测试用例设计-错误推测法、判定表、因果图

功能测试（黑盒测试)常用的策略和方法黑盒测试（Black-box Testing，又称为功能测试或数据驱动测试）是把测试对象看作一个黑盒子。

利用黑盒测试法进行动态测试时，需要测试软件产品的功能，不需测试软件产品的内部结构和处理过程。

采用黑盒技术设计测试用例的方法有：等价类划分、边界值分析、错误推测、因果图和综合策略。

黑盒测试注重于测试软件的功能性需求，也即黑盒测试使软件工程师派生出执行程序所有功能需求的输入条件.黑盒测试并不是白盒测试的替代品,而是用于辅助白盒测试发现其他类型的错误。

黑盒测试试图发现以下类型的错误:1）功能错误或遗漏;2）界面错误；3)数据结构或外部数据库访问错误;4）性能错误;5)初始化和终止错误。

一、黑盒测试的测试用例设计方法·等价类划分方法·边界值分析方法·错误推测方法·因果图方法·判定表驱动分析方法·正交实验设计方法·功能图分析方法等价类划分: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。

常见的测试用例设计方法都有哪些常见的测试用例设计方法都有哪些？请分别以具体的例子来说明这些方法在测试用例设计工作中的应用。

1. 等价类划分常见的软件测试面试题划分等价类: 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.2. 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。

测试工作经验告诉我,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.3. 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.4. 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多种条件的组合,相应产生多个动作的形式来考虑设计测试用例. 这就需要利用因果图（逻辑模型）. 因果图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.5. 正交表分析法有时候，可能因为大量的参数的组合而引起测试用例数量上的激增，同时，这些测试用例并没有明显的优先级上的差距，而测试人员又无法完成这么多数量的测试，就可以通过正交表来进行缩减一些用例，从而达到尽量少的用例覆盖尽量大的范围的可能性。

黑盒测试的7种测试方法黑盒测试也称功能测试，它是通过测试来检测每个功能是否都能正常使用。

在测试中，把程序看作一个不能打开的黑盒子，在完全不考虑程序内部结构和内部特性的情况下，在程序接口进行测试，它只检查程序功能是否按照需求规格说明书的规定正常使用，程序是否能适当地接收输入数据而产生正确的输出信息。

黑盒测试着眼于程序外部结构，不考虑内部逻辑结构，主要针对软件界面和软件功能进行测试。

黑盒测试是以用户的角度，从输入数据与输出数据的对应关系出发进行测试的。

很明显，如果外部特性本身设计有问题或规格说明的规定有误，用黑盒测试方法是发现不了的。

黑盒测试有7种测试方法分别是等价类划分法、边界值分析法、错误推测法、因果图法、判定表驱动法、功能图法、正交实验法。

下面将一一介绍。

等价类划分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。

测试用例设计方法2——因果图判定表判定表法判定表是分析和表达多种输入情况下执行不同动作的工具，判定表方法主要用于处理程序输入条件的不同组合，但是要求条件的组合必须是bool类型，而且条件和预期的结果都是可以分析出来的。

判定表能够有效地弥补等价类和边界值方法的不足，使得输入条件之间的组合和相互影响得到充分的测试。

使用判定表的一般思路是：1、需求分析，分析出条件和结果之间的各种组合2、将条件和结果分别填入判定表3、讲条件和结果进行二进制排列4、针对每一项组合，分析出结果，并去除无效项，是判定表得到简化。

在合并判定表时，如果条件之中只有一个不同，则可以合并。

如果判定表的组合不够多，建议不要进行合并，这样可以测试的充分一些。

5、每一列生成一个测试用例以阅读指南的例子来设计一个判定表：从例子中可以看到，不同的条件组合使用判定表方法可以充分弥补等价类边界值得不足，但是当输入条件过多时，使用判定表会产生大量测试用例。

而其无效用例不易发现，更不能覆盖条件之间的先后关系。

因此，在一定情况下，使用判定表还需要因果图的帮忙。

--------------------------------------------------------------------------------因果图因果图用于描述系统之间的输入输出，输入输出之间的约束关系和因果关系。

因果图与判定表往往结合使用，使用因果图可以得到判定表。

使用因果图的方法：1、分析输入输出并进行标识2、分析输入和输入、输入和输出之间的关系3、将得到的关系使用因果图的方法表示出来4、根据因果图得到判定表5、依据判定表生成测试用例这里分析一个自动售货机的因果图分析方法：条件：有一个处理单价为5角的自动售货机，当投入5角或1元硬币时，选择橙汁或啤酒，饮料出来；若自动售货机没有零钱，则显示零钱照完，亮红灯，这时候投入的1元被退出来，饮料不送出来。

如果有零钱，则出饮料并找5角钱。

⿊盒测试⽤例设计⽅法⼆（因果图法、判定表法、场景法）测试步骤⼀、因果图法1.1什么是因果图法因果图是⼀种适合于描述对于多种输⼊条件组合的测试⽅法根据输⼊条件的组合、约束关系和输出条件的因果关系，分析输⼊条件的各种组合情况，从⽽设计测试⽤例的⽅法它适合于检查程序输⼊条件涉及的各种组合情况。

1.2因果图步骤第⼀步：根据功能说明书中规定的原因和结果之间的关系画出因果图恒等：原因A成⽴，结果B⼀定成⽴⾮：愿意A成⽴时，结果B⼀定不成⽴或：原因A、B、C三者只要有⼀个成⽴，结果D就⼀定成⽴与：原因A、B、C都成⽴时，结果D才会出现第⼆步：根据功能说明在因果图中加上约束条件其中互斥、包含、唯⼀、要求是对原因的约束，屏蔽是对结果的约束。

它们的含义如下：1、互斥（exclusive）：表⽰不同时为1，即a，b，c中⾄多只有⼀个12、包含（include）：表⽰⾄少有⼀个1，即a，b，c中不同时为03、唯⼀（only）：表⽰a，b，c中有且仅有⼀个14、要求（request）：表⽰若a=1，则b必须为1。

即不可能a=1且b=05、屏蔽（mask）：表⽰若a=1，则b必须为0（当你收到注册成功的提⽰，就⼀定不会收到数据填写错误的提⽰）1.3因果图使⽤实例例：阅读和分析功能说明书，识别出“原因”和“结果”，并加以编号（1）有⼀个饮料⾃动售货机（处理单价为5⾓钱）的控制处理软件，它的软件规格说明如下若投⼊5⾓钱的硬币，按下“橙汁”或“啤酒”的按钮，则相应的饮料就送出来。

若投⼊1元钱的硬币，同样也是按“橙汁”或“啤酒”的按钮，则⾃动售货机在送出相应饮料的同时退回5⾓钱的硬币。

分析原因和结果画出原因和结果之间的关系（部分关系）按照需求描述原因、结果的约束因果图使⽤中的局限性：当原因和结果很多的时候，它们之间的关系连线就会很多，导致因果图的可读性变差。

因此⽤作局部的⼩功能（原因和结果不是很多的时候）分析。

列出所有的原因和结果的列表，设计初步的测试⽤例步骤C5:这是⼀种bug，不能做测试设计。

浅析⿊盒⽩盒测试⽤例的基本设计⽅法：等价类划分法、临界值分析法、错误推测法、因果图法 测试⽤例设计：将软件测试的⾏为活动，作为⼀个科学化的组织归纳。

测试⽤例：设计⼀个情况，软件程序在这种情况下，必须能够正常运⾏并且达到程序所设计的执⾏结果。

因为我们不可能进⾏穷举测试，为了节省时间和资源、提⾼测试效率，必须从数量极⼤的可⽤测试数据精⼼挑选出具有代表性或者特殊性的测试数据来进⾏测试。

在开始实施测试之前设计好测试⽤例，可以避免盲⽬测试并提⾼测试效率。

测试⽤例的使⽤令软件测试的实施重点突出、⽬的明确。

在软件版本更新后只修正少部分的测试⽤例便可展开测试⼯作，降低⼯作强度，缩短项⽬周期。

功能测试模块的通⽤化和复⽤化使软件易于开发，⽽测试⽤例的通⽤化和复⽤化则会使软件测试易于开展，并随着测试⽤例的不断精化其效率也不断攀升。

⿊盒测试⽤例设计⽅法包括：等价类划分法、边界值分析法、错误推测法、因果图法、判定表驱动法、正交试验设计法、功能图法、场景图法等。

⼀、等价类划分法1、定义： 等价类划分法是把所有可能输⼊的数据，即程序的输⼊域划分为若⼲部分（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。

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他值的测试，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。

2、等价类划分有两种不同的情况：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所规定的功能和性能。

⽆效等价类，是指对程序的规格说明是不合理的或⽆意义的输⼊数据所构成的集合。

测试用例设计方法有哪些测试用例设计方法有以下几种：1. 等价类划分法（Equivalence Partitioning）：根据输入数据的特征，将输入数据集划分成若干个等价类，从每个等价类中选取一个代表作为测试用例。

这样可以有效地降低测试用例的数量，同时保证覆盖了不同输入数据的情况。

2. 边界值分析法（Boundary Value Analysis）：在等价类中，选取边界值进行测试，因为通常边界值处更容易出现错误。

对于输入数据，选取它的最小值、最大值和边界值的前后一个值作为测试用例。

3. 错误推测法（Error Guessing）：根据过去的经验和直觉，识别潜在的错误和缺陷，并设计测试用例来验证这些错误和缺陷。

这种方法主要依赖测试人员的经验和判断力。

4. 因果图法（Cause-Effect Graphing）：根据系统或软件的功能和逻辑关系绘制因果图，然后从中选择特定的情况进行测试。

这种方法可以确保覆盖到所有可能的输入和条件组合。

5. 决策表测试法（Decision Table Testing）：根据系统的规则和条件，建立一个决策表，表中包含各种可能的输入和对应的输出。

然后选择不同的条件组合进行测试，确保覆盖了所有的规则。

6. 认知测试方法（Cognitive Testing）：根据用户使用软件的心理逻辑和思维方式，设计测试用例。

测试人员需要理解用户的需求和预期行为，从而设计出符合用户思维方式的测试用例。

7. 数据驱动测试方法（Data-Driven Testing）：根据系统或软件的逻辑关系和各种输入数据，设计测试用例。

可以使用测试数据生成工具来生成测试用例，或者利用现有的数据进行测试。

8. 状态迁移法（State Transition Testing）：适用于测试涉及状态转换的系统或软件。

根据系统的状态图或状态转换图，设计测试用例来覆盖不同的状态转换路径。

9. 随机测试方法（Random Testing）：随机选择输入数据进行测试，以发现可能被疏忽的错误和缺陷。

测试用例的8种方法一、等价类划分法。

这就像是把东西分类啦。

比如说，测试一个输入框能输入数字，那我们就可以把数字分成好多类，像正整数、负整数、零这些。

这样，我们从每个类里挑一个代表来测试，就不用把每个数字都试一遍啦，多省事呀。

就好像一群小动物，我们按种类挑几只看看情况就大概知道整个群体的情况了，是不是很机智呢？二、边界值分析法。

这个方法可有趣啦。

它就专门盯着边界的地方。

还是说输入数字的例子，如果规定只能输入1到100的数字，那1和100就是边界值呀。

往往这些边界的地方最容易出问题呢。

就像住在房子边缘的人可能会遇到一些独特的情况，比如靠近路边可能会吵一点。

在测试的时候，边界值可不能放过，它们就像调皮的小鬼，最容易捣乱啦。

三、决策表法。

这就像是做选择题的一个大表格。

有很多条件，每个条件又有不同的选项，组合起来就像一个超级大的菜单。

比如说，要测试一个购物系统，根据用户是否是会员、购买金额多少、是否是促销商品这些条件，来决定最后的折扣或者赠品。

我们就把这些条件和结果都列在决策表里，然后按照表格一个一个测试，就像按照菜单点菜一样，明明白白的。

四、因果图法。

这个有点像找因果关系呢。

比如说，输入某个值会导致某个结果，那我们就把这个因果关系画出来。

如果输入错误密码会导致登录失败，那错误密码就是因，登录失败就是果。

把这些因果关系都整理好，就像在整理一个故事的情节一样，这样能更好地发现问题，就像把故事里不合理的情节找出来一样好玩。

五、正交试验法。

这是一种很高效的方法哦。

就像是从很多因素里挑选出一些有代表性的组合来测试。

假如有好几个变量影响一个结果，像颜色、大小、材质影响一个产品的受欢迎程度。

我们不可能把所有组合都试一遍，那就用正交试验法，挑出一些关键的组合，就像从很多宝藏里挑出最有价值的那几颗宝石一样。

六、场景法。

想象一下一个完整的场景哦。

比如测试一个在线旅游系统，从用户开始搜索旅游目的地，到选择酒店、预订机票，再到最后的旅行体验。

测试⽤例--因果图、判定表法因果图、判定表法⼀、应⽤场合 在界⾯中有多个控件，控件之间有组合或限制关系，不同的输⼊组合会对应不同的输出结果，如果想弄清楚不同的输⼊组合到底对应哪些输出结果，可以使⽤因果图/判定表法。

(因果图/判定表法⽐较适合测试组合数量较少的情况，⼀般少于20种)⼆、因果图 因（原因）：输⼊条件 果（结果）：输出结果 因果图：就是通过画图的⽅式来表⽰输⼊条件（因）和输出结果（果）之间的关系。

三、因果图中的图形符号 1、基本图形符号 表⽰的是因与果之间的关系 恒等 如果a=1 ，那么b=1 如果a=0，那么b=0 与 与的含义：只有所有条件都为1时，结果为1，有任何⼀个条件为0（或者所有条件为0）那么结果为0. 简化：全1为1，有0为0 分析过程如下图： 与的图形符号： 或 或的含义：只有所有条件都为0时，结果为0，有任何1个条件为1（或者所有条件为1）时，结果为1 简化：全0为0，有1为1 或的关系图形符号： ⾮：取反 如果a=1，那么b=0 如果a=0，那么b=1 2、限制关系图形符号 限制关系图形要么在因（输⼊条件）之间，要么在果（输出结果）之间。

互斥（E-exclude） 含义：可以不选，如果选只能选1个 唯⼀（O-Only） 含义：有且只有1个（必须要选，⽽且只能选1个） 唯⼀和互斥的区别： 互斥可以不选 唯⼀必须要选1个 包含（I-include） 含义：⾄少选1个（可以多选，不能不选，最少得选1个） 要求（R-required） 含义：如果a=1 那么要求b必须是1，反之如果a=0，那么b值⽆所谓 屏蔽（M-masked） 含义：当a=1时，b=0 当a=0，b的值有可能是1，也有可能是0四、测试步骤 被测程序：交通⼀卡通充值模拟系统 步骤1：了解需求，找出所有的输⼊条件（因） 投币50元 投币100元 充值50元 充值100元 步骤2：找出所有的输出结果（果） 成功充值并退卡 找零 错误提⽰并退卡 将因和果填⼊《判定表》中 步骤3：找出输⼊条件之间的组合和限制关系。