测试用例设计方法概述

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1、测试用例设计方法 王伟王伟 2016-8-19 测试活动的阶段 测试用例基本概念 用例设计的方法 附加内容及讨论 1 测试活动的阶段 通用性的测试活动，大致可以划分为计划、设计、部署、实施、 报告这5个主要阶段。根据经验数据分析，各个阶段所占用的资源 和时间比例如下图所示： 测试阶段分布图（个人经验数据，仅供参考） 40% 10% 5% 33% 12% 1 概述 计划阶段 在测试活动的计划阶段，主要进行如下的工作内容： 1.测试策略的选择 2.测试目标的设定 3.详细工作计划的制定 4.测试周期的规划 设计阶段 在测试活动的设计阶段，主要进行如下的工作内容： 1.测试需求的分析 2.业务场景的

2、设计 3.测试用例的编写 4.相关脚本和文档的输出 2 阶段任务分析-1 部署阶段 在测试活动的部署阶段，主要进行如下的工作内容： 1.人力资源的投入 2.测试环境与被测对象的部署 3.软硬件资源的准备 实施阶段 在测试活动的实施阶段，主要进行如下的工作内容： 1.测试用例的执行 2.问题反馈与跟踪 3.版本更新验证 4.基本功能回归 报告阶段 在测试活动的报告阶段，主要进行如下的工作内容： 1.测试执行结果分析 2.测试结论的确认 3.报告及关键点评审相关文档输出 3 阶段任务分析-2 4 计划与设计阶段的输入输出 在测试的各个阶段中，测试计划与测试设计由于处于测试整个周 期的起始阶段，且需

3、要与开发过程密切交互，相关输出直接影响后续 的部署、实施的进度和质量。 1. 计划阶段 测试计划阶段主要涉及到的输入主要包括：产品一/二级计划， 产品可行性分析报告、产品总体设计文档；输出主要包括：测试三级 计划、产品测试方案/策略。 2. 设计阶段 测试设计阶段作为测试整体活动的重点，相关输入可以分为3类： 产品相关文档：产品需求规格说明书、产品需求规范、概要 设计文档、场景分析文档等 标准与规范：相关协议、标准规范、企业内部规范等 测试经验知识库：包括参考项目的用例、缺陷库、经验积累 文档等 输出主要包括：产品测试大纲、产品测试规范 5 测试活动的介入时间 传统的软件开发模型中（瀑布型、V

4、字型和W型），集成测试及 系统测试通常都是在单元测试完成之后实施。如果测试人员没有在项 目前期进行投入，那么针对需求的理解、业务功能的具体实现、测试 环境的考虑均会出现一定程度的偏差和滞后。因此测试计划和设计活 动，必须提前完成，如下图所示，在开发过程的适当时机介入测试活 动。 需求分析 设计阶段 编码实现 开发自测 测试报告 测试需求分析 测试计划 测试设计 测试部署 测试实施 总体 概要 详细 测试版本交付 注： 仅以传统开发流程为例， 诸如敏捷开发等测试驱 动开发模式，测试活动 并非线性，而是贯穿整 个开发过程。 6 测试设计的分析维度 1.适应性 2.准确性 3.互操作性 4.安全保密

5、性 5.功能性的依从性 1.成熟性 2.容错性 3.易恢复性 4.可靠性的依从性 1.易理解性 2.易学性 3.易操作性 4.吸引性 5.易用性的依从性 1.易分析性 2.易改变性 3.稳定性 4.易测试性 5.维护性的依从性 1.适应性 2.易安装性 3.共存性 4.易替换性 5.可靠性的依从性 功能性可靠性易用性效率 外部和内部质量 可移植性维护性 1.时间特性 2.资源利用性 3.效率依从性 对一个新版本、新需求或一个新特性，如果从不同的方面综合考 虑进行测试设计，是提高测试覆盖率的关键问题。其实，可以参考相 关标准规范（GB-T 16260.1）中针对软件质量模型的定义，有针对 性地从

6、不同维度思考测试项目。 7 质量模型与测试类型的对应 功功 能能 性性 适应性 准确性 互操作性 安全保密性 功能性的依从性 可可 靠靠 性性 成熟性 容错性 易恢复性 可靠性的依从性 易理解性 易易 用用 性性 易学性 易操作性 吸引性 易用性的依从 性 效效 率率 时间特性 资源利用性 效率依从性 适应性 可可 移移 植植 性性 易安装性 共存性 易替换性 可移植性的依从性 易分析性 维维 护护 性性 易改变性 稳定性 易测试性 维护性的依从 性 功能测试 安全性测试 接口测试 完整性测试 结构测试 容量测试 负载测试 压力测试 恢复性测试 疲劳强度测试 配置测试 用户界面测试 兼容性测试

7、 安装测试 8 探索性测试的思维 在某些特殊项目的开发过程中，比如开发周期紧张或迭代较为频 繁的项目，前期没有足够时间和参考输入进行测试计划和测试设计， 此时就必须考虑进行探索式的测试活动。 探索性测试强调测试人员的主观能动性，抛弃繁杂的测试计划和 用例设计过程，强调在碰到问题时及时更新测试策略。在对测试对象 进行测试的同时学习测试对象，运用获得的关于测试对象的信息更新 用例以及设计更好的测试方式。 测试人员 探索 被测系统 1.信息收集、分析 2.问题记录 学习 测试 反馈，指导，更新 2 测试用例基本概念 测试用例是为某个特定目标而编制的一个包含前 置条件、测试输入、执行步骤以及预期结果的

8、数据 与信息的组合，用于验证被测对象的某项特定需求 是否被正确实现，或相关处理是否符合设计要求。 目的 形式 内容 类型 1 什么是测试用例 2 测试用例的基本内容 项目 描述 ID 测试用例的唯一标识 功能点 表示本用例隶属于某一个功能需求或测试项目 测试目的 本用例的执行目的，如验证功能实现、异常处理、 特定业务流程等 预置条件 执行该用例前的准备条件，如软硬件、组网、数 据配置等 测试步骤 用例执行的顺序和具体操作方法 预期结果 设计本用例时根据正确的输入和理论的处理所能 得出的执行结果描述 优先级 本用例的执行优先级，某些情况下可以根据优先 级的不同来筛选用例是否被执行。 用例类型 根

9、据测试阶段或测试目的不同划分用例的类型， 如基本功能用例、异常用例、性能测试用例等 执行结果 本用例的执行情况，通常为pass、fail、no run、 block等状态 3 测试用例的管理方式 测试用例通常有两种管理方式： 1 2 通过项目管理系统所整合的用例库功能进行管理，如Mecury QC、 BugFree等。 优点：与项目进度直接挂钩，可以直观地链接上端需求和涉及 到的BUG项，便于统计管理，且有固定的格式，搜索、修改等 功能。使用起来非常方便。 缺点：管理系统通常较为庞大，需要前期投入较多资源进行部 署，上手操作有一定的复杂度。 直接使用word或excel文档格式创建测试用例，纳

10、入项目文档库统 一管理。 优点：操作简便，可以自定义格式和内容较为灵活，且跟随项 目版本一并更新，较为自由。 缺点：无法与研发整体过程进行关联，执行过程和结果分析均 为独立进行，项目管理过程数据无法实时同步。 3 测试用例设计方法 1 用例设计方法分类 测试用例的设计方法很多根据其原理大致可分为如 下四种: 2 1 4 3 用例 设计 基于统计学原理 等价类等价类 边界边界值值 因果因果图图 正交设计正交设计 基于操作方式 性能与压力性能与压力 Monkey Test(随随 机操作机操作) 基于流程设计 场景分析场景分析 路径路径覆盖覆盖 基于错误及经验 案例参考案例参考 错误推测错误推测 经

11、验经验值判断值判断 多多条件耦合条件耦合 2 常用设计方法详解-等价类 等价类设计法是最常用的一种黑盒测试的用例设计方法， 划分等价类的概念易于理解和操作，且根据此方法设计的用例 能够覆盖常见条件因素下的各类测试要求。 大部分的测试用例都是基于等价类法的基础上，在配合其 他设计方法进行用例的扩展和筛选,因此等价类法是必须掌握 的设计方法。 等价类 某个输入域的集合，在这个集 合中，所有输入值相对于被测 对象，均会获得相同的处理和 最终结果 在一定的前置条件下，根据被测目标的输 入域，划分出若干等价类集合，再从每个 等价类范围中抽取部分输入值用以构成测 试用例 等价类 设计法 3 常用设计方法详

12、解-等价类 有效等价类 对于程序的规格说明来说是合理的，有意义的输入数据构成的集 合。利用有效等价类可检验被测对象是否实现了规格说明中所规定的 功能和性能。 注： 等价类设计法的重 点在于如何划分有 效与无效等价类， 如等价类划分不当， 则直接影响到说设 计用例的覆盖率和 可用性。 确定等价类的六原则： 1.输入规定了取值范围或个数，则可确定1个有效等价类和2个无效等价类； 2.输入存在明确的条件判定，如“必须”、“只有”等，则可确定1个有效 等价类和1个无效等价类； 3.输入为布尔类型时，则可确定1个有效等价类和1个无效等价类； 4.输入存在针对N种情况的分支处理时，可确定N个有效等价类和1

13、个无效 等价类； 5.当存在明确的输入规则时，如“ip地址”等，则可确定1个有效类和N个 无效等价类（违反规则）； 6. 如针对某一等价类中不同输入数据，被测对象存在不同的处理方式，则 必须对该等价类再次拆分。 无效等价类 与有效等价类概念相反，是所有无意义、非有效输入数据的集合， 主要用于构造异常用例来检验被测对象是否支持相应的异常反馈和处 理操作。 4 常用设计方法详解-等价类 等价类构造用例三原则 1. 每一个等价类都有唯一的编号予以标识，不同编号等价 类输入域不允许存在交叉； 2. 设计正常测试用例时，遵循最大覆盖原则，即一个用例 尽可能多滴覆盖多个不同的有效等价类； 3. 设计异常用

14、例时，遵循最小覆盖原则，每一个用例必须 且只能覆盖一个无效等价类。 梳理被 测功能 划分等 价类 设计输 入数据 测试用例 5 等价类设计法-例1 被测系统支持sip用户的注册功能，需求描述如下： 1.用户号码统一为固话号码格式,即8位数字; 2.如果号码已开户，则注册返回200响应，否则返回404响应; 3.支持用户的注册周期范围为60-3600秒，如果3600,则返回的200响应中携带3600; 4.所有取值不符合格式要求的消息,均直接返回403响应. 由需求描述可以看出,针对测试的输入项可分为 1.号码格式(8位数字) 2.开户情况(开/未开) 3.注册周期(60:3600) 而相关的处

15、理结果可分为: 1.返回200响应(60/x/3600) 2.返回403响应 3.返回404响应 梳理被测功能 6 等价类设计法-例1 划分等价类 条件 有效等价类 无效等价 类1 无效等价 类2 无效等价 类3 用户号码 8位整数 非8位整数 非整数 开户情况 已开户 未开户 注册周期 60=且 =3600 小于60 大于3600 非整数 注： 划分注册周期等价类时,虽然小于60和大于3600均属于无效等价； 类,但是由于功能描述中提到:小于60则返回423响应,而大于3600 返回200响应,因此还需要拆分为2个无效等价类； 类似用户号码及注册周期,还涉及到空值等情况，篇幅所限因此未 在示

16、例中涉及过多无效等价类，但在实际应用中需考虑到。 7 等价类设计法-例1 设计输入数据 编号 所属等价类 测试数据 用户号码.01 有效等价类 55553333 用户号码.02 无效等价类1 12345 用户号码.03 无效等价类2 Alice 开户情况.01 有效等价类 已开户 开户情况.02 无效等价类 未开户 注册周期.01 有效等价类 120 注册周期.02 无效等价类1 30 注册周期.03 无效等价类2 4000 注册周期.04 无效等价类3 null 8 等价类设计法-例1 设计测试用例 用例编号 类型 测试数据 预期结果 用户号码 开户情况 注册周期 REG_TEST_01 正常 55553333 已开户 300 返回200响应,其 中expires=300 REG_TEST_02 异常 12345 已开户 300 返回403响应 REG_TEST_03 异常 Alice 已开户 300 返回403响应 REG_TEST_04 异常 55553333 未开户 300 返回404响应 R