测试基础与方法

1. 软件测试概述

1.1 定义

软件测试是通过手动或自动化手段来运行或检验软件系统的过程，目的是发现软件缺陷、验证软件是否满足需求，并评估软件质量。

1.2 测试原则

1.3 缺陷成本曲线

修复成本
  ↑
  │                          ╱
  │                        ╱
  │                      ╱
  │                    ╱
  │                  ╱
  │               ╱
  │           ╱
  │      ╱
  │  ╱
  └──────────────────────────────────→ 时间
  需求  设计  编码  单元测试  集成测试  系统测试  发布后

2. 测试分类

2.1 按开发阶段分类

2.2 按测试方法分类

2.3 按执行方式分类

2.4 按测试目标分类

3. 黑盒测试方法

3.1 等价类划分

将输入域划分为有效等价类和无效等价类，从每个等价类中选取代表值进行测试。

示例：用户年龄输入（18-60岁）

# 等价类划分测试用例示例
import pytest

def validate_age(age_input):
    """验证年龄输入"""
    if not age_input:
        raise ValueError("年龄不能为空")
    try:
        age = int(age_input)
    except ValueError:
        raise ValueError("年龄必须为数字")

    if age < 18:
        raise ValueError("年龄不能小于18岁")
    if age > 60:
        raise ValueError("年龄不能大于60岁")
    return age

# 有效等价类测试
def test_valid_age():
    assert validate_age("25") == 25
    assert validate_age("18") == 18   # 边界值
    assert validate_age("60") == 60   # 边界值

# 无效等价类测试
def test_invalid_age_too_young():
    with pytest.raises(ValueError, match="不能小于18岁"):
        validate_age("10")

def test_invalid_age_too_old():
    with pytest.raises(ValueError, match="不能大于60岁"):
        validate_age("70")

def test_invalid_age_not_number():
    with pytest.raises(ValueError, match="必须为数字"):
        validate_age("abc")

def test_invalid_age_empty():
    with pytest.raises(ValueError, match="不能为空"):
        validate_age("")

3.2 边界值分析

边界值是缺陷最容易出现的区域，需对等价类边界进行重点测试。

示例：密码长度（6-20位）

def validate_password(password: str) -> bool:
    """验证密码长度 6-20 位"""
    return 6 <= len(password) <= 20

class TestPasswordBoundary:
    def test_below_min(self):
        assert validate_password("12345") is False    # 5位

    def test_at_min(self):
        assert validate_password("123456") is True    # 6位

    def test_above_min(self):
        assert validate_password("1234567") is True   # 7位

    def test_below_max(self):
        assert validate_password("1" * 19) is True    # 19位

    def test_at_max(self):
        assert validate_password("1" * 20) is True    # 20位

    def test_above_max(self):
        assert validate_password("1" * 21) is False   # 21位

3.3 因果图法

适用于多条件组合的测试场景，通过分析输入条件（因）与输出结果（果）的逻辑关系设计测试用例。

基本符号：

示例：购物折扣规则

• 条件1：会员用户（C1）
• 条件2：订单金额 > 200（C2）
• 条件3：使用优惠券（C3）
• 结果1：享受8折（E1）：C1 AND C2
• 结果2：减20元（E2）：C3

3.4 错误推测法

基于经验和直觉推测可能存在的错误：

4. 白盒测试方法

4.1 语句覆盖

确保每条语句至少执行一次：

def calculate(a: int, b: int) -> int:
    if a > 0:           # 语句1
        result = a + b  # 语句2
    else:
        result = a - b  # 语句3
    return result       # 语句4

# 语句覆盖：a=1, b=2 → 执行语句1,2,4（语句3未覆盖）
# 需要补充：a=-1, b=2 → 执行语句1,3,4

4.2 分支覆盖（判定覆盖）

确保每个判定的真假分支至少执行一次：

# 分支覆盖测试用例
def test_calculate():
    # True 分支
    assert calculate(1, 2) == 3    # a > 0 → True
    # False 分支
    assert calculate(-1, 2) == -3  # a > 0 → False

4.3 路径覆盖

确保所有可能路径至少执行一次：

def grade(score: int) -> str:
    if score >= 90:          # 判定1
        return "优秀"
    elif score >= 60:        # 判定2
        return "及格"
    else:
        return "不及格"

# 路径1: score=95  → 判定1=True
# 路径2: score=75  → 判定1=False, 判定2=True
# 路径3: score=45  → 判定1=False, 判定2=False

4.4 覆盖强度对比

5. 测试用例设计

5.1 测试用例模板

5.2 测试用例示例

6. 测试计划编写

6.1 测试计划结构

1. 引言
   1.1 编写目的
   1.2 项目背景
   1.3 术语定义
2. 测试范围
   2.1 测试对象
   2.2 测试功能
   2.3 不测试功能
3. 测试策略
   3.1 测试类型与方法
   3.2 测试工具
   3.3 测试环境
4. 测试进度
   4.1 里程碑
   4.2 时间安排
5. 风险与应对
6. 测试交付物

6.2 测试进度示例

7. 测试报告编写

7.1 测试报告结构

1. 概述
   1.1 测试目的
   1.2 测试范围
   1.3 测试环境
2. 测试结果
   2.1 用例执行统计
   2.2 缺陷统计
   2.3 测试覆盖率
3. 缺陷分析
   3.1 缺陷分布
   3.2 严重程度分布
   3.3 未解决缺陷
4. 测试结论与建议

7.2 缺陷严重程度

7.3 测试结果统计模板