软件测试之测试用例

       在软件测试的流程里，制定好了测试计划后，接下来，就要开始做测试的准备工作了。测试的准备工作，除了，测试环境的配置，准备，测试工具的准备外，还有一个就是设计测试用例了。

       设计测试用例的人员，在有些公司，是有专门的测试用例设计人员，而，有些公司，测试用例是由软件测试工程师进行编写的。

 什么是测试用例nbsp;   

       测试用例（Test Case）是为某个特殊目标而编制的一组测试输入、执行条件以及预期结果，以便测试某个程序路径或核实是否满足某个特定需求。

       根据设计技术来划分，测试可以分为黑盒测试和白盒测试。测试用例可以分为黑盒测试用例和白盒测试用例。

总体编写策略：

        对于测试用例编写来说，常用的四种方法，等价类、边界值、因果法、错误推断法，辅以场景测试法、探索式测试思想。

设计

（一）白盒技术

白盒测试是结构测试，所以被测对象基本上是源程序，以程序的内部逻辑为基础设计测试用例。

⒈逻辑覆盖

程序内部的逻辑覆盖程度，当程序中有循环时，覆盖每条路径是不可能的，要设计使覆盖程度较高的或覆盖最有代表性的路径的测试用例。

⑴语句覆盖。

为了提高发现错误的可能性，在测试时应该执行到程序中的每一个语句。语句覆盖是指设计足够的测试用例，使被测试程序中每个语句至少执行一次。

⑵判定覆盖。

判定指设计足够的测试用例，使得被测程序中每个判定表达式至少获得一次“真”值和“假”值，从而使程序的每一个分支至少都通过一次，因此判定覆盖也称分支覆盖。

⑶条件覆盖。

条件覆盖是指设计足够的测试用例，使得判定表达式中每个条件的各种可能的值至少出现一次。

⑷判定条件覆盖。

该覆盖标准指设计足够的测试用例，使得判定表达式的每个条件的所有可能取值至少出现一次，并使每个判定表达式所有可能的结果也至少出现一次。

⑸条件组合覆盖。

条件组合覆盖是比较强的覆盖标准，它是指设计足够的测试用例，使得每个判定表达式中条件的各种可能的值的组合都至少出现一次。

⑹路径覆盖。

路径覆盖是指设计足够的测试用例，覆盖被测程序中所有可能的路径。

在实际的逻辑覆盖测试中，一般以条件组合覆盖为主设计测试用例，然后再补充部分用例，以达到路径覆盖测试标准。

⒉循环覆盖

⒊基本路径测试

（二）黑盒技术

⒈等价类划分

⑴划分等价类。

①在输入条件规定了取值范围或值的个数的情况下，则可以确立一个有效等价类和两个无效等价类。

②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，可确立一个有效等价类和一个无效等价类。

③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。

④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。

⑤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）。

⑥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。

⑵确定测试用例。

①为每一个等价类编 。

②设计一个测试用例，使其尽可能多地覆盖尚未被覆盖过的合理等价类。重复这步，直到所有合理等价类被测试用例覆盖。

③设计一个测试用例，使其只覆盖一个不合理等价类。

⒉边界值分析

使用边界值分析方法设计测试用例时一般与等价类划分结合起来。但它不是从一个等价类中任选一个例子作为代表，而是将测试边界情况作为重点目标，选取正好等于、刚刚大于或刚刚小于边界值的测试数据。

⑴如果输入条件规定了值的范围，可以选择正好等于边界值的数据作为合理的测试用例，同时还要选择刚好越过边界值的数据作为不合理的测试用例。如输入值的范围是[1，100]，可取0，1，100，101等值作为测试数据。

⑵如果输入条件指出了输入数据的个数，则按最大个数、最小个数、比最小个数少1、比最大个数多1等情况分别设计测试用例。如，一个输入文件可包括1–255个记录，则分别设计有1个记录、255个记录，以及0个记录的输入文件的测试用例。

⑶对每个输出条件分别按照以上原则⑴或⑵确定输出值的边界情况。如，一个学生成绩管理系统规定，只能查询95–98级大学生的各科成绩，可以设计测试用例，使得查询范围内的某一届或四届学生的学生成绩，还需设计查询94级、99级学生成绩的测试用例（不合理输出等价类）。

由于输出值的边界不与输入值的边界相对应，所以要检查输出值的边界不一定可能，要产生超出输出值之外的结果也不一定能做到，但必要时还需试一试。

⑷如果程序的规格说明给出的输入或输出域是个有序集合（如顺序文件、线形表、链表等），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。

⒊错误推测

在测试程序时，人们可能根据经验或直觉推测程序中可能存在的各种错误，从而有针对性地编写检查这些错误的测试用例，这就是错误推测法。

⒋因果图

等价类划分和边界值方法分析方法都只是孤立地考虑各个输入数据的测试功能，而没有考虑多个输入数据的组合引起的错误。

综合策略

每种方法都能设计出一组有用例子，用这组例子容易发现某种类型的错误，但可能不易发现另一类型的错误。因此在实际测试中，联合使用各种测试方法，形成综合策略，通常先用黑盒法设计基本的测试用例，再用白盒法补充一些必要的测试用例。

 测试用例的基本要素包括测试用例编 、测试标题、重要级别、测试输入、操作步骤、预期结果。

要写好测试用例，要了解测试方法。

测试方法

等价类

1.定义

是把所有可能的输入数据，即程序的输入域划分成若干部分（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。该方法是一种重要的，常用的黑盒测试用例设计方法。

2.划分等价类

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，并合理地假定：测试某等价类的代表值就等于对这一类其它值的测试，因此，可以把全部输入数据合理划分为若干等价类，在每一个等价类中取一个数据作为测试的输入条件就可以用少量代表性的测试数据取得较好的测试结果。等价类划分可有两种不同的情况：有效等价类和无效等价类。

1)有效等价类

是指对于程序的规格说明来说是合理的、有意义的输入数据构成的集合。利用有效等价类可检验程序是否实现了规格说明中所规定的功能和性能。

2)无效等价类

与有效等价类的定义恰巧相反。无效等价类指对程序的规格说明是不合理的或无意义的输入数据所构成的集合。对于具体的问题，无效等价类至少应有一个，也可能有多个。

设计测试用例时，要同时考虑这两种等价类。因为软件不仅要能接收合理的数据，也要能经受意外的考验，这样的测试才能确保软件具有更高的可靠性。

3.划分等价类的标准

1)完备测试、避免冗余；

2)划分等价类重要的是：集合的划分，划分为互不相交的一组子集，而子集的并是整个集合；

3)并是整个集合：完备性；

4)子集互不相交：保证一种形式的无冗余性；

5)同一类中标识（选择）一个测试用例，同一等价类中，往往处理相同，相同处理映射到”相同的执行路径”。

4.划分等价类的方法

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

如：输入值是学生成绩，范围是0～100。

2)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，可确立一个有效等价类和一个无效等价类。

边界值

1. 定义：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。

2. 与等价划分的区别

1) 边界值分析不是从某等价类中随便挑一个作为代表，而是使这个等价类的每个边界都要作为测试条件。

2) 边界值分析不仅考虑输入条件，还要考虑输出空间产生的测试情况。

3. 边界值分析方法的考虑：

长期的测试工作经验告诉我们，大量的错误是发生在输入或输出范围的边界上，而不是发生在输入输出范围的内部。因此针对各种边界情况设计测试用例，可以查出更多的错误。

使用边界值分析方法设计测试用例，首先应确定边界情况。通常输入和输出等价类的边界，就是应着重测试的边界情况。应当选取正好等于，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作为测试数据。

4. 常见的边界值

1) 对16-bit 的整数而言 32767 和 -32768 是边界

2) 屏幕上光标在最左上、最右下位置

3) 表的第一行和最后一行

4) 数组元素的第一个和最后一个

5) 循环的第 0 次、第 1 次和倒数第 2 次、最后一次

5. 边界值分析

1) 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。

测试用例的评审

测试用例是软件测试的准则，但它并不是一经编制完成就成为准则。测试用例在设计编制过程中要组织同级互查。完成编制后应组织评审，需获得通过才可以使用。评审可由项目负责人、测试、编程、分析设计等有关人员组成。

测试用例的修改更新

测试用例在形成文档后也还需要不断完善。主要来自三方面的缘故：第一、在测试过程中发现设计测试用例时考虑不周，需要完善；第二、在软件交付使用后反馈的软件缺陷，而缺陷又是因测试用例存在漏洞造成；第三、软件自身的新增功能以及软件版本的更新，测试用例也必须配套修改更新。

一般小的修改完善可在原测试用例文档上修改，但文档要有更改记录。软件的版本升级更新，测试用例一般也应随之编制升级更新版本。

测试用例的管理软件

运用测试用例还需配备测试用例管理软件。它的主要功能有三个：第一、能将测试用例文档的关键内容，如编 、名称等等自动导入管理数据库，形成与测试用例文档完全对应的记录；第二、可供测试实施时及时输入测试情况；第三、最终实现自动生成测试结果文档，包含各测试度量值，测试覆盖表和测试通过或不通过的测试用例清单列表。

有了管理软件，测试人员无论是编写每日的测试工作日志、还是出软件测试 告，都会变得轻而易举。