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软件测试用例的设计方法

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张倩倩赵星汉高湘飞

摘要众所周知，软件测试过程中，测试用例的设计是最复杂的，也是最关键、最耗时的。黑盒测试在软件研制的验证和确认阶段中，占有重要的比重。测试用例设计所处的阶段占据了整个测试过程的50%以上工作量。测试用例的正确性、有效性和覆盖充分性，作为测试用例的重要特性直接反映了测试用例的质量。本文结合作者实际工作和理论研究，从提高这三个方面的特性进行了讨论。

[关键词]软件测试测试用例正确性有效性覆盖充分性

1引言

软件测试在软件的整个生命周期的重要组成部分，与软件的研制、软件的质量密切相关，是验证软件质量特性的重要手段。软件测试在整个软件开发中占据了一半或一半以上的工作量，而且具有很高的组织管理和技术难度。搞好软件测试，是保证软件质量的关键步骤。在GJB/Z141-2004《军用软件测试指南》中明确指出，软件测试过程包括四项活动，按顺序分别是：测试策划、测试设计和实现、测试执行、测试总结。而测试用例作为其中一个关键角色的其生命周期跨越后3个过程，测试用例的设计、编写、执行及对其的分析总结占据了整个测试过程的50%以上工作量，可见测试用例的三性即正确性、有效性和覆盖充分性直接影响软件测试的质量，其中有效性还涵盖了可复用程度的高低。

2设计测试用例的目的

进行软件测试的穷举往往是不可能的，局限于测试时间和所需的资源。为了提高测试效率，在实际工作中，可行的做法是从庞大的可用测试数据中用科学的手段筛选出有普遍性和特异性的测试数据来实施测试。

使用测试用例的好处主要体现在以下几个方面。

（1）在开始实施测试之前设计好测试用例，可就避免盲目测试并提高测试效率。

（2）在测试用例的使用令软件测试的实施重点突出、目的明确。

（3）在软件版本更新后中只需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。

（4）功能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，并随着测试的不断精化其效率出不断攀升。

3测试用例的设计方法

测试用例即设计一个情况，软件程序在情况下，必须能够正常运行并且达到程序所设计的执行结果。测试用例是测试方案、方法、技术和策略的最终载体，内容包括测试目标及意义、测试的软硬件环境、输入数据、操作步骤、预期结果与期望值、测试脚本等。

测试用例的设计包含测试方法、设计原则、要素识别三个方面。对于黑盒测试来说测试方法的选取，一般可采用边界值分析法、等价类划分法、错误推测法、因果法、正交试验法、判定表驱动法等。选择适用的测试用例设计方法，可以达到不同的测试充分性要求。测试用例设计一定要基于测试需求，不局限于测试的级别，如单元测试、部件测试、配置项测试抑或是系统测试。而测试需求又来源于不同的依据文件如（设计文件、需求规格说明、软件研制任务书等）。作为测试用例设计的首要原则，基于测试需求可以在很大程度保证测试用例的正确性。测试用例要素如（名称和标识、追踪关系、用例说明、测试的初始化要求、测试的输入、期望测试结果、操作过程、评估标准等）的识别，则可以保证的测试结果的唯一性和可重复性。对于测试需求的正确理解，选取合适的测试方法，对测试用例进行完整的描述是提高测试用例三性的重要途径。

4测试用例设计存在的问题

4.1对测试需求的不到位提取

部分依据文件存在功能描述不清晰，功能简化现象，在此情况下，测试人员与客户沟通不充分，未能进行需求的有效提取，导致测试用例划分粒度不够细致，执行效率低，不能有效发现软件潜在的问题。

测试人员在进行测试用例的设计时，对关键功能的未做到有效识别，设计时一刀切，在不重要的功能上设计了大量用例，针对关键功能的用例又少之以少，在时间、人力成本有限的情况下，测试用例的执行有效性有待进一步提高。

4.2测试人员技术能力存在欠缺

在设计测试用例时，测试人员由于缺乏软件研发或测试经验，对于软件潜在的问题识别不到位，对于测试用例的无效或异常条件考虑不完整或不充分，造成对缺陷的检出效率不高。

4.3对测试方法不适宜的选取

在实际的测试项目中，需要根據被测项的功能特性、输入输出数据、应用场景等确定适用的方法，具体到每个测试项目里会综合运用到多种方法，部分测试人员设计测试用例时，严重依赖于某一种方法（如错误猜测法），不能做到根据软件的特点灵活使用各种测试用例设计方法。

4.4对测试用例要素的不完整描述

部分测试人员认为设计测试用例只关注把测试的输入、操作过程、期望测试结果及评估标准，对测试用例的初始化，前提和约束等要素简化甚至忽略，导致测试用例在执行过程，由于执行的场景不一致，导致测试结果不确定，漏检或者错检。

4.5测试用例可复用程度低

项目中或者跨项目中很多的公用业务，固化模块，这些功能基本上是趋