测试用例设计方法培训

黑盒测试用例设计典型方法黑盒测试用例设计典型方法1测试用例设计概述2黑盒测试法的概念3三角形问题与NextDate函数4等价类划分法5边界值分析法6因果图法7决策表法8错误推测法9测试方法的选择1测试用例设计概述1.1测试用例的定义和特征1.2测试用例的基本准则1.3设计测试用例的着眼点1.1测试用例的定义和特征测试用例的定义：（1）测试用例是为特定的目的而设计的一组测试输入、执行条件和预期的结果。（2）测试用例是执行的最小实体。测试用例的特征：（1）最有可能抓住错误的；（2）不是重复的、多余的；（3）一组相似测试用例中最有效的；（4）既不是太简单，也不是太复杂。1.2设计测试用例的基本准则测试用例的代表性能够代表并覆盖各种合理的和不合理的、合法的和非法的、边界的和越界的以及极限的输入数据、操作和环境设置等。测试结果的可判定性即测试执行结果的正确性是可判定的，每一个测试用例都应有相应的期望结果。测试结果的可再现性即对同样的测试用例，系统的执行结果应当是相同的。1.3设计测试用例的着眼点根据产品规格，测试基本功能；考虑设计一般用户（非专业人员）的使用方案；考虑设计稀有或特殊的使用方案；与系统其他组成部分的配合；考虑特殊情况（如硬件异常等）；设计极端情况（如突然断电等破坏性测试等）；好的测试用例集能花费最小的代价（人力、物力、财力、时间）做最好的测试。2黑盒测试的概念黑盒测试被称为功能测试或数据驱动测试。在测试时，把被测程序视为一个不能打开的黑盒子，在完全不考虑程序内部结构和内部特性的情况下进行。采用黑盒测试的目的主要是在已知软件产品所应具有的功能的基础上，进行：（1）检查程序功能能否按需求规格说明书的规定正常使用，测试各个功能是否有遗漏，检测性能等特性要求是否满足。（2）检测人机交互是否错误，检测数据结构或外部数据库访问是否错误，程序是否能适当地接收输入数据而产生正确的输出结果，并保持外部信息（如数据库或文件）的完整性。（3）检测程序初始化和终止方面的错误。3三角形问题与NextDate函数1、三角形问题输入三个整数a、b、c，分别作为三角形的三条边，现通过程序判断由三条边构成的三角形的类型为等边三角形、等腰三角形、一般三角形（特殊的还有直角三角形），以及构不成三角形。现在要求输入三个整数a、b、c，必须满足以下条件：条件11≤a≤100条件4ab+c条件21≤b≤100条件5ba+c条件31≤c≤100条件6ca+b三角形问题与NextDate函数（续）如果输入值a、b、c不满足条件1、条件2和条件3，程序给出“边的取值超出允许范围”的信息。如果输入值a、b、c满足条件1、条件2和条件3，则输出下列四种情况之一：（1）如果不满足条件4、条件5和条件6中的一个，则程序输出为“非三角形”。（2）如果三条边相等，则程序输出为“等边三角形”。（3）如果恰好有两条边相等，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”。结论：三角形问题的复杂之处在于输入与输出之间的关系比较复杂。三角形问题与NextDate函数（续）2、NextDate函数NextDate函数说明另一种复杂的关系，即输入变量之间逻辑关系的复杂性。NextDate函数包含三个变量month、day和year，函数的输出为输入日期后一天的日期。要求输入变量month、day和year均为整数值，并且满足下列条件：条件11≤month≤12条件21≤day≤31条件31912≤year≤2050结论：在NextDate函数中有两种复杂性的输入来源，一是输入域的复杂性，二是确定闰年的规则并要增加“额外天”。4等价类划分法4.1等价类的划分原则4.2等价类划分法的测试用例设计4.3常见等价类划分测试形式4.4使用等价类划分法测试的实例等价类划分法等价类划分法是一种重要的、常用的黑盒测试方法，它将不能穷举的测试过程进行合理分类，从而保证设计出来的测试用例具有完整性和代表性。举例：设计这样的测试用例，来实现一个对所有实数进行开平方运算（y=sqrt(x)）的程序的测试。思考方向：由于开平方运算只对非负实数有效，这时需要将所有的实数（输入域x）进行划分，可以分成：正实数、0和负实数。假设我们选定+1.4444代表正实数，-2.345代表负实数，则为该程序设计的测试用例的输入为+1.4444、0和-2.345。等价类划分法（续）等价类划分法是把所有可能的输入数据，即程序的输入域划分为若干部分（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。所谓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，它们具有等价特性，即每一类的代表性数据在测试中的作用都等价于这一类中的其它数据。这样，对于表征该类的数据输入将能代表整个子集合的输入。因此，可以合理的假定：——测试某等价类的代表值就是等效于对于这一类其它值的测试。4.1等价类的划分原则等价类是输入域的某个子集合，而所有等价类的并集就是整个输入域。因此，等价类对于测试有两个重要的意义：完备性——整个输入域提供一种形式的完备性无冗余性——若互不相交则可保证一种形式的无冗余性如何划分？——先从程序的规格说明书中找出各个输入条件，再为每个输入条件划分两个或多个等价类，形成若干的互不相交的子集。采用等价类划分法设计测试用例通常分两步进行：（1）确定等价类，列出等价类表。（2）确定测试用例。等价类的划分原则（续）划分等价类可分为两种情况：（1）有效等价类——是指对软件规格说明而言，是有意义的、合理的输入数据所组成的集合。利用有效等价类，能够检验程序是否实现了规格说明中预先规定的功能和性能。（2）无效等价类——是指对软件规格说明而言，是无意义的、不合理的输入数据所构成的集合。利用无效等价类，可以鉴别程序异常处理的情况，检查被测对象的功能和性能的实现是否有不符合规格说明要求的地方。等价类的划分原则（续）进行等价类划分的依据：（1）按照区间划分在输入条件规定了取值范围或值的个数的情况下，可以确定一个有效等价类和两个无效等价类。例：程序输入条件为小于100大于10的整数x，则有效等价类为10＜x＜100，两个无效等价类为x≤10和x≥100。例：程序输入x取值于一个固定的枚举类型{1,3,7,15}，且程序中对这4个数值分别进行了处理，则有效等价类为x=1、x=3、x=7、x=15，无效等价类为x≠1,3,7,15的值的集合。（2）按照数值划分在规定了一组输入数据（假设包括n个输入值），并且程序要对每一个输入值分别进行处理的情况下，可确定n个有效等价类（每个值确定一个有效等价类）和一个无效等价类（所有不允许的输入值的集合）。等价类的划分原则（续）（3）按照数值集合划分在输入条件规定了输入值的集合或规定了“必须如何”的条件下，可以确定一个有效等价类和一个无效等价类（该集合有效值之外）。例：程序输入条件为取值为奇数的整数x，则有效等价类为x的值为奇数的整数，无效等价类为x的值不为奇数的整数。例：程序输入条件为以字符‘a’开头、长度为8的字符串，并且字符串不包含‘a’~‘z’之外的其它字符，则有效等价类为满足了上述所有条件的字符串，无效等价类为不以‘a’开头的字符串、长度不为8的字符串和包含了‘a’~‘z’之外其它字符的字符串。（5）细分等价类在确知已划分的等价类中各元素在程序中的处理方式不同的情况下，则应再将该等价类进一步划分为更小的等价类，并建立等价类表。（4）按照限制条件或规则划分在规定了输入数据必须遵守的规则或限制条件的情况下，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）。4.2等价类划分法的测试用例设计在设计测试用例时，应同时考虑有效等价类和无效等价类测试用例的设计。根据已列出的等价类表可确定测试用例，具体过程如下：（1）首先为等价类表中的每一个等价类分别规定一个唯一的编号。（2）设计一个新的测试用例，使它能够尽量覆盖尚未覆盖的有效等价类。重复这个步骤，直到所有的有效等价类均被测试用例所覆盖。（3）设计一个新的测试用例，使它仅覆盖一个尚未覆盖的无效等价类。重复这一步骤，直到所有的无效等价类均被测试用例所覆盖。4.3常见等价类划分测试形式针对是否对无效数据进行测试，可以将等价类测试分为标准等价类测试和健壮等价类测试。标准等价类测试——不考虑无效数据值，测试用例使用每个等价类中的一个值。健壮等价类测试——主要的出发点是考虑了无效等价类。对有效输入，测试用例从每个有效等价类中取一个值；对无效输入，一个测试用例有一个无效值，其他值均取有效值。4.4使用等价类划分法测试的实例三角形问题分析：在多数情况下，是从输入域划分等价类的，但并非不能从被测程序的输出域反过来定义等价类，事实上，这对于三角形问题却是最简单的划分方法。在三角形问题中，有四种可能的输出：等边三角形、等腰三角形、一般三角形和非三角形。利用这些信息能够确定下列输出（值域）等价类。R1={a,b,c:边为a,b,c的等边三角形}R2={a,b,c:边为a,b,c的等腰三角形}R3={a,b,c:边为a,b,c的一般三角形}R4={a,b,c:边为a,b,c不能组成三角形}习题NextDate函数请使用等价类划分法为NextDate函数列出输入域等价类表，并设计相应的测试用例。3.5边界值分析法3.5.1边界值分析法概要3.5.2边界值分析法测试用例3.5.3边界值分析法测试举例3.5.1边界值分析法概要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。为什么使用边界值分析法？无数的测试实践表明，大量的故障往往发生在输入定义域或输出值域的边界上，而不是在其内部。因此，针对各种边界情况设计测试用例，通常会取得很好的测试效果。怎样用边界值分析法设计测试用例？（1）首先确定边界情况。通常输入或输出等价类的边界就是应该着重测试的边界情况。（2）选取正好等于、刚刚大于或刚刚小于边界的值作为测试数据，而不是选取等价类中的典型值或任意值。举例——常见的边界值对16-bit的整数而言32767和-32768是边界屏幕上光标在最左上、最右下位置数组元素的第一个和最后一个循环的第0次、第1次和倒数第2次、最后一次边界值分析边界值分析使用与等价类划分法相同的划分，只是边界值分析假定错误更多地存在于划分的边界上，因此在等价类的边界上以及两侧的情况设计测试用例。例：测试计算平方根的函数——输入：实数——输出：实数——规格说明：当输入一个0或比0大的数的时候，返回其正平方根；当输入一个小于0的数时，显示错误信息“平方根非法-输入值小于0”并返回0；库函数Print-Line可以用来输出错误信息。边界值分析（续）通常情况下，软件测试所包含的边界检验有几种类型：数字、字符、位置、质量、大小、速度、方位、尺寸、空间等相应地，以上类型的边界值应该在：最大/最小、首位/末位、上/下、最快/最慢、最高/最低、最短/最长、空/满等情况下举例——利用边界值作为测试数据项边界值测试用例的设计思路字符起始-1个字符/结束+1个字符假设一个文本输入区域允许输入1个到255个字符，输入1个和255个字符作为有效等价类；输入0个和256个字符作为无效等价类，这几个数值都属于边界条件值。数值最小值-1/最大值+1假设某软件的数据输入域要求输入5位的数据值，可以使用10000作为最小值、99999作为最大值；然后使用刚好小于5位和大于5位的数值来作为边界条件。空间小于空余空间一点/大于满空间一点例如在用U盘存储数据时，使用比剩余磁盘空间大一点（几KB）的文件作为边界条件。内部边界值分析在多数情况下，边界值条件是基于应用程序的功能设计而需要考虑的因素，可以从软件的规格说明或常识中得到，也是最终用户可以很容易发现问题的。然而，在测试用