一、測試用例是軟件測試的核心

軟件測試的重要性是毋庸置疑的。但如何以最少的人力、資源投入，在最短的時間內完成測試，發現軟件系統的缺陷，保證軟件的優良品質，則是軟件公司探索和追求的目標。每個軟件產品或軟件開發項目都需要有一套優秀的測試方案和測試方法。

影響軟件測試的因素很多，例如軟件本身的復雜程度、開發人員（包括分析、設計、編程和測試的人員）的素質、測試方法和技術的運用等等。因為有些因素是客觀存在的，無法避免。有些因素則是波動的、不穩定的，例如開發隊伍是流動的，有經驗的走了，新人不斷補充進來；一個具體的人工作也受情緒等影響，等等。如何保障軟件測試質量的穩定？有了測試用例，無論是誰來測試，參照測試用例實施，都能保障測試的質量?？梢园讶藶橐蛩氐挠绊憸p少到最小。即便最初的測試用例考慮不周全，隨著測試的進行和軟件版本更新，也將日趨完善。

因此測試用例的設計和編制是軟件測試活動中最重要的。測試用例是測試工作的指導，是軟件測試的必須遵守的準則。更是軟件測試質量穩定的根本保障。

二、編制測試用例

著重介紹一些編制測試用例的具體做法。

1、測試用例文檔

編寫測試用例文檔應有文檔模板，須符合內部的規范要求。測試用例文檔將受制于測試用例管理軟件的約束。
軟件產品或軟件開發項目的測試用例一般以該產品的軟件模塊或子系統為單位，形成一個測試用例文檔，但并不是絕對的。

測試用例文檔由簡介和測試用例兩部分組成。簡介部分編制了測試目的、測試范圍、定義術語、參考文檔、概述等。測試用例部分逐一列示各測試用例。每個具體測試用例都將包括下列詳細信息：用例編號、用例名稱、測試等級、入口準則、驗證步驟、期望結果（含判斷標準）、出口準則、注釋等。以上內容涵蓋了測試用例的基本元素：測試索引，測試環境，測試輸入，測試操作，預期結果，評價標準。

2、測試用例的設置

我們早期的測試用例是按功能設置用例。后來引進了路徑分析法，按路徑設置用例。目前演變為按功能、路徑混合模式設置用例。

按功能測試是最簡捷的，按用例規約遍歷測試每一功能。

對于復雜操作的程序模塊，其各功能的實施是相互影響、緊密相關、環環相扣的，可以演變出數量繁多的變化。沒有嚴密的邏輯分析，產生遺漏是在所難免。路徑分析是一個很好的方法，其最大的優點是在于可以避免漏測試。

但路徑分析法也有局限性。在一個非常簡單字典維護模塊就存在十余條路徑。一個復雜的模塊會有幾十到上百條路徑是不足為奇的。筆者以為這是路徑分析比較合適的使用規模。若一個子系統有十余個或更多的模塊，這些模塊相互有關聯。再采用路徑分析法，其路徑數量成幾何級增長，達5位數或更多，就無法使用了。那么子系統模塊間的測試路徑或測試用例還是要靠傳統方法來解決。這是按功能、路徑混合模式設置用例的由來。

3、設計測試用例

測試用例可以分為基本事件、備選事件和異常事件。設計基本事件的用例，應該參照用例規約（或設計規格說明書），根據關聯的功能、操作按路徑分析法設計測試用例。而對孤立的功能則直接按功能設計測試用例?；臼录臏y試用例應包含所有需要實現的需求功能，覆蓋率達100%。

設計備選事件和異常事件的用例，則要復雜和困難得多。例如，字典的代碼是唯一的，不允許重復。測試需要驗證：字典新增程序中已存在有關字典代碼的約束，若出現代碼重復必須報錯，并且報錯文字正確。往往在設計編碼階段形成的文檔對備選事件和異常事件分析描述不夠詳盡。而測試本身則要求驗證全部非基本事件，并同時盡量發現其中的軟件缺陷。

可以采用軟件測試常用的基本方法：等價類劃分法、邊界值分析法、錯誤推測法、因果圖法、邏輯覆蓋法等設計測試用例。視軟件的不同性質采用不同的方法。如何靈活運用各種基本方法來設計完整的測試用例，并最終實現暴露隱藏的缺陷，全憑測試設計人員的豐富經驗和精心設計。

三、測試用例在軟件測試中的作用

1、指導測試的實施

測試用例主要適用于集成測試、系統測試和回歸測試。在實施測試時測試用例作為測試的標準，測試人員一定要按照測試用例嚴格按用例項目和測試步驟逐一實施測試。并對測試情況記錄在測試用例管理軟件中，以便自動生成測試結果文檔。

根據測試用例的測試等級，集成測試應測試那些用例，系統測試和回歸測試又該測試那些用例，在設計測試用例時都已作明確規定，實施測試時測試人員不能隨意作變動。

2、規劃測試數據的準備

在我們的實踐中測試數據是與測試用例分離的。按照測試用例配套準備一組或若干組測試原始數據，以及標準測試結果。尤其象測試報表之類數據集的正確性，按照測試用例規劃準備測試數據是十分必須的。
除正常數據之外，還必須根據測試用例設計大量邊緣數據和錯誤數據。

3、編寫測試腳本的"設計規格說明書"

為提高測試效率，軟件測試已大力發展自動測試。自動測試的中心任務是編寫測試腳本。如果說軟件工程中軟件編程必須有設計規格說明書，那么測試腳本的設計規格說明書就是測試用例。

4、評估測試結果的度量基準

完成測試實施后需要對測試結果進行評估，并且編制測試報告。判斷軟件測試是否完成、衡量測試質量需要一些量化的結果。例：測試覆蓋率是多少、測試合格率是多少、重要測試合格率是多少，等等。以前統計基準是軟件模塊或功能點，顯得過于粗糙。采用測試用例作度量基準更加準確、有效。

5、分析缺陷的標準

通過收集缺陷，對比測試用例和缺陷數據庫，分析確證是漏測還是缺陷復現。漏測反映了測試用例的不完善，應立即補充相應測試用例，最終達到逐步完善軟件質量。而已有相應測試用例，則反映實施測試或變更處理存在問題。

四、相關問題

1、測試用例的評審

測試用例是軟件測試的準則，但它并不是一經編制完成就成為準則。測試用例在設計編制過程中要組織同級互查。完成編制后應組織專家評審，需獲得通過才可以使用。評審委員會可由項目負責人、測試、編程、分析設計等有關人員組成，也可邀請客戶代表參加。

2、測試用例的修改更新

測試用例在形成文檔后也還需要不斷完善。主要來自三方面的緣故：第一、在測試過程中發現設計測試用例時考慮不周，需要完善；第二、在軟件交付使用后反饋的軟件缺陷，而缺陷又是因測試用例存在漏洞造成；第三、軟件自身的新增功能以及軟件版本的更新，測試用例也必須配套修改更新。

一般小的修改完善可在原測試用例文檔上修改，但文檔要有更改記錄。軟件的版本升級更新，測試用例一般也應隨之編制升級更新版本。

3、測試用例的管理軟件

運用測試用例還需配備測試用例管理軟件。它的主要功能有三個：第一、能將測試用例文檔的關鍵內容，如編號、名稱等等自動導入管理數據庫，形成與測試用例文檔完全對應的記錄；第二、可供測試實施時及時輸入測試情況；第三、最終實現自動生成測試結果文檔，包含各測試度量值，測試覆蓋表和測試通過或不通過的測試用例清單列表。

有了管理軟件，測試人員無論是編寫每日的測試工作日志、還是出軟件測試報告，都會變得輕而易舉。

五、測試用例的設計

（一）白盒技術

白合測試是結構測試結構測試，所以被測對象基本上是源程序，以程序的內部邏輯為基礎設計測試用例。
1、邏輯覆蓋
程序內部的邏輯覆蓋程度，當程序中有循環時，覆蓋每條路徑是不可能的，要設計使覆蓋程度較高的或覆蓋最有代表性的路徑的測試用例。下面根據圖7-1所示的程序，分別討論幾種常用的覆蓋技術。
(1)語句覆蓋。
為了個提高發現錯誤的可能性，在測試時應該執行到程序中的每一個語句。語句覆蓋是指設計足夠的測試用例，使被測試程序中每個語句至少執行一次。
如圖7-1是一個被測試程序流程圖：

(2)判定覆蓋。
判定覆蓋指設計足夠的測試用例，使得被測程序中每個判定表達式至少獲得一次“真”值和“假”值，從而使程序的每一個分支至少都通過一次，因此判定覆蓋也稱分支覆蓋。
(3)條件覆蓋。
條件覆蓋是指設計足夠的測試用例，使得判定表達式中每個條件的各種可能的值至少出現一次。
(4)判定/條件測試。
該覆蓋標準指設計足夠的測試用例，使得判定表達式的每個條件的所有可能取值至少出現一次，并使每個判定表達式所有可能的結果也至少出現一次。
(5)條件組合覆蓋。
條件組合覆蓋是比較強的覆蓋標準，它是指設計足夠的測試用例，使得每個判定表達式中條件的各種可能的值的組合都至少出現一次。
(6)路徑覆蓋。
路徑覆蓋是指設計足夠的測試用例，覆蓋被測程序中所有可能的路徑。
在實際的邏輯覆蓋測試中，一般以條件組合覆蓋為主設計測試用例，然后再補充部分用例，以達到路徑覆蓋測試標準。
2.循環覆蓋
3.基本路徑測試

（二）黑盒技術

1.等價類劃分
(1)劃分等價類。
①如果某個輸入條件規定了取值范圍或值的個數。則可確定一個合理的等價類(輸入值或數在此范圍內)和兩個不合理等價類(輸入值或個數小于這個范圍的最小值或大于這個范圍的最大值)。
②如果規定了輸入數據的一組值，而且程序對不同的輸入值做不同的處理，則每個允許輸入值是一個合理等價類，此處還有一個不合理等價類(任何一個不允許的輸入值)。
③如果規定了輸入數據必須遵循的規則，可確定一個合理等價類(符合規則)和若干個不合理等價類(從各種不同角度違反規則)。
④如果已劃分的等價類中各元素在程序中的處理方式不同，則應將此等價類進一步劃分為更小的等價類。
(2)確定測試用例。
①為每一個等價類編號。
②設計一個測試用例，使其盡可能多地覆蓋尚未被覆蓋過的合理等價類。重復這步，直到所有合理等價類被測試用例覆蓋。
③設計一個測試用例，使其只覆蓋一個不合理等價類。
2.邊界值分析
使用邊界值分析方法設計測試用例時一般與等價類劃分結合起來。但它不是從一個等價類中任選一個例子作為代表，而是將測試邊界情況作為重點目標，選取正好等于、剛剛大于或剛剛小于邊界值的測試數據。
(1)如果輸入條件規定了值的范圍，可以選擇正好等于邊界值的數據作為合理的測試用例，同時還要選擇剛好越過邊界值的數據作為不合理的測試用例。如輸入值的范圍是[1，100]，可取0，1，100，101等值作為測試數據。
(2)如果輸入條件指出了輸入數據的個數，則按最大個數、最小個數、比最小個數少1、比最大個數多1等情況分別設計測試用例。如，一個輸入文件可包括1--255個記錄，則分別設計有1個記錄、255個記錄，以及0個記錄的輸入文件的測試用例。
(3)對每個輸出條件分別按照以上原則(1)或(2)確定輸出值的邊界情況。如，一個學生成績管理系統規定，只能查詢95--98級大學生的各科成績，可以設計測試用例，使得查詢范圍內的某一屆或四屆學生的學生成績，還需設計查詢94級、99級學生成績的測試用例(不合理輸出等價類)。
由于輸出值的邊界不與輸入值的邊界相對應，所以要檢查輸出值的邊界不一定可能，要產生超出輸出值之外的結果也不一定能做到，但必要時還需試一試。
(4)如果程序的規格說明給出的輸入或輸出域是個有序集合(如順序文件、線形表、鏈表等)，則應選取集合的第一個元素和最后一個元素作為測試用例。
3.錯誤推測
在測試程序時，人們可能根據經驗或直覺推測程序中可能存在的各種錯誤，從而有針對性地編寫檢查這些錯誤的測試用例，這就是錯誤推測法。
4.因果圖
等價類劃分和邊界值方法分析方法都只是孤立地考慮各個輸入數據的測試功能，而沒有考慮多個輸入數據的組合引起的錯誤。
5.綜合策略
每種方法都能設計出一組有用例子，用這組例子容易發現某種類型的錯誤，但可能不易發現另一類型的錯誤。因此在實際測試中，聯合使用各種測試方法，形成綜合策略，通常先用黑盒法設計基本的測試用例，再用白盒法補充一些必要的測試用例。