测试用例设计方法

等价类差异法
一、方法简介
界说： 是把悉数或许的输入数据,即程序的输入域差异成若干部分（子集）,然后从每一个子会集选取少量具有代表性的数据作为查验用例。该方法是一种重要的,常用的黑盒查验用例规划方法。

差异等价类： 等价类是指某个输入域的子集结。在该子调会集,各个输入数据关于道破程序中的过失都是等效的，并合理地假定：查验某等价类的代表值就等于对这一类其它值的查验，因而,可以把悉数输入数据合理差异为若干等价类,在每一个等价类中取一个数据作为查验的输入条件就可以用少量代表性的查验数据取得较好的查验效果。 等价类差异可有两种不同的状况：有用等价类和无效等价类。

有用等价类：指关于程序的标准说明来说是合理的、有意义的输入数据构成的集结。运用有用等价类可查验程序是否完成了标准说明中所规则的功用和功用。
无效等价类：与有用等价类的界说恰巧相反。指对程序的标准说明是不合理的或许无意义的输入数据所构成的集结。关于具体问题，无效等价类至少应有一个，也或许有多个。
规划查验用例时,要一同考虑这两种等价类。由于软件不只需能接收合理的数据,也要能饱尝意外的检测，这样的查验才调确保软件具有更高的可靠性。

差异等价类的标准：

1、完备查验、避免冗余
2、差异等价类重要的是：集结的差异，差异为互不相交的一组子集，而子集并是整个集结
3、并是整个集结：完备性
4、子集互不相交，确保一种方法的无冗余性
5、同一类中标识一个查验用例，附和等价类中‘往往处理相同，相同处理映射到“相同的实施途径”
差异等价类的方法：
1：在输入条件规则了取值规划或值的个数的状况下，则可以建立一个有用等价类和两个无效等价类。如：输入值是学生效果，规划0-100；
2：在输入条件规则了输入值的集结或许规则了“有必要怎样”的条件下，可供认一个有用等价类和一个无效等价类；
3：在输入条件是一个布尔量的状况下，可供认一个有用等价类和一个无效等价类；
4：在规则了人输入数据的一组值（假定为n），而且程序要对每一个输入值分别处理的状况下，可供认n个有用等价类和一个无效等价类；例如：输入条件说明学历可为:专科、本科、硕士、博士四种之一，则分别取这四种这四个值作为四个有用等价类，其他把四种学历之外的任何学历作为无效等价类。
5：在规则了输入数据有必要遵从的规则的状况下，可供认一个有用等价类和若干个无效等价类
6：在确知已差异的等价类中各元素在程序处理中的方法不同的状况下，则应该再将该等价类进一步的差异为更小的等价类

规划查验用例：
在供认了等价类后，可建立等价类表，列出悉数差异出的等价类输入条件：有用等价类、无效等价类，然后从差异出的等价类中按以下三个准则规划查验用例：
1：为每一个等价类规则一个仅有的编号
2：规划一个新的查验用例，使其尽或许多地掩盖没有被掩盖地有用等价类，重复这一步，直到悉数的有用等价类都被掩盖连续
3：规划一个新的查验用例，使其仅掩盖一个没有被掩盖的无效等价类，重复这一步，直到悉数的无效等价类都被掩盖连续。

二、示例
一、某程序规则："输入三个整数 a 、 b 、 c 分别作为三边的边长构成三角形。通过程序断定所构成的三角形的类型，当此三角形为一般三角形、等腰三角形及等边三角形时，分别作核算 … "。用等价类差异方法为该程序进行查验用例规划。（三角形问题的杂乱之处在于输入与输出之间的联络比较杂乱。）
分析题目中给出和隐含的对输入条件的要求：
（1）整数 （2）三个数 （3）非零数 （4）正数
（5）两端之和大于第三边 （6）等腰 （7）等边
假定 a 、 b 、 c 满足条件（ 1 ） ~ （ 4 ），则输出下列四种状况之一：
1)假定不满足条件（5），则程序输出为 " 非三角形 " 。
2)假定三条边持平即满足条件（7），则程序输出为 " 等边三角形 " 。
3)假定只需两条边持平、即满足条件（6），则程序输出为 " 等腰三角形 " 。
4)假定三条边都不持平，则程序输出为 " 一般三角形 " 。

列出等价类表并编号

掩盖有用等价类的查验用例：
a b c 掩盖等价类号码
3 4 5 （1）–（7）
4 4 5 （1）–（7），（8）
4 5 5 （1）–（7），（9）
5 4 5 （1）–（7），（10）
4 4 4 （1）–（7），（11）
掩盖无效等价类的查验用例：

二、设有一个档案管理体系，要求用户输入以年月标明的日期。假定日期限定在1990年1月~2049年12月，并规则日期由6位数字字符组成，前4位标下一年，后2位标明月。现用等价类差异法规划查验用例，来查验程序的"日期检查功用"。
1、差异等价类并编号，如下表

输入等价类 有用等价类 无效等价类
日期的类型及长度 ①6位数字字符 ②有非数字字符 ③少于6位数字字符 ④多于6位数字字符
年份规划 ⑤在1990-2049之间 ⑥小于1990 ⑦大于2049
月份规划 ⑧在01-12之间 ⑨等于00 ⑩大于12
2、规划查验用例，以便掩盖悉数的有用等价类，在表中列出了3个有用等价类，编号分别为①、⑤、⑧，规划的查验用例如下：
查验数据 期望效果 掩盖的有用等价类
200211 输入有用 ①、⑤、⑧
3、为每一个无效等价类规划一个查验用例，规划效果如下：

查验数据 期望效果 掩盖的无效等价类
95June 无效输入 ②
20036 无效输入 ③
2001006 无效输入 ④
198912 无效输入 ⑥
200401 无效输入 ⑦
200100 无效输入 ⑨
200113 无效输入 ⑩
三、NextDate 函数包括三个变量：month、 day 和 year ，函数的输出为输入日期后一天的日期。 例如，输入为 2006年3月 7日，则函数的输出为 2006年3月8日。要求输入变量 month 、 day 和 year 均为整数值，而且满足下列条件：① 1≤month≤12 ②1≤day≤31 ③1920≤year≤2050
1、有用等价类：M1={月份：1≤月份≤12} D1={日期：1≤日期≤31} Y1={年：1812≤2012}
2、若条件①-③中任何一个条件失效，则NextDate函数都会发生一个输出，指明相应的变量超出取值规划。其无效等价类为：
M2＝{月份：月份<1}
M3＝{月份：月份>12}
D2＝{日期：日期<1}
D3＝{日期：日期>31}
Y2＝{年：年<1812}
Y3＝{年：年>2012}

扩展：在等价类查验傍边，强指的是多缺陷假定，而弱指的是单缺陷假定，前者标清楚一个笛卡尔乘积的概念；一般指的就是正常值，即不需求考虑异常者，而健旺性则刚好相反，即需求考虑异常者。
弱一般等价类：单缺陷假定，不议论异常区域
强一般等价类：多缺陷假定，不考虑异常区域
弱健旺等价类：单缺陷假定，要考虑异常区域
健旺旺等价类：多缺陷假定，要考虑异常区域；即一个全笛卡尔乘积

弱一般等价类查验用例
月份 日期 年 预期输出
6 15 1912 1912年6月16日
强一般等价类查验用例同弱一般等价类查验用例
注：弱–有单缺陷假定；健旺–考虑了无效值
弱健旺等价类查验

用例ID 月份 日期 年 预期输出
WR1 6 15 1912 1912年6月16日
WR2 -1 15 1912 月份不在1～12中
WR3 13 15 1912 月份不在1～12中
WR4 6 -1 1912 日期不在1～31中
WR5 6 32 1912 日期不在1～31中
WR6 6 15 1811 年份不在1812～2012中
WR7 6 15 2013 年份不在1812～2012中
健旺旺等价类查验

用例ID 月份 日期 年 预期输出
SR1 -1 15 1912 月份不在1～12中
SR2 6 -1 1912 日期不在1～31中
SR3 6 15 1811 年份不在1812～2012中
SR4 -1 -1 1912 两个无效一个有用
SR5 6 -1 1811 两个无效一个有用
SR6 -1 15 1811 两个无效一个有用
SR7 -1 -1 1811 三个无效
距离值分析方法
一、方法简介
界说： 距离值分析法就是对输入或输出的距离值进行查验的一种黑盒查验方法。一般距离值分析法是作为对等价类差异法的补偿，这种状况下，其查验用例来自等价类的距离。

与等价差异的差异：
1、距离值分析不是从某等价类中随意挑一个作为代表，而是使这个等价类的每个距离都要作为查验条件
2、距离值分析不只考虑输入条件，还要考虑输出空间发生的查验状况

距离值分析方法的考虑：
运用距离值分析方法规划查验用例，首先应供认距离状况。一般输入和输出等价类的距离，就是应偏重查验的距离状况。应当选取正好等于，刚刚大于或刚刚小于距离的值作为查验数据，而不是选取等价类中的典型值或恣意值作为查验数据。

常见的距离值：

对16-bit的整数而言32767和-32768是距离
屏幕上光标在最左上、右下方位
报表的第一行和终究一行
数组元素的第一个和终究一个
循环的第0次，第1次和倒数第2次，终究1次
距离值分析：
1、距离值分析运用与等价类差异法相同的差异，仅仅距离值分析假定过失更多的存在于差异的距离上，因而在等价类的距离上以及两端的状况规划查验用例。
例如：查验核算平方根的函数
输入：实数 输出：实数
标准说明：当输入一个0或比0大的数的时分，回来其正平方根；当输入一个小于0的数时，闪现过失信息"平方根不合法-输入值小于0"并回来0；库函数Print-Line可以用来输出过失信息。

2、等价类差异：
I.可以考虑作出如下差异：
a、输入 (i)<0 和 (ii)>=0
b、输出 (a)>=0 和 (b) Error
II.查验用例有两个：
a、输入4，输出2。对应于 (ii) 和(a) 。
b、输入-10，输出0和过失提示。对应于 (i) 和(b) 。

3、距离值分析：差异(ii)的距离为0和最大正实数；差异(i)的距离为最小负实数和0。
由此得到以下查验用例：a、输入{最小负实数} b、输入{绝对值很小的负数} c、输入0 d、输入{绝对值很小的正数} e、输入{最大正实数}

4、一般状况下，软件查验所包括的距离有几种类型：数字、字符、方位、重量、巨细、速度、方位、标准、空间等。对应值：最大/最小、首位/末位、上/下、最快/最慢、最高/最低、 最短/最长、 空/满等。

5、运用距离值作为查验数据

项 距离值 查验用例的规划思路
字符 开端-1个字符/完毕+1个字符 假定一个文本输入区域容许输入1个到255个 字符，输入1个和255个字符作为有用等价类；输入0个和256个字符作为无效等价类，这几个数值都归于距离条件值。
数据 最小值-1/最大值+1 假定某软件的数据输入域要求输入5位的数据值，可以运用10000作为最小值、99999作为最大值；然后运用刚好小于5位和大于5位的 数值来作为距离条件。
空间 小于空余空间一点/大于满空间一点 例如在用u盘存储数据时，运用比剩下磁盘空间大一点（几kb）的文件作为距离条件
6、内部距离值分析;在大都状况下，距离值条件是根据应用程序的功用规划而需求考虑的要素，可以从软件的标准说明或常识中得到，也是终究用户可以很简单发现问题的。可是，在查验用例规划过程中，某些距离值条件是不需求出现给用户的，或许说用户是很难注意到的，但一同确实归于查验领域内的距离条件，称为内部距离值条件或子距离值条件。
主要有以下几种;
a、数值的距离值查验：核算机是根据二进制进行作业的，因而，软件的任何数值运算都有必定的规划绑缚。

项 规划或值
位（bit） 0或许1
字节（byte） 0——225
字（word） 0~65535（单字）或 0~4294967295（双字）
千（K） 1024
兆（M） 1048576
吉（G） 1073741824
b、字符的距离值查验：在核算机软件中，字符也是很重要的标明元素，其间ASCII和Unicode是常见的编码方法。下表中列出了一些常用字符对应的ASCII码值。

字符 ASCII码值 字符 ASCII码值
空 (null) 0 A 65
空格 (space) 32 a 97
斜杠 ( / ) 47 Z 90
0 48 z 122
冒号 ( : ) 58 单引号 ( ‘ ) 96
@ 64
7、根据距离值分析方法选择查验用例的准则

假定输入条件规则了值的规划,则应取刚抵达这个规划的距离的值,以及刚刚跨过这个规划距离的值作为查验输入数据。
假定输入条件规则了值的个数,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查验数据。
将规则1）和2）应用于输出条件，即规划查验用例使输出值抵达距离值及其左右的值。
)假定程序的标准说明给出的输入域或输出域是有序集结,则应选取集结的第一个元素和终究一个元素作为查验用例。
假定程序中运用了一个内部数据结构,则应当选择这个内部数据结构的距离上的值作为查验用例。
分析标准说明,找出其它或许的距离条件。