02测试用例设计方法-等价类划分

等价类划分法

1）定义
是把所有可能的输入数据,即程序的输入域划分成若*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。使用这一方法时，完全不考虑程序的内部结构，只依据程序的规格说明来设计测试用例
2）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，等价类划分法认为：如果使用等价类中的一个条件作为测试数据进行测试不能发现程序的缺陷，那么使用等价类中的其他条件进行测试也不能发现错误。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。
A、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。
B、无效等价类
与有效等价类的定义恰巧相反。无效等价类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。对于具体的问题，无效等价类至少应有一个，也可能有多个。
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。
3）划分等价类的方法
如果输入条件决定了取值范围，或值的个数，则可以确立一个有效等价类和两个无效等价类。
例如：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。如：输入值是学生成绩，范围是0～100；

如果输入条件规定了输入值的集合，或者规定了“必须如何”的条件，此时可确立一个有效等价类和一个无效等价类；
例如：输入框必须输入是字母开头。有效：字母开头；无效：非字母开头
如果输入条件是一个布尔量，则可以确定一个有效等价类和一个无效等价类；
如果规定了输入数据的一组值，而且程序对每个输入值分别进行处理，此时可为每一个输入值确立一个有效等价类，此外，针对这组值确立一个无效等价类，它是所有不允许输入值的集合
例如：输入条件说明学历可为:专科、本科、硕士、博士四种之一，则分别取这四种这四个值作为四个有效等价类，另外把四种学历之外的任何学历作为无效等价类。
如果规定了输入数据必须遵守的规则，则可以确立一个有效等价类（符合规则）和若干个无效等价类（从不同的角度违反规则）。
例如：在Pascal语言中规定“一个语句必须以分号‘;’作为结束”，这时，可以确定一个有效等价类，以“;”结束，而若干个无效等价类应以“：；、”等
在确知已划分的等价类中各元素在程序处理中的方式不同的情况下，则应将此等价类进一步划分成更小的等价类。
4）测试用例的选择原则
在确立了等价类后,可建立等价类表,列出所有划分出的等价类输入条件：有效等价类、无效等价类，然后从划分出的等价类中按以下三个原则设计测试用例：
为每一个等价类规定一个唯一的编号；
设计一个新的测试用例，使其尽可能多的覆盖尚未被覆盖的有效等价类，重复这一步，直至所有的有效等价类都被覆盖过；
设计一个新的测试用例，使其仅覆盖一个尚未被覆盖的无效等价类，重复这一步，直至所有的无效等价类都被覆盖为止。
5）举例
1.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。（三角形问题的复杂之处在于输入与输出之间的关系比较复杂。）
分析题目中给出和隐含的对输入条件的要求：
（1）整数（2）三个数（3）非零数 （4）正数
（5）两边之和大于第三边 （6）等腰 （7）等边
如果 a 、 b 、 c 满足条件（ 1 ） ~ （ 4 ），则输出下列四种情况之一：
1)如果不满足条件（5），则程序输出为 " 非三角形 " 。
2)如果三条边相等即满足条件（7），则程序输出为 " 等边三角形 " 。
3)如果只有两条边相等、即满足条件（6），则程序输出为 " 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 " 。
列出等价类表并编号

覆盖有效等价类的测试用例：
abc覆盖等价类号码
3、4、5 （1）–（7）
4、4、5 （1）–（7），（8）
4、5、5 （1）–（7），（9）
5、4、5 （1）–（7），（10）
4、4、4 （1）–（7），（11）
覆盖无效等价类的测试用例：

2.设有一个档案管理系统，要求用户输入以年月表示的日期。假设日期限定在1990年1月~2049年12月，并规定日期由6位数字字符组成，前4位表示年，后2位表示月。现用等价类划分法设计测试用例，来测试程序的"日期检查功能"。
1)划分等价类并编号,下表等价类划分的结果

2)设计测试用例，以便覆盖所有的有效等价类在表中列出了3个有效等价类，编号分别为①、⑤、⑧，设计的测试用例如下：
测试数据期望结果覆盖的有效等价类
200211输入有效①、⑤、⑧
3)为每一个无效等价类设计一个测试用例，设计结果如下：
测试数据 期望结果 覆盖的无效等价类
95June 无效输入②
20036无效输入③
2001006无效输入④
198912 无效输入⑥
200401 无效输入⑦
200100 无效输入⑨
200113 无效输入⑩
说明：
等价划分法虽然简单易用，但是没有对组合情况进行充分的考虑。需要结合其他测试用例设计的方法进行补充。