一、概述
测试用例设计方法是指根据测试目的和测试对象，选择合适的技术和策略，来生成测试用例的方法。
测试用例是指导测试过程的重要文档，主要包括用例编号、测试目的、测试步骤、预期结果等。测试用例的编写需要遵循一些原则，如明确性、代表性、简洁性等，并且要根据需求分析、开发原理、用户场景等因素来设计。测试用例的设计方法有很多，不同的方法适用于不同的测试目的和测试对象。本文将介绍一些常见的测试用例设计方法，并结合软件质量的八大特性，给出一些设计测试用例的建议。
二、黑盒测试
2.1 概述
目的： 黑盒测试的主要目的是验证软件功能是否符合预期，而不需要了解软件的内部工作原理。
关注点： 黑盒测试主要关注软件的功能性、适用性、易用性和性能等方面。
独立性： 黑盒测试与软件的具体实现无关，因此测试人员不需要了解软件的内部结构或代码。
测试技术： 黑盒测试使用各种测试技术和方法，如等价类划分、边界值分析、因果图法、状态转换法等。
2.2 常见的黑盒测试方法
等价类划分法： 将输入域划分为等价类，并为每个等价类设计测试用例。这有助于减少测试用例的数量，并覆盖更多的情况。
例如，对于要求输入年龄的场景，可以将年龄划分为儿童（0-12岁）、青少年（13-19岁）、成年人（20-60岁）和老年人（60岁以上）等等，然后选择每个等价类的代表性测试数据进行测试。
1 有效等价类: 对软件而言，是有效的，有意义的数据，输入有效数据，程序会正常运行（一般有效等价类会记录在需求文档中）
2 无效等价类: 对软件而言，无效的数据，错误的数据，程序不允许输入的数据，当我们输入了这些数据时，程序应该给予错误的提示
超出范围的输入： 如果输入要求在某个范围内，而测试用例选择了超出这个范围的值，这就是一个无效等价类。
输入为空：如果输入要求必填，而测试未填写任何值，这就是无效等价类。
格式错误的输入： 如果输入要求特定的格式或数据类型，而测试用例提供了格式错误或不匹配的输入，这也属于无效等价类。
缺失必要信息： 如果输入要求包含必要的信息，而测试用例省略了其中一些信息，造成输入不完整，这被视为无效等价类。
非法状态的输入： 在有状态的系统中，如果输入要求处于特定状态，而测试用例选择了不符合条件的状态，这是无效等价类。
无效的组合输入： 在某些情况下，输入可能是多个值的组合，如果测试用例选择了不符合要求的组合，这也被认为是无效等价类。
不符合业务规则的输入： 如果输入需要符合特定的业务规则，而测试用例提供了不符合规则的输入，这也算是无效等价类。
边界值分析法： 关注输入值的边界情况，选择接近边界的测试数据。
例如，对于要求输入1到100之间的数值的场景，测试用例可以选择1、2、99和100等边界值进行测试。
因果图法（因果分析法）： 使用因果图来识别输入和输出之间的关系，并设计测试用例覆盖这些关系。
例如，对于一个购物网站，可以绘制出用户登录成功和失败的因果图，并根据图中的路径设计相应的测试用例。
状态转换法： 对有状态的系统设计测试用例，覆盖不同状态之间的转换。这个方法通常用于测试涉及状态变化的软件，如游戏或控制系统。
例如，对于一个订单系统，可以设计测试用例来验证订单状态从“待付款”到“已付款”的转换是否正确。
决策表法： 使用决策表描述不同输入条件下的预期结果，并设计测试用例覆盖所有可能的情况。
例如，对于一个银行系统，可以设计测试用例来验证在不同的存款金额和账户类型下系统的利率计算是否正确。
场景法： 根据用户的使用场景设计测试用例，重点测试常见的用户操作路径。
例如，对于一个在线购物应用程序，可以设计测试用例来模拟用户浏览商品、加入购物车和结账等操作。
判定表驱动法：判定表适合于解决多个逻辑条件的组合，将各种逻辑的组合罗列出来，避免遗漏。列出每个对应条件所有可能情况下的取值，不需要考虑条件和顺序，再列出结果动作项，对每个条件进行结果判定。判定表驱动法适用于测试软件的功能性和逻辑性，以及测试软件的兼容性和互操作性。
例如，对于一个银行系统，可以设计测试用例来验证在不同的存款金额和账户类型下系统的利率计算是否正确。
专家经验法： 基于测试人员或领域专家的经验设计测试用例，通常用于复杂系统或缺乏明确规范的软件。
除了以上测试方法，还要结合软件质量的八大特性去设计测试用例。
三、软件质量的八大特性
软件质量通常被定义为八大特性，这些特性反映了软件的整体品质和用户满意度：
功能性（Functionality）： 指软件提供的功能是否符合用户的需求和预期。软件应该能够正确地执行所需的功能，并且这些功能应该准确无误地运行。
可靠性（Reliability）： 表示软件在规定条件下能够持续地提供所需的功能，且能够在一段时间内保持稳定运行，不出现故障或崩溃。
可用性（Usability）： 表示软件的界面设计是否友好、易于操作，用户是否能够轻松地学习和使用软件，以及是否提供了有效的帮助和反馈。
效率（Efficiency）： 表示软件在运行时所需的资源（如内存、处理器等）的使用效率，以及软件能够在合理的时间内完成任务的能力。
可维护性（Maintainability）： 表示软件是否易于维护和修改。一个具有良好可维护性的软件可以快速地进行修改和更新，且修改后不会影响软件的其他部分。
移植性（Portability）： 表示软件在不同的平台、操作系统或环境下能够正确地运行的能力。一个具有良好移植性的软件可以轻松地迁移到不同的系统上。
可安全性（Security）： 表示软件对于用户数据和系统的保护程度。软件应该能够防止未经授权的访问、数据泄露和其他安全风险。
合法性（Legality）： 表示软件是否符合相关的法律法规和标准要求，包括知识产权、隐私保护等方面的合法性。
这些软件质量特性相互关联，一起决定了软件的整体质量水平和用户满意度。在软件开发和测试过程中，需要综合考虑这些特性，并采取相应的措施来确保软件质量达到要求。
四、设计用例时的一些建议
明确测试目标： 在设计测试用例之前，确保明确了测试的目标和要求，以便有针对性地设计测试用例。
考虑用户需求： 确保测试用例覆盖了用户的各种需求和使用场景，以验证软件是否符合用户期望。
使用多种测试方法： 结合不同的测试方法，如等价类划分、边界值分析、因果图法等，以确保覆盖各种情况。
关注边界条件： 特别关注边界值，设计测试用例以验证系统在边界条件下的行为。
确保完整性和一致性： 确保测试用例覆盖了软件的所有功能，并且没有遗漏或重复的部分。
模块化设计： 将测试用例设计为模块化的形式，每个测试用例只测试一个功能或场景，以便更容易管理和维护。
注重易于执行： 确保测试用例易于执行和验证，包括清晰的步骤、输入和预期输出等信息。
考虑异常情况： 不仅设计正常情况下的测试用例，还要考虑各种异常情况，如错误输入、异常处理等。
使用工具辅助： 使用测试管理工具或自动化测试工具来辅助设计和执行测试用例，提高效率和准确性。
反复验证和更新： 不断验证和更新测试用例，确保其与软件需求和功能的变化保持一致，以提高测试覆盖率和效果。
设计测试用例是软件测试中的关键步骤之一，良好的测试用例设计可以提高测试的效率和质量，帮助发现潜在的问题和缺陷。
