设计测试用例：
每一个场景，都是一个测试用例。

以场景5为例：设计步骤，假定ATM只能识别银联卡（用一个万事达卡先进行插入）

1. 插卡（先用万事达卡）

2. 换卡（银联卡），插卡

3. 输入密码（第一次输入错误）

4. 再次输入密码（第二次输入错误）

5. 第三次输入密码（输入正确）

6. 选择服务-取款

7. 选择取款金额-500

8. 等待出钞

9. 取卡

⚪为用例步骤设计数据

⑥正交实验法

1、日本的统计学家提出的

2、使用的工具：正交表

3、统计和分析实验数据，从大量实验中找到合适的实验数据组合。（原本用于工业生产的数据组合与实验室的数据挑选。）

4、正交实验法的本质：大量的实验中，挑选出来一部分具有代表性的点，进行试验，分析数据。

5、数学原理：《线性代数》《数理统计》《概率论》

6、核心概念：

1）影响实验结果的——实验因素（因子）、因素

2）每一个因素的不同取值（状况）——水平

例如，字的显示效果——字体、字号、颜色，称为因素

字体选择时，可以选择宋体、楷体、微软雅黑、隶书....称为水平（212个）

字号选择时，一号....称为水平（100个）

颜色选择时，.....称为水平（256）

测试字的显示效果将会有：212×100×256=5,427,200

3）正交表特点：每一列中，同一数字（水平）出现次数相等；任意两列组成的数字对（水平）出现的次数也是相同的。

7、实施步骤：

1）分析所有对结果有影响的因素。从多个角度和方式进行分析（不要放过文本框、按钮等需求中提及或者没有提及）

2）分析每个因素的水平数量。充分利用等价类、边界值（需求中说明和未说明的都要分析）

3）选择正交表。只有特定的因素数和水平数的组合才有对应的正交表。所以在现实中用到的时候，找最贴近的正交表（正交表的因素数和水平数一般要大于实际的因素数和水平数）

①正交表的数字关系。N代表需要进行实验次数，m代表水平数，k因素的数量。这三个数字之间没有任何数学关系。

②仅适合用于每一个因素的水平数都相同的正交表。

8、小案例：

因素	操作方式	温度（℃）	洗涤时间（min）
	Ⅰ	60	15
	Ⅱ	80	20
	Ⅲ	100	25

完全排列组合：3*3*3=27

每一列中，同一个数字出现的次数相等。（3次）

任意两列中，同一个数字对出现的次数相等。（1次）

9.案例

 

因素	辅助瞄准	单发狙开火模式	左右探头射击	探头自动开镜	枪口顶墙提示	***枪开火模式	探头射击模式
	开	按下开火	开	开	开	按下开火	点击侧身
	关	松手开火	关	关	关	松手开火	按住侧身

使用小工具完成正交实验设计：（L8_2_7:二水平，七因素）

 

⑦功能图法（状态迁徙图法）

1、使用场合：软件的状态会根据某些内容、条件、操作的变化而变化。

2、目标：尽可能覆盖软件的状态、状态-条件的组合、状态变迁路径。

3、步骤：

1）识别和列举所有的输入（操作）事件。以IP N(input) (N=1,2,3)

2）定义空闲状态（初始状态）。一般以软件刚启动时打开的界面状态为空闲 状态。

3）为空闲状态加操作（只加一次）

4）为第3）步所产生的新状态加操作（只加一次，并且曾经加过的操作，不再重复添加）

5）循环为所有的新增状态加操作，直到没有新状态产生为止。

6）组合任意的状态，以列表的形式展现，设计和编写测试用例。

4、小案例：

1）识别出可以进行的操作：

  IP1：输入账号

  IP2：输入密码

  IP3：点击登录

  IP4：点击关闭按钮

2）定义QQ登录界面为 空闲 状态。

3）给空闲状态加操作。

第一轮分析后：

 

产生了新的状态。针对新的状态进行分析（第二轮）：

 

得到一个新的状态。所以继续进行新的分析（第三轮）：

 

虽然得到了一个全新的界面（状态），但是和空闲状态发生了“隔断”，因此将其视为空闲状态的结束。可以结束分析过程。

4）将状态变化过程列表化，准备设计测试用例。

设计用例的时候：

①A列：从QQ的登陆界面，直接点击关闭按钮，QQ登录退出。

②D列：从QQ的登录界面，先输入QQ号（状体变为QQ号已输入）；再输入密码（状态变为QQ号、密码已输入），点击登录，状态就会变为QQ主界面。

③B列：（略）

⑧其他用例设计方法

1、测试大纲法。

1）特点：着眼于需求。进行详细的需求分析，将其转化为思维导图（树形结构）

2）无需用例设计。一般从根节点开始分析，到叶结点为止。这样的一条路径就是一条测试用例。

3）一般用于快速的测试和过程记录。用例一般进行候补。

2、探索性测试

1）基于经验和直觉

2）是计划内测试用例设计的补充

3）探索性测试执行前也需要设计测试用例

3、猴子测试法（随意测试）

1）没有测试用例（无意识的行为）

2）缺点：测试往往不太真实，不能达到一定的覆盖率，许多测试都是冗余的，想要重复操作及其困难

3.用例设计方法综合选择

软件测试工程师面试如何应对测试用例设计方法？

首先明确用例设计方法都有哪些？

1、等价类划分法

2、边界值分析法

3、因果图法

4、判定表法

5、场景法

6、正交实验法

7、状态迁徙图法（功能图法）

如何使用呢？记住方法的名称很简单，但是如何使用却是一个大问题：如何使用。用例设计方法的使用不是孤立存在的，而是存在于一个项目中！

不对缺陷做测试用例！！！

所有测试用例的设计方法。没有独立使用的，都是融合在一起使用。往往在一个软件界面中，都可以受用好几种测试用例设计方法。

正交实验法是一种极其特殊的用例设计方法。一般在含参数、设置的界面才适合用。

#话题测试##学习路径#