【软件测试】07 -- 黑盒测试方法（等价类划分法）

等价类划分法

等价类划分法是一种常用的黑盒测试方法，它主张从大量的数据中选择一部分数据用于测试，即尽可能使用最少的测试用例覆盖最多的数据，以发现更多的软件缺陷。

一个程序可以有多个输入，等价类划分就是将这些输入数据按照输入需求进行分类，将它们划分为若干个子集，这些子集即为等价类，在每个等价类中选择有代表性的数据设计测试用例。这种方法类似于学生站队，男生站左边，女生站右边，老师站中间，这样就把师生群体划分成了3个等价类。

使用等价类划分法测试程序需要经过划分等价类和设计测试用例2个步骤，具体介绍如下。

1.划分等价类

等价类可分为有效等价类与无效等价类，其含义如下所示。

（1）有效等价类：有效等价类就是有效值的集合，它们是符合程序要求、合理且有意义的输入数据。

（2）无效等价类：无效等价类就是无效值的集合，它们是不符合程序要求、不合理或无意义的输入数据。

了解了有效等价类与无效等价类，那么如何划分等价类呢？一般在划分等价类时需要遵守以下原则。

（1）如果程序要求输入值是一个有限区间的值，则可以将输入数据划分为1个有效等价类和2个无效等价类，有效等价类为指定的取值区间，两个无效等价类分别为有限区间两边的值。例如，某程序要求输入值x的范围为[1,100]，则有效等价类为1≤x≤100，无效等价类为x<1和x>100。

（2）如果程序要求输入的值是一个“必须成立”的情况，则可以将输入数据划分为1个有效等价类和1个无效等价类。例如，某程序要求密码正确，则正确的密码为有效等价类，错误的密码为无效等价类。

（3）如果程序要求输入数据是一组可能的值，或者要求输入值必须符合某个条件，则可以将输入数据划分为1个有效等价类和1个无效等价类。例如，某程序要求输入数据必须是以数字开头的字符串，则以数字开头的字符串是有效等价类，不是以数字开头的字符串是无效等价类。

（4）如果在某一个等价类中，每个输入数据在程序中的处理方式都不相同，则应将该等价类划分成更小的等价类，并建立等价表。

同一个等价类中的数据发现程序缺陷的能力是相同的，如果使用等价类中的一个数据不能捕获缺陷，那么使用等价类中的其他数据也不能捕获缺陷；同样，如果等价类中的一个数据能够捕获缺陷，那么该等价类中的其他数据也能捕获缺陷，即等价类中的所有输入数据都是等效的。

正确地划分等价类可以极大地降低测试用例的数量，测试会更准确有效。划分等价类时不但要考虑有效等价类，还要考虑无效等价类，对于等价类要认真分析、审查划分，过于粗略的划分可能会漏掉软件缺陷，如果错误地将两个不同的等价类当作一个等价类，则会遗漏测试情况。例如，某程序要求输入取值范围在1～100之间的整数，若一个测试用例输入了数据0.6，则在测试中很可能只检测出非整数错误，而检测不出取值范围的错误。

2. 设计测试

用例确立了等价类之后，需要建立等价类表列出所有划分出的等价类，用以设计测试用例。基于等价类划分法的测试用例设计步骤如下所示。

（1）确定测试对象，保证非测试对象的正确性。

（2）为每个等价类规定一个唯一编号。

（3）设计有效等价类的测试用例，使其尽可能多地覆盖尚未被覆盖的有效等价类，直到测试用例覆盖了所有的有效等价类。

（4）设计无效等价类的测试用例，使其覆盖所有的无效等价类。