如何设计软件设计【测试用例设计】

一、测试设计与测试用例

  • 测试设计：将概括的测试目标转化为具体的测试条件和测试用例的一系列活动。

测试分析和设计的主要任务：

  1. 评审测试依据
    （需求、系统架构、设计、接口说明等）做到心中有数，理解北侧的系统是什么状态，包含什么内容。
  2. 评估测试依据和测试对象的可靠性
    （文档很完善，但是到了实际测试过程中发现实际情况和文档不一样，项目迭代和运行过程中，需求接口等一直在变，但是没有记录到文档中）
  3. 通过对测试项、规格说明、测试对象行为和结构分析，识别测试条件并确定优先级
  4. 设计测试用例，并确定优先级
  5. 确定测试条件和测试用例所需的必要的测试数据

确定测试条件

  1. 依据在测试策略或测试计划中确定的测试技术。比如 要做性能自动化兼容测试等.
  2. 通过对测试依据和测试目标的分析。可以确定需要测试的内容，获得测试条件。

确定测试用例

  1. 测试用例：是通过使用在测试计划中确定的测试技术，对于已确定的测试条件进行逐步推敲，精炼而设计出来的重点说明如何具体操作产生何种结果的文档。（指引测试的步骤文档，包含场景、方法论 等的设计）
  2. 测试用例应该具有 可重复性、可验证性 和需求可追踪性 不能一概而说。

测试用例设计包括以下关键点

  1. 前提条件，如项目或局部测试环境的需求，及其交付计划
  2. 测试步骤
  3. 测试数据
  4. 预期结果

测试用例案例

序号 模块名称 测试子项 用例名称（测试意图） 用例级别 预置条件 测试步骤 预期结果 测试结果 缺陷编号 备注
1 大模块 小模块
2

测试用例常用设计方法

  1. 等价类划分法
  2. 边界值法
  3. 因果图设计法
  4. 判定表设计法
  5. 正交实验法

一、等价类划分法

项目：测试一个两位数的加法计算器
测试需求：测试两个参数的值相加后的结果是否正确。

  1. 隐藏需求：输入的数值在-99到99之间 大于99或小于-99的数应该被拒绝输入并显示错误信息。

开始测试：
分别给第一个参数和第二个参数输入下表中的值，得到测试结果如表所示

不能把-99到99所有数的相加情况都测试一遍，那么问题有：
1、在测试了1+1 1+2 1+（-1） 等这些情况之后，是否还有必要测试1+3，1+4呢
2、如果不穷举测试，能否放心的认为所有的参数组合都是正确的？

等价类划分法：概念

  1. 把程序的输入域划分为若干部分

  2. 然后从每个部分中选取少数代表性数据作为测试用例

  3. 每一类的代表性数据在测试中的作用等价于这一类中的其他值

    也就是说，如果某一类中的例子发现了错误，这一等价类中其他例子也能发现同样错误，反之同理。

等价类划分法：原则

  1. 如果输入条件规定了取值范围或值的个数，则可以确定一个有效等价类和两个无效等价类。
    比如 [-99,99]为取值区间，则大于99和小于-99的都是无效等价类

  2. 如果输入条件说明了一个“必须成立”的情况，则可划分一个有效等价类和一个无效等价类。
    比如 “今天必须完成100题” ，则“完成100题”是有效等价类 “未完成100题”是无效等价类。

  3. 如果输入条件规定了一组可能的值，而且程序是用不同的方式处理每一种值，则可为每一种值划分一个有效等价类，并划分一个无效等价类。

  4. 如果确知，已划分的某等价类中的各元素（例子）在程序中处理的方式是不同的，则应据此将此等价类进一步划分为更小的等价类。

  5. 确立了等价类之后，建立等价类表，列出所有划分出的等价类。

基于等价类划分的用例设计

  1. 明确测试对象，非测试对象保证正确。
  2. 为每个等价类规定一个唯一编号
  3. 设计测试用例，尽可能多的覆盖尚未覆盖的有效等价类。 重复，最终似的所有等价类均被测试用例覆盖。
  4. 设计一个新的测试，使其只覆盖一个无效等价类。重复，直至所有无效等价类均被覆盖。

等价类划分实战

项目：测试一个两位数的加法计算器
测试需求：测试两个参数的值相加后的结果是否正确。

Step1：根据测试需求可以分为三个等价类：
1、一个有效数据的等价类，两个无效数据等价类
有效等价类： -99<=数值<=99
无效等价类：数值<-99 数值>99
Step2：建立等价类表：

Step3：确定测试用例：
1、为等价类表中的每一个等价类分配一个唯一编号
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
3、重复，直至所有有效等价类均被测试用例覆盖
4、与上步类似，设计一个新的测试用例，使它只覆盖一个无效等价类
5、重复，直至所有无效等价类均被测试用例覆盖

Step4：细化等价类划分

  1. 在测试”-99~99“的这个等价类区间时，10+40、-20+30、-30+（-30）正数相加、正负数相加、负数相加也是不同的等价区间

细化之后的等价类表

PS：无效等价类中还有非数字情况，可以加上。

Step5：完善测试用例

根据上面划分的4个等价类，我们至少需要有5个测试用例

等价类的特点

  1. 测试相同的内容
  2. 如果等价类中的一个测试能够捕获一个bug，那么选择该等价类的其他测试也能捕获该bug
  3. 如果等价类中的一个测试不能捕获bug，那么其他的也不能
  4. 如果正确的划分等价类，可以大大降低测试用例的数量，测试会准确有效
  5. 如果错误的将两个不同的等价类当作一个等价类，就会遗漏一种测试情况

等价类划分要注意的问题

  1. 不但要考虑有效等价类，也要考虑无效等价类
  2. 仔细划分，审查划分 （实际不仅一个人划分，群策群力，还有评审）
  3. 过于粗略可能会漏掉bug
  4. 组织评审

【等价类用例设计练习】

测试需求：余额宝提现到银行卡增加新规则：快速到账（2h）日限额1w

分析过程：

  1. 超过1W只能选择普通到账
  2. 选择快速到账才有限制

设计用例
**思路：**首先分为两个功能（快速提现和普通提现），然后快速提现要求金额在0和1W之间（有效等价类），提现小于0和大于1W都是无效。其次普通提现不受限制，只要求提现金额在0和余额之间即可，（所以0和总余额之间都是有效值），无效指为小于0以及大于总余额。
优化：
日限额1W，可以是当天多次提现，要对总提现额度做划分（第一次和第N次）

PS：由于每次操作对应的功能场景不一样，所以每次无效等价类对应的<=0的情况都是不同的，比如第一次输入的提现金额为0和第二次提现金额0是不一样的。

思考题

需求说明：一个程序读入三个整数，把这三个数值看作一个三角形的3条边的长度值
利用等价类划分法，给出足够的测试用例。


优化建议：

二、边界值划分法

边界值分析法是一种补充等价划分的测试用例设计技术，它不是选择等价类的任意元素，二十选择等价类边界的测试用例。

以两位数相加计算器为例

由于允许输入的值在-99和99之间，所以-99和99可看作两个边界值，测试的时候选取紧邻边界值的数值和边界值本身：

用边界值设计余额宝需求测试用例

思路：边界为0、1W-已提现金额、1W，总余额最大值，取边界和紧邻边界的值：-1、0、1、9999、10001等

PS：最大值为约定数值，比如余额宝中最多可输入七位数。

三、因果图和判定表法

等价类划分和边界值分析都是着重考虑输入条件，而不考虑输入条件的各种组合、输入条件之间的相互制约关系。

如果在测试时必须考虑输入条件的各种组合，则可能的组合数目将是天文数字，因此必须考虑采用一种适合于描述多种条件的组合、产生多个相应动作的测试方法，就需要因果图（逻辑模型）

  1. 因果图：从程序规格说明书中找出因（输入条件） 和 果（输出结果或程序状态的改变）
  2. 将因果图转化为判定表。为判定表中的每一列设计一个测试用例。

判定表：分析和表达多逻辑条件下执行不同操作的工具。

由四个部分组成：

  1. 条件桩：列出了问题的所有条件，次序一般无所谓。
  2. 动作桩：列出可能的操作和结果。
  3. 条件项：列出针对它左列条件的取值，在所有可能情况下的真假值。
  4. 动作项：列出条件项的各种取值情况下应该采取的动作。

因果图设计步骤：

1、分析软件规格中那些是原因，哪些是结果？并给每个原因和结果赋予一个标识符。

2、找到原因和结果之间、原因和原因之间的相互关系。

3、有些组合情况不可能出现，为表明这些情况，在因果图上使用一些记号表明约束或限制条件。

4、把因果图转换为判定表。

5、根据判定表的每列设计用例。

两位数计算器实战



余额宝例子


面试题 【工资发放】
a1 年薪制 a2月薪制 a3普通错误 a4严重错误

a1和a2互斥；b1 b2 和b3 b4互斥 a3 和a4可同时具备。

四、正交实验法

是从大量的试验点中选取适量的、有代表性的点，应用迦罗卡瓦理论导出的“正交表”，合理的安排试验的一种科学试验设计法。（很少用到，一般大型系统才会用到，正常情况下极少有穷举所有的情况）

设计步骤
1、提取功能说明，构造因子——状态表

2、加权筛选，生成因素分析表（优先级确定，删掉优先级低的）
3、利用正交表构造测试数据集
4、利用正交表每行数据构造测试用例

案例：测试支付宝web网站，站点有大量的服务器和操作系统，并且有多种浏览器及其插件




五、场景法

由于上述方法比较单一从输入输出两方面考虑，但现在的软件几乎都是事件触发来控制流程的，事件触发时的情景形成场景，而同一事件不同的触发顺序和处理结果就形成了事件流。

tb购物流程

测试用例综合设计

1、测试用例项划分

经典方法：瀑布模型，从上到下，逐渐细分，大模块包含小模块，更小模块（类似俄罗斯套娃），把系统划分成一块一块的，来测试，保证系统的完整性。

2、切面设计

功能点切面：最常见的切面，通常认为页面上的一个按钮就是一个功能点。根据功能的复杂程度，按每个功能进行用例的撰写。
隐含切面：完整业务流程的测试；从需求、业务角度进行编写。比如完整的购物流程。

3、功能点用例设计

  1. 任何情况都必须使用边界值分析法，经验表明这种方法找出bug能力最强
  2. 必要时用等价类划分法补充
  3. 如果程序功能说明中含有输入条件的组合情况，则可以用因果图法
  4. 业务复杂度高，则补充场景法

举例：共享单车充值案例

1、边界值：充值金额0、1、-1、多位小数、银行卡限额等
2、充值选择不同银行、支付渠道，所以针对支付宝、微信、银联等渠道分别设计测试用例
3、考虑异常，充值失败，银行卡余额不足，银行账户异常，银行卡返回超时等。场景法
4、更复杂的业务场景，比如满减、满赠、抽奖等等

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