功能测试与测试用例设计方法详解
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一、功能测试概述
1）功能测试就是对产品的各功能进行验证，根据功能测试用例，逐项测试，检查产品是否达到用户要求的功能。
2）功能测试，根据产品特性、操作描述和用户方案，测试一个产品的特性和可操作行为以确定它们满足设计需求。本地化软件的功能测试，用于验证应用程序或网站对目标用户能正确工作。使用适当的平台、浏览器和测试脚本，以保证目标用户的体验将足够好，就像应用程序是专门为该市场开发的一样。功能测试是为了确保程序以期望的方式运行而按功能要求对软件进行的测试，通过对一个系统的所有的特性和功能都进行测试确保符合需求和规范。
3）Functional testing（功能测试），也称为behavioral testing（行为测试），根据产品特性、操作描述和用户方案，测试一个产品的特性和可操作行为以确定它们满足设计需求。本地化软件的功能测试，用于验证应用程序或网站对目标用户能正确工作。使用适当的平台、浏览器和测试脚本，以保证目标用户的体验将足够好，就像应用程序是专门为该市场开发的一样。
4）功能测试是为了确保程序以期望的方式运行而按功能要求对软件进行的测试，通过对一个系统的所有的特性和功能都进行测试确保符合需求和规范。
5）功能测试也叫黑盒测试或数据驱动测试，只需考虑需要测试的各个功能，不需要考虑整个软件的内部结构及代码.一般从软件产品的界面、架构出发，按照需求编写出来的测试用例，输入数据在预期结果和实际结果之间进行评测，进而提出更加使产品达到用户使用的要求。
6）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。
二、黑盒设计方法
黑盒测试用例设计方法,主要包括等价类划分法、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、功能图法等
1.等价类划分法
等价类划分法是把程序的输入域分成若干部分，然后从每个部分中选取少数代表性数据作为测试用例。每一类的代表性数据在测试中的作用等价于这一类中的其他值。
1）应用场景：
某程序规定：“输入三个整数a,b,c分别作为三边的边长构成三角形.通过程序判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,分别作计算...”.用等价类划分方法为该程序进行测试用例设计.
2）分析题目中给出和隐含的对输入条件的要求：
⑴整数
⑵三个数
⑶非零数
⑷正数
⑸两边之和大于第三边
⑹等腰
⑺等边
3）如果a、b、c满足条件1-4，则输入下列四种情况之一：
①如果不满足条件5，则呈现输出为“非三角形”
②如果三条边相等即满足条件7，则呈现输出为“等边三角形”
③如果只有两条边相等，即满足条件6，则呈现输出为“等腰三角形”
④如果三条边都不相等，则程序输出为“一般三角形”
4）覆盖有效等价类的测试用例：
a b c 覆盖等价类号码
3 4 5 1-7
4 4 5 1-7,8
4 4 5 1-7,9
5 4 5 1-7,10
4 4 4 1-7,11
5）覆盖无效等价类的测试用例：
2.边界值分析法
1）边界值分析法就是对输入火输出的边界值进行测试的一种黑盒测试方法.同城边界值分析法是作为对等价类划分法的补充。
2）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,刚刚大于或者刚刚小于边界的值作为测试数据。
3）通常情况下,软件测试所包含的边界检验有几种类型:数字,字符,位置,重量,大小,速度,方位,尺寸,空间等相应地,以上类型的边界值应该在:最大/最小,首位/末位,上/下,最快/最慢,最高/最低,最短/最长,空/满等情况下,利用边界值作为测试数据。
4）应用场景
NextDate函数的边界值分析测试用例
在NextDate函数中，隐含规定了变量mouth和变量day的取值范围为1≤mouth≤12和1≤day≤31，并设定变量year的取值范围为1912≤year≤2050
3.错误推断法
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.
4.因果图法
因果图法师一种利用图解法分析输入的各种组合情况,从而设计测试用例的方法.
采用因果图法设计测试用例的步骤:
① 分析软件规格说明描述中,哪些是原因(即输入条件或输入条件的等价类),哪些是结果(即输出条件),并给每个原因和结果赋予一个标识符.
② 分析软件规格说明描述中的语义,找出原因与结果之间,原因与原因之间对应的关系,根据这些关系,画出因果图.
③ 由于语法或环境限制,有些原因与原因之间,原因与结果之间的组合情况不可能出现,为表明这些特殊情况,在因果图上用一些记号表明约束或限制条件.
④ 把因果图转换为判定表
⑤ 把判定表的每一列拿出来作为依据,设计测试用例.
5.判定表驱动法
1）判定表通常由4个部分组成
① 条件桩:列出了问题得所有条件.通常认为列出的条件的次序无关紧要
② 动作桩:列出了问题规定可能采取的操作.这些操作的排列顺序没有约束
③ 条件项:列出针对它左列条件的取值.在所有可能情况下的真假值.
④ 动作项:列出在条件项的各种取值情况下应该采取的动作.
2）判定表的建立步骤
① 确定规则的个数.加入有n个条件.每个条件有两个取值(0,1),故有2n种规则.
② 列出所有的条件桩和动作桩
③ 填入条件项
④ 填入动作项.等到初始判定表
⑤ 简化.合并相似规则
3）应用场景:
问题要求:"....对功率大于50马力的机器、维修记录不全或已运行10年以上的机器，应给予优先的维修处理...",这里假定,"维修记录不全"和"优先维修处理"均已在别处有更严格的定义.请建立判定表
4）解答：
① 确定规则的个数:这里有3个条件,每个条件有两个取值,故应有2*2*2=8种规则
②列出所有的条件桩和动作桩
③ 填入条件项.可从最后1行条件项开始,逐行向上填满.如第三行是:Y N Y N Y N Y N,第二行是:Y Y N N Y Y N N 等等
④ 填入动作桩和动作项.这样便得到形如图的初始判定表
⑤ 化简,合并相似规则后得到图
6.正交试验法
依据Galois理论,从大量的(实验)数据(测试例)中挑选适量的,有代表性的点(例),从而合理地安排实验(测试)的一种科学实验设计方法.
7.功能图法
功能图由状态迁移图和布尔函数组成.状态迁移图用状态和迁移来描述.一个状态指出数据输入的位置(或时间),而迁移则指明状态的改变.同事要依靠判定表或因果图表示的逻辑功能。
8.场景法
1）事件触发时的情景便形成了场景，二同一事件不同的触发顺序和处理结果就形成事件流。
2）应用场景
ATM例子的流程示意图
3）场景设计：
4）用例设计：
5）数据设计：
9.测试用例设计综合策略
1）Myers提出了使用各种测试方法的综合策略
① 在任何情况下都必须使用边界值分析方法,经验表明用这种方法设计出测试用例发现程序错误的能力最强
② 必要时用等价类划分方法补充一些测试用例
③ 用错误推测法再追加一些测试用例
④ 对照程序逻辑,检查已设计出的测试用例的逻辑覆盖程度,如果没有达到要求的覆盖标准,应当再补充足够的测试用例
⑤ 如果程序的功能说明中含有输入条件的组合情况,则一开始就可选用因果图法
2）测试用例的设计步骤
① 构造更加设计规格得出的基本功能测试用例
② 边界值测试用例
③ 状态转换测试用例
④ 错误猜测测试用例
⑤ 异常测试用例
⑥ 性能测试用例
⑦ 压力测试用例
3）优化测试用例的方法
① 利用设计测试用例的8中方法不断的对测试用例进行分解与合并
② 采用遗传算法理论进化测试用例
③ 在测试时利用发散思维构造测试用例
三、黑盒测试发现的错误类型
（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
四、测试用例设计方法
（1）等价类划分方法
（2）边界值分析方法
（3）错误推测方法
（4）因果图方法
（5）判定表驱动分析方法
（6）正交实验设计方法
（7）功能图分析方法
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