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黑盒测试的测试用例设计方法

等价类划分

是把所有可能的输入数据,即程序的输入域划分成若干部分（子集）,然后从每一个子集
中选取少数具有代表性的数据作为测试用例.该方法是一种重要的,常用的黑盒测试用例设计
方法.

1)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,各个输入数据对于揭露
程序中的错误都是等效的.并合理地假定:测试某等价类的代表值就等于对这一类其它值的测
试.因此,可以把全部输入数据合理划分为若干等价类,在每一个等价类中取一个数据作为测
试的输入条件,就可以用少量代表性的测试数据.取得较好的测试结果.等价类划分可有两种
不同的情况:有效等价类和无效等价类.

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.利
用有效等价类可检验程序是否实现了规格说明中所规定的功能和性能.

无效等价类:与有效等价类的定义恰巧相反.

设计测试用例时,要同时考虑这两种等价类.因为,软件不仅要能接收合理的数据,也要能
经受意外的考验.这样的测试才能确保软件具有更高的可靠性.

2）划分等价类的方法:下面给出六条确定等价类的原则.

①在输入条件规定了取值范围或值的个数的情况下,则可以确立一个有效等价类和两个
无效等价类.

②在输入条件规定了输入值的集合或者规定了“必须如何”的条件的情况下,可确立一个
有效等价类和一个无效等价类.

③在输入条件是一个布尔量的情况下,可确定一个有效等价类和一个无效等价类.

④在规定了输入数据的一组值（假定n个）,并且程序要对每一个输入值分别处理的情况
下,可确立n个有效等价类和一个无效等价类.

⑤在规定了输入数据必须遵守的规则的情况下,可确立一个有效等价类（符合规则）和若
干个无效等价类（从不同角度违反规则）.

⑥在确知已划分的等价类中各元素在程序处理中的方式不同的情况下,则应再将该等价
类进一步的划分为更小的等价类.

3）设计测试用例:在确立了等价类后,可建立等价类表,列出所有划分出的等价类:

输入条件有效等价类无效等价类
.........
.........

然后从划分出的等价类中按以下三个原则设计测试用例:

①为每一个等价类规定一个唯一的编号.

②设计一个新的测试用例,使其尽可能多地覆盖尚未被覆盖地有效等价类,重复这一步.直
到所有的有效等价类都被覆盖为止.

③设计一个新的测试用例,使其仅覆盖一个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.

边界值分析法

边界值分析方法是对等价类划分方法的补充.

（1）边界值分析方法的考虑:

长期的测试工作经验告诉我们,大量的错误是发生在输入或输出范围的边界上,而不是发
生在输入输出范围的内部.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.

使用边界值分析方法设计测试用例,首先应确定边界情况.通常输入和输出等价类的边界,
就是应着重测试的边界情况.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,
而不是选取等价类中的典型值或任意值作为测试数据.

（2）基于边界值分析方法选择测试用例的原则:

1）如果输入条件规定了值的范围,则应取刚达到这个范围的边界的值,以及刚刚超越这个
范围边界的值作为测试输入数据.

2）如果输入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,比最大个数
多一的数作为测试数据.

3）根据规格说明的每个输出条件,使用前面的原则1）.

4）根据规格说明的每个输出条件,应用前面的原则2）.

5）如果程序的规格说明给出的输入域或输出域是有序集合,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.

6）如果程序中使用了一个内部数据结构,则应当选择这个内部数据结构的边界上的值作
为测试用例.

7）分析规格说明,找出其它可能的边界条件.

错误推测法

基于经验和直觉推测程序中所有可能存在的各种错误,从而有针对性的设计测试用例的
方法.

错误推测方法的基本思想: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,
根据他们选择测试用例.例如,在单元测试时曾列出的许多在模块中常见的错误.以前产品测
试中曾经发现的错误等,这些就是经验的总结.还有,输入数据和输出数据为0的情况.输入
表格为空格或输入表格只有一行.这些都是容易发生错误的情况.可选择这些情况下的例子
作为测试用例.

因果图方法

前面介绍的等价类划分方法和边界值分析方法,都是着重考虑输入条件,但未考虑输入条
件之间的联系,相互组合等.考虑输入条件之间的相互组合,可能会产生一些新的情况.但要
检查输入条件的组合不是一件容易的事情,即使把所有输入条件划分成等价类,他们之间的
组合情况也相当多.因此必须考虑采用一种适合于描述对于