第6课—设计测试用例方法（等价类.边界值.判定表.因果图）

用例设计方法之等价类

一、黑盒设计测试用例方法

1、等价类，边界值，判定表，因果图，正交表，场景法，状态迁移法

2、错误推测法，异常分析法，随机测试

二、白盒测试设计用例方法

1、语句覆盖

2、判断覆盖

3、条件覆盖

4、判断条件覆盖

5、路径覆盖（独立路径覆盖，z路径）

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等价类：

定义：指某个输入域的集合，在集合中各个输 入的条件都是等效的。

有效等价类：对程序规格说明有意义的、合理的输入数据

案例：

手机号：（1）11位 （2）纯数字

有效用例：15949613302

无效等价类：对程序规格说明无意义的、不合理的输入数据

案例：

手机号：（1）11位 （2）纯数字

无效用例1：12位 159496133022 比手机位数多1

无效用例2：10位 15949613302 比手机位数少1

无效用例3：纯数字 1594961330A 非纯数字

等价类设计用例覆盖的原则：
(1)每个用例尽可能多的覆盖多个有效的等价类
(2) 每个用例只能覆盖一个无效等价类

案例：
案例-练习：
现有一个档案管理系统，容许用户通过输入年月对档案文件进行 检索，系统对查询条件年月的输入限定为1990年1月～2049年12月，并规定：日期由6位数字字符组成，前4位表示年，后2位表示月

等价类划分的设计用例思路：

1. 找输入条件
2. 为每个输入条件找有效、无效等价类
3. 为每个等价类编号
4. 用最少的用例覆盖最多的有效等价类
5. 每一个无效等价类都是一个用例
6. 并非所有有效等价类都有无效
7. 等价类的覆盖可以重复覆盖

常见的能够划分等价类的地方：

1. 数值范围
2. 重复次数
3. 字符串长度
4. 字符串组中字符的个数
5. 文件命名
6. 文件大小
7. 屏幕的颜色种类
8. 超时时间

等价类的优缺点

优点：是考虑了单个输入域的各类情况，避免了盲目或随机选取输入数据的不完整性和覆盖的不稳定性。

缺点：方法虽然简单易用，但是没有对组合情况进行充分的考虑。需要结合其他测试用例设计的方法进行补充。比如边界值

练习3：微信红包红包金额：

条件
条件1：金额0.01-200
条件2：纯数字
条件3：小数位数保留两位

有效等价类：
1、20.22 1，2，3

无效等价类：
1、0.00 小于最小金额
2、200.01 大于最大金额
3、12.1a 非纯数字
4、12.001 保留三位小数

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边界值
一、边界点定义：

（1）边界上的点
（2）离点：离上点最近的点（即上点左右两边最邻近的点）
（3）内点：在域范围内的点：

案例1：5-13位
闭区间
上点：5,13
离点：4,14
内点：8（6,7,8,9,10,11,12）
测试： 5（最小值），13（最大值），4（小于最小值），14（大于最大值），8中间值
开区间：
上点：5,13
离点：6,12
内点:8
测试：5（最小值），13（最大值） ，6（最小值大1），12（最大值小1），8（中间值）
练习1：根据实际场景
11位手机号
测试：
11位 （手机固定位数）
12位：12----五无上限 （固定位数大1）
10位： 1-10位（固定位数小1）
0位：为空

练习2：单人红包金额0.01-200元
测试：0.01（最小值） ，200（最大值），0.00（小于最小值），200.01（大于最大值），1（中间值0.02-199.99）

（4）边界条件分析：

1. 输入条件明确了一个值的取值范围，或规定了值的个数
2. 输入条件明确了一个有序集合

（5）边界值分析原则

1. 如果输入（输出）条件规定了取值范围，则应该 以该范围的边界内及边界附近的值作为测试用例
2. 如果输入（输出）条件规定了值的个数，则用最 大个数，最小个数，比最小个数少一，比大个 数多一的数作为测试数据
3. 如果程序规格说明中提到的输入或输出是一个有 序集合，应该注意选取有序集合的第一个和最后 一个元素作为测试数据

案例：
atm 输入框金额100-5000
测试：上点 100 5000
内点：101-4999
离点：99， 5001
备注：边界值是发现bug能力最强的一种测试方法

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判定表
1、判定表定义：分析和表达多逻辑条件下的执行不同操作的情况

2、作用：对组合情况设计用例
利用判定表将复杂的问题按照各种可能的 情况全部列举出来，能针对不同逻辑条件 的组合值，
分别执行不同的操作。

3、组成部分：
1）条件桩（condition stub）:列出问题的 所有条件（通常条件次序无关紧要）。
2）条件项（condition entry）：列出针对 它条件的取值（所有情况下的真假值）
3）动作桩（action stub）：列出问题规定 可采取的动作（顺序无约束）。
4）动作项（action entry）：列出条件各种情况的应采取的动作

4、创建步骤：
1）确定规则的个数：若有N个条件，每一个条件下有2个值，则有2^n种规则。
2）列出所有条件桩与动作桩。
3）输入条件项。
4）输入动作项得到初始判定表。
5）简化（合并相似规则）。
6）编写测试用例

5、判定表的作用：
利用判定表将复杂的问题按照各种可能的 情况全部列举出来，能针对不同逻辑条件的组合值，分别执行不同的操作。

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因果图:
（1）定义：因果图提供了一个把规格转化为判定表的系统化方法，从该图中可以产生测试数据。其 中，
原因是表示输入条件，结果是对输入执行的一系列计算后得到的输出。

（2）作用：
因果图方法最终生成的就是判定表。它适合于检查软件输入条件的各种组合情况

（3）

a.因果图中的约束
在实际问题中输入状态相互之间、输出状 态相互之间可能存在某些依赖关系，称为“约 束”。对于输入条件的约束有E、I、O、R四种 约束，
对于输出条件的约束只有M约束。
ØE约束(异)：a和b中最多有一个可能为1，即a和b不能 同时 为1。
ØI 约束(或)：a、b、c中至少有一个必须为1，即 a、b、 c不能同时为0。
ØO约束(唯一)：a和b必须有一个且仅有一个为1。
ØR约束(要求)：a是1时，b必须是1，即a为1时，b不能 为0。
ØM约束(强制)：若结果a为1，则结果b强制为0。

b.因果图中的4种基本关系
在因果图的基本符号中，图中的左结点ci 表示输入状态（或称原因），右结点ei表示输出 状态（或称结果）。
ci与ei取值0或1，0表示某 状态不出现，1则表示某状态出现。
Ø恒等：若 c1 是1，则 e1 也为1，否则 e1 为0。
案例1：有钱=富豪
Ø非：若 c1 是1，则 e1 为0，否则e1为1。
案例2：有钱=穷人
Ø或：若 c1 或 c2 或 c3 是1，则 e1 为1，否则 e1 为0。
案例3：
有车、
有房、 满足一个有钱人
有存款

Ø与：若 c1 和 c2 都是1，则 e1 为1，否则 e1 为0。
案例4：
有车、
有房、 满足三个是：有钱人
有存款

(4)因果图转换判定表的方法：

1. 将因果图中的所有条件（因）填入判定表 的条件桩中；
2. 将因果图中的所有动作（果）填入判定表 的动作桩中；
3. 根据因果图确定各个条件组合对应的动作， 并且确定判定表中各个规则的条件项和动 作项，
   在需要时优化判定表。

(5)因果图的步骤：

1.把大的系统规格划分解成可以测试的规格片段
2.分析分解后待测的系统规格，找出哪些是原因，哪些是结果
3.画出因果图
4.把因果图转换成判定表
5.简化判定表
6.用判定表中的每一列生成测试用例

(6)因果图的优点/缺点

优点：
1.等价类法尽管各个输入条件可能出错的情况都考虑到了，但是多个输入条件组合起来出错的情况却被忽略了
2.因果图法能够帮助我们按照一定步骤，高效的选择测试用例，设计多个输入条件组合用例
3.因果图分析还能为我们指出，程序规格说明描述中存在什么问题

缺点：
1.输入条件与输出结果的因果关系，有时难以从软件 需求规格说明书得到
2.即使得到了这些因果关系，也会因为因果关系复杂 导致因果图非常庞大，测试用例数目及其庞大

案例3：
某软件规格说明书包含这样的要求：第一列字符必须是A或B，第二列字符必须是一个数字，在此情况下进行文件的修改，但如果第一列字符不正确，则给出信息L；如果第二列字符不是数字，则给出信息M。

解答：
根据题意，原因和结果如下：
原因：
1——第一列字符是A；
2——第一列字符是B；
3——第二列字符是一个数字。
结果：
21——修改文件；
22 ——给出信息L；
23——给出信息M。
其对应的因果图如下：
11为中间节点；考虑到原因1和原因2不可能同时为1，因此在因果图上施加E约束。