信息系统项目管理师考试知识：测试用例设计

测试用例是为特定目标开发的测试输入、执行条件和预期结果的集合。设计测试用例通常有两种常用的测试方法：黑盒测试和白盒测试。

1.黑盒测试

黑盒测试把测试对象看做一个空盒子，不考虑程序的内部逻辑结构和内部特性，只依据程序的需求规格说明书，检查程序的功能是否符合它的功能说明，又称为功能测试或数据驱动测试。

黑盒测试方法主要是在程序的接口上进行测试，主要是为了发现以下错误。

是否有不正确或遗漏了的功能；在接口上，能否正确的接收输入，能否输出正确的结果；

是否有数据结构错误或外部信息访问错误；性能上是否能够满足要求；是否有初始化或终止性错误；

黑盒测试需要在所有可能的输入条件和输出条件中确定测试数据，以检查程序是否都能产生正确的输出；有时测试数据量太大，是不现实的。

黑盒测试的测试用例设计方法主要有如下几种。

（1）等价类划分。等价类划分是一种典型的黑盒测试方法，使用这一方法时，完全不考虑程序的内部结构，只依据程序的规格说明来设计测试用例。该方法把所有可能的输入数据即程序的输入域划分为若干个部分，然后从每一部分中选取少数有代表性的数据作为测试用例。

使用这一方法设计测试用例要经历划分等价类（列出等价类表）和选取测试用例两步。

第一步首先划分等价类。等价类是指某个输入域的子集合。在该子集合中，各个输入数据对揭露程序中的错误都是等效的。测试某等价类的代表值就等价于对这一类其他值的测试。等价类的划分有两种不同的情况：有效等价类是指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；无效等价类是指对于程序的规格说明来说，是不合理的、无意义的输入数据构成的集合。

第二步再从划分出的等价类中按以下原则选择测试用例。为每一个等价类规定一个唯一编号；设计一个新的测试用例，使其尽可能多地覆盖尚未被覆盖的有效等价类，重复这一步，直到所有的有效等价类都被覆盖为止；设计一个新的测试用例，使其尽可能多地覆盖尚未被覆盖的无效等价类，重复这一步，直到所有的无效等价类都被覆盖为止。

（2）边界值分析。边界值分析也是一种黑盒测试方法，是对等价类划分方法的补充。人们从长期的测试工作经验得知，大量的错误是发生在输入或输出范围的边界上，而不是在输入范围的内部。因此针对各种边界情况设计测试用例，可以查出更多的错误。使用边界值方法设计测试用例，应当选取正好等于、刚刚大于或刚刚小于边界的值作为测试数据。

（3）错误推测法。人们也可以靠经验和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例子。其基本思想是：列举出程序中所有可能有的错误和容易发生错误的特殊情况，根据它们选择测试用例。

（4）因果图。如果在测试时必须考虑输入条件的各种组合，可使用一种适于描述多种条件的组合，相应产生多个动作的形式来设计测试用例，这就需要利用因果图。这种方法最终生成的就是判定表。它适合于检查程序输入条件的各种组合情况。用因果图生成测试用例的基本步骤是：

分析软件规格说明描述中，哪些是原因（即输入条件或输入条件的等价类），哪些是结果（输出条件），并给每个原因和结果赋予一个标志符；

分析软件规格说明描述中的语义，找出原因与结果之间，原因与原因之间对应的是什么关系？根据这些关系，画出因果图；

由于语法或环境限制，有些原因与原因之间，原因与结果之间的组合情况不可能出现。为表明这些特殊情况，在因果图上用一些记号标明约束或限制条件；

把因果图转换成判定表；

把判定表的每一列拿出来作为依据，设计测试用例。

2.白盒测试

白盒测试把测试对象看做一个透明的盒子，它允许测试人员利用程序内部的逻辑结构和有关信息，设计或选择测试用例，对程序所有逻辑路径进行测试。通过在不同点检查程序的状态，确定实际的状态是否与预期的状态一致，又称为结构测试或逻辑驱动测试。

白盒测试主要对程序模块进行如下检查：

对程序模块的所有独立的执行路径至少测试一次；

对所有的逻辑判定，取"真"与取"假"的两种情况都至少测试一次；

在循环的边界和运行界限内执行循环体；

测试内部数据结构的有效性等。

3.逻辑覆盖

逻辑覆盖是以程序内部的逻辑结构为基础的设计用例的技术。它属白盒测试，包括语句覆盖、判定覆盖、条件覆盖、判定-条件覆盖、条件组合覆盖、路径覆盖等。

语句覆盖：就是设计若干个测试用例，运行被测程序，使每一可执行语句至少执行一次。

判定覆盖：设计若干个测试用例，运行被测程序，使程序中每个判断的取真分支和取假分支至少经历一次，又称为分支覆盖。

条件覆盖：设计若干个测试用例，运行被测程序，使程序中每个判断的每个条件的可能取值至少执行一次。

判定-条件覆盖：设计足够的测试用例，使判断中每个条件的所有可能取值至少执行一次，每个判断中的每个条件的可能取值至少执行一次。

条件组合覆盖：设计足够的测试用例，运行被测程序，使每个判断的所有可能的条件取值组合至少执行一次。

路径覆盖：设计足够的测试用例，覆盖程序中所有可能的路径。