名称: 测试用例设计描述: 应用系统性的测试用例设计技术，包括等价类划分、边界值分析、决策表测试和状态转移测试。允许工具: Read, Write, Glob, Grep, Task, WebSearch, WebFetch

测试用例设计技术

何时使用此技能

使用此技能当：

测试用例设计任务 - 处理应用系统性的测试用例设计技术，包括等价类划分、边界值分析、决策表测试和状态转移测试
计划或设计 - 需要关于测试用例设计方法的指导
最佳实践 - 希望遵循建立的模式和标准

概述

系统性的测试用例设计技术确保全面覆盖同时最小化测试用例数量。这些黑盒技术从规范中推导测试用例，无需了解内部实现。

等价类划分

将输入数据划分为等价类，其中任何值都应产生相同行为。

过程

识别输入条件
划分为有效和无效分区
从每个分区选择一个代表值
为每个分区创建测试用例

示例：年龄验证（18-65）

分区	范围	代表值	预期
无效（低于）	< 18	10	拒绝
有效	18-65	30	接受
无效（高于）	> 65	70	拒绝

测试用例：

TC1: 年龄 = 10 → 拒绝（无效低于）
TC2: 年龄 = 30 → 接受（有效）
TC3: 年龄 = 70 → 拒绝（无效高于）

多输入分区

系统地组合分区：

输入 A: {有效, 无效}
输入 B: {有效, 无效}

组合：
1. A-有效, B-有效 → 预期: 成功
2. A-有效, B-无效 → 预期: B错误
3. A-无效, B-有效 → 预期: A错误
4. A-无效, B-无效 → 预期: 两者错误

边界值分析

测试分区边界处及周围，缺陷常发生的地方。

过程

从等价分区识别边界
测试最小值、略低于、略高于和最大值
包括特殊值（0、空、null）

示例：年龄验证（18-65）

边界	测试值	预期
低于最小值	17	拒绝
在最小值	18	接受
高于最小值	19	接受
正常	40	接受
低于最大值	64	接受
在最大值	65	接受
高于最大值	66	拒绝

扩展边界：

0（边缘情况）
-1（负值）
MAX_INT（溢出）
null（缺失）

.NET 示例

public class AgeValidationTests
{
    [Theory]
    [InlineData(17, false)]  // 低于最小值
    [InlineData(18, true)]   // 在最小值
    [InlineData(19, true)]   // 高于最小值
    [InlineData(40, true)]   // 正常
    [InlineData(64, true)]   // 低于最大值
    [InlineData(65, true)]   // 在最大值
    [InlineData(66, false)]  // 高于最大值
    [InlineData(0, false)]   // 零
    [InlineData(-1, false)]  // 负值
    public void ValidateAge_ReturnsExpected(int age, bool expected)
    {
        var result = _validator.IsValidAge(age);
        Assert.Equal(expected, result);
    }
}

决策表测试

用多条件系统测试复杂的业务规则。

过程

识别条件（输入）
识别动作（输出）
创建包含所有条件组合的表格
使用“无关”条件简化

示例：折扣计算

条件：

是会员？ (Y/N)
订单 > $100？ (Y/N)
有优惠券？ (Y/N)

动作：

应用会员折扣（10%）
应用批量折扣（5%）
应用优惠券折扣（15%）

规则	会员	订单>$100	优惠券	会员%	批量%	优惠券%
R1	Y	Y	Y	X	X	X
R2	Y	Y	N	X	X	-
R3	Y	N	Y	X	-	X
R4	Y	N	N	X	-	-
R5	N	Y	Y	-	X	X
R6	N	Y	N	-	X	-
R7	N	N	Y	-	-	X
R8	N	N	N	-	-	-

.NET 示例

public class DiscountCalculationTests
{
    public static TheoryData<bool, decimal, bool, decimal> DiscountScenarios => new()
    {
        { true, 150m, true, 0.30m },   // R1: 会员 + 批量 + 优惠券
        { true, 150m, false, 0.15m },  // R2: 会员 + 批量
        { true, 50m, true, 0.25m },    // R3: 会员 + 优惠券
        { true, 50m, false, 0.10m },   // R4: 仅会员
        { false, 150m, true, 0.20m },  // R5: 批量 + 优惠券
        { false, 150m, false, 0.05m }, // R6: 仅批量
        { false, 50m, true, 0.15m },   // R7: 仅优惠券
        { false, 50m, false, 0.00m },  // R8: 无折扣
    };

    [Theory]
    [MemberData(nameof(DiscountScenarios))]
    public void CalculateDiscount_ReturnsExpected(
        bool isMember, decimal orderTotal, bool hasCoupon, decimal expectedDiscount)
    {
        var discount = _calculator.Calculate(isMember, orderTotal, hasCoupon);
        Assert.Equal(expectedDiscount, discount);
    }
}

状态转移测试

测试具有不同状态和状态间转移的系统。

过程

识别状态
识别有效转移
创建状态转移表/图
为每个转移设计测试
包括无效转移测试

示例：订单状态机

         ┌──────────┐
         │  草稿   │
         └────┬─────┘
              │ submit()
              ▼
         ┌──────────┐
    ┌────│ 待处理  │────┐
    │    └────┬─────┘    │
    │         │ approve()│ reject()
    │         ▼          ▼
    │    ┌──────────┐  ┌──────────┐
    │    │  已批准  │  │  已拒绝  │
    │    └────┬─────┘  └──────────┘
    │         │ ship()
    │         ▼
    │    ┌──────────┐
    └────│  已发货  │
         └────┬─────┘
              │ deliver()
              ▼
         ┌──────────┐
         │ 已交付  │
         └──────────┘

状态转移表

当前状态	事件	下一状态	有效
草稿	submit	待处理	✓
草稿	approve	-	✗
待处理	approve	已批准	✓
待处理	reject	已拒绝	✓
已批准	ship	已发货	✓
已发货	deliver	已交付	✓
已交付	*	-	✗

.NET 示例

public class OrderStateTests
{
    [Fact]
    public void Draft_Submit_TransitionsToPending()
    {
        var order = new Order { Status = OrderStatus.Draft };
        order.Submit();
        Assert.Equal(OrderStatus.Pending, order.Status);
    }

    [Fact]
    public void Draft_Approve_ThrowsInvalidStateException()
    {
        var order = new Order { Status = OrderStatus.Draft };
        Assert.Throws<InvalidOperationException>(() => order.Approve());
    }

    [Fact]
    public void Delivered_AnyAction_ThrowsFinalStateException()
    {
        var order = new Order { Status = OrderStatus.Delivered };
        Assert.Throws<InvalidOperationException>(() => order.Cancel());
    }
}

配对测试

当完全组合测试不切实际时，高效测试组合。

概念

大多数缺陷是由2个参数之间的相互作用引起的。测试所有对覆盖大多数风险，使用较少测试。

示例：浏览器兼容性

参数：

浏览器: Chrome, Firefox, Safari, Edge
操作系统: Windows, macOS, Linux
版本: 最新, 上一个

完全组合: 4 × 3 × 2 = 24 测试配对覆盖: 8-12 测试 (覆盖所有对)

配对测试集

测试	浏览器	操作系统	版本
1	Chrome	Windows	最新
2	Firefox	macOS	上一个
3	Safari	macOS	最新
4	Edge	Windows	上一个
5	Chrome	Linux	上一个
6	Firefox	Windows	最新
7	Chrome	macOS	最新
8	Edge	Linux	最新

使用工具如 PICT, AllPairs, 或在线生成器。

错误猜测

基于经验的技术，识别可能的缺陷区域。

常见错误模式

类别	示例
空/空值	null 输入, 空字符串, 空集合
边界	差一错误, 溢出, 下溢
格式	无效日期, 格式错误的电子邮件, 错误编码
状态	竞态条件, 陈旧数据, 并发
资源	内存耗尽, 连接限制, 超时
安全	SQL注入, XSS, 路径遍历

错误猜测检查清单

[ ] 如果输入为 null？
[ ] 如果输入为空？
[ ] 如果输入包含特殊字符？
[ ] 如果输入超过最大长度？
[ ] 如果并发请求发生？
[ ] 如果外部服务失败？
[ ] 如果数据库连接中断？
[ ] 如果输入为负值？
[ ] 如果列表有重复项？

技术选择指南

场景	推荐技术
范围验证	边界值分析 + 等价类划分
复杂业务规则	决策表测试
状态依赖行为	状态转移测试
多参数输入	配对测试
错误处理	错误猜测
关键计算	所有技术组合

集成点

输入来源：

需求 → 测试条件
test-strategy-planning 技能 → 覆盖目标

输出到：

acceptance-criteria-authoring 技能 → 场景覆盖
测试自动化 → 测试数据

规则	会员	订单>$100	优惠券	会员%	批量%	优惠券%
R1	Y	Y	Y	X	X	X
R2	Y	Y	N	X	X	-
R3	Y	N	Y	X	-	X
R4	Y	N	N	X	-	-
R5	N	Y	Y	-	X	X
R6	N	Y	N	-	X	-
R7	N	N	Y	-	-	X
R8	N	N	N	-	-	-

规则	会员	订单>$100	优惠券	会员%	批量%	优惠券%
R1	Y	Y	Y	X	X	X
R2	Y	Y	N	X	X	-
R3	Y	N	Y	X	-	X
R4	Y	N	N	X	-	-
R5	N	Y	Y	-	X	X
R6	N	Y	N	-	X	-
R7	N	N	Y	-	-	X
R8	N	N	N	-	-	-

名称: 测试用例设计 描述: 应用系统性的测试用例设计技术，包括等价类划分、边界值分析、决策表测试和状态转移测试。 允许工具: Read, Write, Glob, Grep, Task, WebSearch, WebFetch

测试用例设计技术

何时使用此技能

概述

等价类划分

过程

示例：年龄验证（18-65）

多输入分区

边界值分析

过程

示例：年龄验证（18-65）

.NET 示例

决策表测试

过程

示例：折扣计算

.NET 示例

状态转移测试

过程

示例：订单状态机

状态转移表

.NET 示例

配对测试

概念

示例：浏览器兼容性

配对测试集

错误猜测

常见错误模式

错误猜测检查清单

技术选择指南

集成点

名称: 测试用例设计描述: 应用系统性的测试用例设计技术，包括等价类划分、边界值分析、决策表测试和状态转移测试。允许工具: Read, Write, Glob, Grep, Task, WebSearch, WebFetch

规则	会员	订单>$100	优惠券	会员%	批量%	优惠券%
R1	Y	Y	Y	X	X	X
R2	Y	Y	N	X	X	-
R3	Y	N	Y	X	-	X
R4	Y	N	N	X	-	-
R5	N	Y	Y	-	X	X
R6	N	Y	N	-	X	-
R7	N	N	Y	-	-	X
R8	N	N	N	-	-	-