测试理论与方法----测试流程第三个环节：设计测试用例

### 5、测试用例

1. 描述：测试用例(TestCase)：是一份关于【具体测试步骤】的文档，是为了达到最佳的测试效果或高效揭露软件中潜藏的bug，精心设计少量且具有代表性的测试场景和测试数据。

2. 测试用例=测试场景=测试步骤+测试数据+预期结果

3. 分析：测试用例就是设计一种情况，软件在该情况下是可以正常运行，且能够达到预期结果的。如果软件在该情况下不能正常运行，或未达到预期结果，就证明发现了bug，需要提交给开发进行确认和修复。修复完成后，再用同一条用例进行验证，确保已修复完成。

4. 测试用例的编写

   测试用例编号	测试项	依赖用例	测试步骤	测试数据	预期结果	测试结果	测试人	备注

   • 测试用例编号：给设计好的每一个测试用例生成唯一的序列号 0001-9999

     参考写法：TestCase_项目名称 _模块名称 _子模块名称 _功能名称 _测试类型 _0001

     注意：名称可以简写，比如汉语拼音的首字母；当换了新的功能或新的模块，编号要重新生成；

     测试类型：功能测试 Function，性能测试 Performance，界面测试 UI

   • 测试项/测试用例标题

     思路：关联本条测试用例设计的目的，一句话做概述，描述这一条用例是做什么的

     写法：具体的角度+验证功能

     ​ 例：测试需求：密码：6-18位——>设计用例：验证6位长度密码的注册操作

     ​ 密码：小于6位——>设计用例：验证5位长度密码的注册操作

     ​ 密码：大小写字母，数字—–>设计用例：验证纯大写字母注册操作 验证纯小写字母注册操作 验证纯数字注册操作 验证字母+数字组合注册操作….

     参考话术：验证XXXX的操作 XXXX情况下的验证 XXXX操作的验证

   • 依赖用例：可选可写的

     概述：指的是当前用例的设计，需要用到其它用例的支持，就把关联的用例编号写到该位置

     例：针对信贷系统后台：用户管理模块设计用例——>依赖于前台成功注册用户用例

   • 测试步骤：最核心的部分

     概述：根据测试项，整理出详细的操作步骤(测试过程)，简单清晰明了

     ​ 例：验证直角三角形判定

     ​ 测试步骤：

     ​ ①输入第一条边：3

     ​ ②输入第二条边：4

     ​ ③输入第三条边：5

     ​ ④点击提交按钮

     备注：好的测试步骤，任何一个人都是可以执行的，也不会有任何的歧义

   • 测试数据/输入数据

     概述：指的是测试步骤中用到的数据

   • 预期结果

     概述：指的是按照测试步骤和测试数据操作完成后，应该会出现的结果

     例：预期结果：提示“直角三角形”

   • 测试结果

     概述：写的是实际结果和预期结果对比后产生的结果值：

     通过（成功）：实际结果和预期结果一致

     不通过（失败）：实际结果和预期结果不一致

     阻塞：因为一些其它的原因（不是本公司所能解决的），导致当前用例无法执行

   • 测试人：写的是执行测试用例人员名字

     注意：测试结果和测试人一定是执行测试后，才来进行填写的内容！！！

   • 备注：可选可写的

     概述：做一些额外的补充说明，比如执行用例时，所需要的硬件，软件，网络环境… 谷歌浏览器10.0

5. 测试用例的作用

   ① 有效性：执行测试重要参考

   ②可复用性：良好的测试用例可以重复使用

   ①易组织性：再小的项目也会有大量的用例，用例也是随着版本的更新不断完善

   ④可评估性：用例通过率是检查代码质量的参考标准

   ⑤可管理性：测试用例的设计也是检查测试工作效率的标准

   ⑥测试用例的设计对于测试需求的覆盖率：一定是100%

6、黑盒测试用例设计方法

1. 提供方法的选择：

   • 测试数据：等价类划分法，边界值分析法
   • 测试步骤：因果图法，判定表法，正交实验法，场景法，功能图法

2. 测试数据的选择：

   • 等价类划分法：划分数据区间

     思想：依据【需求】，将程序的输入域，划分成若干个部分，从每个部分中再选取【少量且具有代表性】的数据，作为测试用例(测试数据)，选取的数据就代表了该整体。

   • 等价类划分法分类：

     有效等价类：依据需求，划分出来【有意义，合理的数据】构成的集合区间

     ​ 例：163邮箱：手机号快速注册：密码：8-16位长度构成的密码数据都是有效的—–>有效等价类 数据类型：大小写字母，数字构成的数据—–>有效

     无效等价类：依据需求，划分出来【无意义，不合理的数据】构成的集合区间

     ​ 例：163邮箱：手机号快速注册：密码：长度：两个无效等价类：小于8位的数据 大于16位的数据 数据类型：特殊符号构成的数据—–>无效

   • 等价类划分原则（了解）

     ①按照【区间】来划分：如果输入项中规定了【取值范围】或【值的个数】，划分出：一个有效等价类和两个无效等价类

     ​ 例：成绩输入框：规则：[0,100]分数—–>有效：0<=成绩<=100 无效：成绩<0 成绩>100 身份证号码输入框：规则：18位——>有效：18位 无效：大于18位 小于18位

     ②按照【数值】来划分：如果输入项中规定了n个值，每个值都必须测试，划分出：n个有效，一个无效

     ​ 例：某一所大学的福利：如果学校中教师的身份：教授，副教授，院长，系主任，都可以得到一套房子

     ​ 四个有效：教授身份的人构成的集合区间，副教授身份的人构成的集合区间，院长身份的人构成的集合区间，系主任身份的人构成的集合区间

     ​ 一个无效：除了上述四个身份以外的人构成的集合区间

     ③按照【数据集合】来划分：如果输入项中规定了输入值的集合，划分出：一个有效，一个无效

     ​ 例：名字需求：首个字符必须是字母

     ​ 一个有效：以字母开头的数据构成的集合区间

     ​ 一个无效：不以字母开头的数据构成的集合区间

     ④按照【规则】来划分：如果输入项中规定了必须要遵守规则的情况下，划分出：一个有效(满足规则的所有数据)，若干个无效(从不同角度违反规则)

     ​ 例：需求：校内电话拨打外线号码以9开头

     ​ 有效：9开头+外线号码

     ​ 无效：非9+外线号码 9+非外线号码 非9+非外线号码

     ⑤其它情况：

     ​ （1）如果输入项是一个布尔量，划分出：一个有效，一个无效

     ​ （2）在已知划分好的等价类基础上，有些情况还可以继续进一步划分出更小的等价类

     ​ 例：名字需求：一个无效：不以字母开头—–>以数字开头的所有数据 无效，以特殊符号开头的所有数据 无效……

   • 等价类划分法设计测试用例（分析思路）

     ①建立等价类表：梳理思路，划分出每一个输入项的有效等价类，无效等价类

     输入条件	有效等价类	无效等价类

     ②给划分出来的每一个等价类生成一个唯一的编号

     ③==设计一条用例，尽可能多的覆盖有效等价类（能用一条用例完成的，就不考虑第二条），直到把所有的有效等价类全部覆盖完成。==

     ④==设计一条用例，只覆盖一个无效等价类==

     注意：当以某一个输入项进行违反规则设计测试用例时，其他的输入项均看成是满足/符合规则

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1. 测试需求：“测什么”

2. 测试用例：“怎么测”

3. 黑盒测试：

   测试数据选择：等价类边界值法

   测试步骤设计：因果图判定表法 场景法 正交实验法 功能图法

   等价类划分法：思想：输入项—–>划分集合区间：有效等价类：有意义，合理 无效等价类：无意义，不合理

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3. 边界值分析法

   • 前提：成绩判定 ：[90,100] 优秀，[70,90) 良好，[60,70) 及格，[0,60) 不及格

     if(grade>=90 && grade<=100){

     ​ alert(“优秀”)

     }

   • 概述：大量的测试工作经验告诉我们，大部分的错误往往发生在边界（并不是程序的内部），针对边界设计用例，能够发现更多的缺陷。边界值法是对等价类法的补充：通过等价类划分区间，结合边界值选取测试数据(边界数据)

   • 边界：指的是输入或输出范围中，恰好处于边界，刚刚超越边界，边界以下的

   • 边界值法设计用例（分析思路）：

     ①确定好边界的情况：输入项或输出的边界

     ②选取边界数据作为测试数据：刚刚等于，刚刚大于，刚刚小于的边界值

   • 边界值分析法原则（了解）

     ①如果输入项规定了【取值范围】：则取刚达到的，刚超越（大于+小于）

     ​ 例：成绩输入项：需求：0<=成绩<=100 测试数据：0 100 101 -1

     ​ 价格输入项：[1.0,10.0] 测试数据：1.0 10.0 10.1 0.9

     ​ 价格输入项：[1.00,10.00] 测试数据：1.00 10.00 0.99 10.01

     ②如果输入项规定了【值的个数】，则取最大个数值，最小个数值，比最大值大一，比最小值小一

     ​ 例：一个文件（数据表）能够接收1-255条记录：测试数据：1 255 256 0

     ③1和2中的原则，也可以用于输出结果的判定

     ​ 例：软件查询功能：至少每次会显示1条查询结果，最多不超过20条查询结果，测试数据：1 20 0 21

     ④如果是输入或输出是一个有序序列，测试数据：序列中的第一个元素，序列中最后一个元素

     ​ 例：三部电梯：一部：1-4楼，二部：1-9楼，三部：1,4,6楼，怎么测？

     ⑤分析需求规格说明书，找出其它可能存在的边界条件：次边界值：隐藏的边界值

     ​ 例：月份输入框：1-12 MySQL：数据类型：字段名 tinyint -128到127

   小总结：等价类划分法用于测试数据的区间划分，划分完成后就可以借助于边界值分析法，选取具体的测试数据：测试数据=等价类+边界值

4. 测试用例评审

   1. 目的：可以让用例的结构更加清楚，覆盖用户场景更加全面(设计不合理，遗漏的找出来)，也是提高用例设计水平方式之一
   2. 参与人员：测试部门相关人员，公司其它人员，客户（第三方）

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7、黑盒测试用例设计方法（二）

针对测试步骤的设计方法

1、因果图法

1. 思想：适用于【多种输入条件的组合】，设计测试用例，根据输入项的组合情况，以及约束关系，输出条件的因果关系，分析出可能会产生的组合场景，进行用例设计。

2. 因果图法分析过程

   ①根据需求说明书，找出原因(条件)和结果之间的关系，画出因果图

   ​ 原因和结果关系：

   ​ 恒等：只要有条件a，一定会有结果b

   ​ 非：只要有条件a，一定不会有结果b

   ​ 或：abc三个条件只要满足其中一个，就会有结果d

   ​ 与：abc三个条件必须同时满足，才会有结果d

   ②根据需求说明书，给因果图加上约束条件

   ​ （1）原因和原因之间的约束条件：

   ​ 互斥E：abc三个条件，最多成立一个

   ​ 包含I：abc三个条件，至少成立一个

   ​ 唯一O：abc三个条件，有且只能成立一个

   ​ 要求R：a条件的操作，要求b条件必须保持一致

   ​ （2）结果和结果之间的约束条件

   ​ 屏蔽M：只要有结果a，就会屏蔽结果b

   ③根据因果图，转换出判定表（在表中整理出因果关系）

   ④判定表中每一个列，都是一条测试用例

小总结：因果图判定表法套路：根据需求说明—–>分析因果关系—–>画出因果图—–>生成判定表—–>根据表中的每一个列设计测试用例

2、判定表法

1. 概述：“判定表驱动法”，用来分析多个条件下，执行不同的组合操作情况——>分析工具：找出原因和结果（因为有些需求是比较明确，我们可以直接跳过因果图，利用判定表分析）

2. 判定表组成

   

   条件桩：指的是所有的输入条件（原因)

   条件项：指的是每一个输入条件的取值

   动作桩：指的是所有的输出结果

   动作项：指的是所有输出结果的取值

   规则：表中的每一个列，一个规则就是一条测试用例

3. 判定表法设计用例：

   ①假如有n个条件，且每一个条件只有两个取值（0或1），那么故有2n个规则

   ②确定条件桩和动作桩：列出所有的输入条件和输出结果（问题和结果）

   ③分别填写条件项和动作项，生成初始化的判定表

   ④简化、合并、去重相似的规则或相同的动作(简化后的判定表是大家至少要设计的测试场景，不能再少了)

小总结：不管是因果图，还是判定表，最终的目的：实现不同条件之间的组合，产生不同结果的验证操作（因果图判定表法）

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测试数据：等价类边界值法

测试步骤：因果图判定表法：功能：多条件组合情况

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3、场景法(功能+业务)

1. 概述：模拟用户使用软件时的操作场景（在不同的场景下来测试系统软件），主要测试系统的业务流程（毕竟一个软件的功能相当于是一个业务流程的体现）

2. 场景法分析过程

   1. 场景法一般是由基本流和备选流组成：软件功能操作时，对应的各种{正确+错误}场景

      基本流：指的是从执行程序开始，到程序执行结束，整个过程是【没有任何错误的场景】，将软件运行的流程正确的分析和表达出来。

      备选流：指的是在基本流的基础上，会发生的【各种错误情况】所生成的场景。

      例：ATM取款机：取钱功能：

      ​ 基本流：正确的操作流程：插卡—––输入密码——选择取钱功能——输入取款金额—–确认出钱——退卡

      ​ 备选流：各种错误情况：备选流一：密码输错三次，锁卡，备选流二：卡里余额不足，备选流三：取款机器没钱……

   2. 场景法在设计测试用例时，都是来源于【基本流和备选流之间组成的不同组合】生成的测试场景，一个场景就是一条测试用例

      注意：一个完整的软件，基本流是固定的，因为基本流是功能业务最明确的体现，所以基本流是一个正确的操作流程或业务流程，没有任何其他错误的情况。备选流是在基本流的操作过程中出现的其他流程和分支（错误）

   3. 场景法用例设计：

      1. 确定基本流和备选流

         

         例：根据案例描述，能够确定一个基本流和四个备选流

      2. 根据基本流和备选流的组合生成场景

         例：根据上述案例，生成的场景有：

         ​ 场景一：基本流

         ​ 场景二：基本流+备选流1

         ​ 场景三：基本流+备选流1+备选流2

         ​ 场景四：基本流+备选流3

         ​ 场景五：基本流+备选流3+备选流1

         ​ 场景六：基本流+备选流3+备选流1+备选流2

         ​ 场景七：基本流+备选流3+备选流4

         ​ 场景八：基本流+备选流4

      3. 针对每一个场景设计测试用例（一个场景是一条用例）

      4. 如果有相似的场景，记得去重

         案例分析2：

         用户进入一个在线购物网站进行购物，选购物品后，进行在线购买，这是需要使用账号登录，登录成功后，进行付钱交易，交易成功后，生成订购单，完成整个购物过程。

         根据上述需求，结合场景法设计测试用例(购物功能)

         （1）确定基本流和备选流

         ​ 基本流：进入购物网站—–选择物品——登录账号——付钱——生成订购单

         ​ 备选流：

         ​ 备选流一：账号不存在

         ​ 备选流二：账号密码错误

         ​ 备选流三：卡里余额不足

         ​ 备选流四：卡里没钱

         （2）根据基本流和备选流生成场景

         ​ 场景一(购物成功)：基本流

         ​ 场景二(账号不存在)：基本流+备选流1

         ​ 场景三(账号密码错误)：基本流+备选流2

         ​ 场景四(卡里余额不足)：基本流+备选流3

         ​ 场景五(卡里没钱)：基本流+备选流4

         （3）根据每一个场景设计测试用例

         

3. 错误推测法

​ 思想：是一种【基于经验和直觉】的测试方法，来推测程序中所有可能存在错误的地方，从而更有针对性的设计测试用例：列出程序中所有会存在或出现错误的特殊情况

​ 例：针对计算器的除法功能：设计用例：关注一下：除数为0的情况验证

5. 探索性测试

思想：测试人员一边学习和了解软件系统的特性，一边进行测试工作的开展，学习和测试是同步进行，从而了解软件更多的相关信息，从而设计测试用例。

4、正交实验法

1. 概述：利用【正交表】对实验进行整体分析，设计、综合比较，实现通过【最少的实验次数找到较好的生产条件】，以达到最优的效果。从大量的实验中，选取具有代表性的实验点，放入到正交表，进行数据分析和实验的实施。

2. 思想(设计测试用例分析)：

   1. 在实验中，把影响实验结果的量称为实验因素/因子，简称“因素/因子”

      解析：在测试中，把影响测试结果的量称为“因素”—–>输入项/输入条件

   2. 在实验中，每个因素所处的不同状态或状况，被称为因素的水平，简称“水平”—–>因素的取值

      解析：在测试中，水平相当于是每个输入项的取值

   3. 利用正交设计助手，生成正交表

      备注：根据因素和水平的个数，选择合适的正交表：L4_2_3：会创建一个3因素2水平的正交表，生成4次实验：L实验次数_水平个数 _因素个数；如果没有合适的正交表，就选择稍大一点的

   4. 正交表中生成的每一个实验，就是一条测试用例

      例：做实验：Word内容进行排版操作，请根据正交实验法，设计测试用例

      第一步：找出影响word内容排版的因素有哪些？

      ​ 字体大小 字体颜色 字体样式

      第二步：确定每个因素的取值(选取一下每个因素的不同状态)

      ​ 字体大小：水平：12 18 36

      ​ 字体颜色：黑色 绿色 紫色

      ​ 字体样式：水平：宋体 黑体 楷体

      补充：3因素3水平：有3个因素点，每个因素点是有3个取值； 4因素5水平：有4个因素点，每个因素点是有5个取值

3. 正交表特性：

   1. 表中每个列的值出现的次数是一样的，保证每个因素的水平值参与实验几率是一致的

   2. 表中任意两列横向组成的数据对，出现的次数是一样的，保证因素和水平的组合参与实验的概率也是一致的

4. 典型的应用场景：软件中【设置模块】的测试用例

练习：利用正交实验助手，完成下列需求的实验生成

5、测试大纲法和Monkey测试

1. 测试大纲法

   思想：主要用于多个窗口，以及每个窗口之间包含的多种操作，这些窗口操作之间又存在一定的联系，为了更清楚窗口与窗口之间的关系，可以借助于测试大纲法。为了列清楚各种测试条件之间的关系，把过程转化成大纲的形式来进行描述。（弄清楚上一步操作和下一步之间的联系，上一个窗口和下一个窗口之间的关系）

   应用场景：测试安装、卸载的功能操作；测试窗口之间的跳转关系；它也是着眼于需求的一种测试方法：梳理清楚需求之间的关系

2. Monkey测试：它是一种没有书面测试用例的测试方法，需要通过一系列的Monkey命令来完成测试，整个测试过程充满随机性。它更偏向于测试程序的稳定性，进行压力测试的一种手段。

   缺点：测试过程往往不真实，会有较多的冗余（重复）的操作，测试的覆盖率很难达标。

6、测试用例设计方法综合选择策略(重点掌握)

1. 针对任何有输入项数据的选择操作，必须等价类边界值法。
2. 如果程序的功能说明中含有输入条件的组合情况，则一开始就要考虑因果图判定表法。
3. 对于业务流程清晰的系统软件，可以利用场景法贯穿整个测试流程。
4. 对于参数配置类的软件功能，可以利用正交实验法选择较少的参数组合达到最佳的测试效果。
5. 利用错误推测法，再追加一些测试用例
6. 如果用例的设计没有达到测试需求的全面覆盖，需要再补充足够多的测试用例

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场景法：基本流（正确，没有任何错误场景）+备选流（各种错误的场景）

正交实验法：因素+水平

错误推测法：经验+直觉

探索性测试：学习和了解软件特性+测试工作

测试大纲法：安装，卸载功能测试，窗口与窗口之间跳转

Monkey测试：自动化测试

重点：测试用例设计方法综合选择策略