测试用例设计

（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以程序的内部逻辑为基础设计测试用例。
1、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。下面根据图7-1所示的程分别讨论几种常用的覆盖技术。
(1)语句覆盖。
为了个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。
如图7-1是一个被测试程序流程图： 

(2)判定覆盖。
判定覆盖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。
(3)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。
(4)判定/条件测试。
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。
(5)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。
(6)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。
2.循环覆盖
3.基本路径测试

（二）黑盒技术
1.等价类划分
(1)划分等价类。
①如果某个输入条件规定了取值范围或值的个数。则可确定一个合理的等价类(输入值或数在此范围内)和两个不合理等价类(输入值或个数小于这个范围的最小值或大于这个范围的最大值)。
②如果规定了输入数据的一组值，而且程序对不同的输入值做不同的处理，则每个允许输入值是一个合理等价类，此处还有一个不合理等价类(任何一个不允许的输入值)。
③如果规定了输入数据必须遵循的规则，可确定一个合理等价类(符合规则)和若干个不合理等价类(从各种不同角度违反规则)。
④如果已划分的等价类中各元素在程序中的处理方式不同，则应将此等价类进一步划分为更小的等价类。
(2)确定测试用例。
①为每一个等价类编号。
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。
2.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。
(1)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。
(2)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。
(3)对每个输出条件分别按照以上原则(1)或(2)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。
(4)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。
3.错误推测
在测试程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。
4.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。
5.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。
六、测试用例设计的误区
（来源：关河测试网）
.能发现到目前为止没有发现的缺陷的用例是好的用例；
首先要申明，其实这句话是十分有道理的，但我发现很多人都曲解了这句话的原意，一心要设计出发现“难于发现的缺陷”而陷入盲目的片面中去，忘记了测试的目的所在，这是十分可怕的。我倾向于将测试用例当作一个集合来认识，对它的评价也只能对测试用例的集合来进行，测试本身是一种“V&V”的活动，测试
需要保证以下两点：
程序做了它应该做的事情
程序没有做它不该做的事情
因此，作为测试实施依据的测试用例，必须要能完整覆盖测试需求，而不应该针对单个的测试用例去评判好坏。
.测试用例应该详细记录所有的操作信息，使一个没有接触过系统的人员也能进行测试；
不知道国内有没有公司真正做到这点，或者说，不知道有国内没有公司能够将每个测试用例都写得如此详细。在我的测试经历中，对测试用例描述的详细和复杂程度
也曾有过很多的彷徨。写得太简单吧，除了自己没人能够执行，写得太详细吧，消耗在测试用例维护（别忘了，测试用例是动态的，一旦测试环境、需求、设计、实
现发生了变化，测试用例都需要相应发生变化）上的时间实在是太惊人，在目前国内大部分软件公司的测试资源都不足的情况下，恐怕很难实现。但我偏偏就能遇到
一些这样的老总或者是项目负责人，甚至是测试工程师本身，全然不顾实际的资源情况，一定要写出“没有接触过系统的人员也能进行测试”的用例。
在讨论这个问题之前，我们可以先考虑一下测试的目的。测试的目的是尽可能发现程序中存在的缺陷，测试活动本身也可以被看作是一个Project，也需要在
给定的资源条件下尽可能达成目标，根据我个人的经验，大部分的国内软件公司在测试方面配备的资源都是不足够的，因此我们必须在测试计划阶段明确测试的目
标，一切围绕测试的目标进行。
除了资源上的约束外，测试用例的详细程度也需要根据需要确定。如果测试用例的执行者、测试用例设计者、测试活动相关人对系统了解都很深刻，那测试用例就没有必要太详细了，文档的作用本来就在于沟通，只要能达到沟通的目的就OK。在我担任测试经理的项目中，在测试计划阶段，一般给予测试设计30% - 40%左右的时间，测试设计工程师能够根据项目的需要自行确定用例的详细程度，在测试用例的评审阶段由参与评审的相关人对其把关。
.测试用例设计是一劳永逸的事情；
这句话摆在这里，我想没有一个人会认可，但在实际情况中，却经常能发现这种想法的影子。我曾经参与过一个项目，软件需求和设计已经变更了多次，但测试用例
却没有任何修改。导致的直接结果是新加入的测试工程师在执行测试用例时不知所措，间接的后果是测试用例成了废纸一堆，开发人员在多次被无效的缺陷报告打扰
后，对测试人员不屑一顾。
这个例子可能有些极端，但测试用例与需求和设计不同步的情况在实际开发过程中确是屡见不鲜的，测试用例文档是“活的”文档，这一点应该被测试工程师牢记。
.测试用例不应该包含实际的数据；
测试用例是“一组输入、执行条件、预期结果”、毫无疑问地应该包括清晰的输入数据和预期输出，没有测试数据的用例最多只具有指导性的意义，不具有可执行
性。当然，测试用例中包含输入数据会带来维护、与测试环境同步之类的问题，关于这一点，《Effective Software Test》一书中提供了详细的测试用例、测试数据的维护方法，可以参考。
.测试用例中不需要明显的验证手段；
我见过很多测试工程师编写的测试用例中，“预期输出”仅描述为程序的可见行为，其实，“预期结果”的含义并不只是程序的可见行为。例如，对一个订货系统，
输入订货数据，点击“确定”按钮后，系统提示“订货成功”，这样是不是一个完整的用例呢？是不是系统输出的“订货成功”就应该作为我们唯一的验证手段呢？
显然不是。订货是否成功还需要查看相应的数据记录是否更新，因此，在这样的一个用例中，还应该包含对测试结果的显式的验证手段：在数据库中执行查询语句进行查询，看查询结果是否与预期的一致。
七、从用例中生成测试用例 

用于功能性测试的测试用例来源于测试目标的用例。应该为每个用例场景编制测试用例。用例场景要通过描述流经用例的路径来确定，这个流经过程要从用例开始到结束遍历其中所有基本流和备选流。
例如，下图中经过用例的每条不同路径都反映了基本流和备选流，都用箭头来表示。基本流用直黑线来表示，是经过用例的最简单的路径。每个备选流自基本流开始，之后，备选流会在某个特定条件下执行。备选流可能会重新加入基本流中（备选流 1 和 3），还可能起源于另一个备选流（备选流 2），或者终止用例而不再重新加入某个流（备选流 2 和 4）