等价类划分
等价类划分法：
一、方法简介
1.定义
是把所有可能输入的数据，即程序的输入域划分策划国内若干部分（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。方法是一种重要的、常用的黑盒测试用例设计方法。
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，并合理地假定：测试某等价类的代表值就等于对这一类其他值的测试，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。等价类划分有两种不同的情况：有效等价类和无效等价类。
1）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所规定的功能和性能。
2）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.划分等价类的标准
1) 完备测试、避免冗余
2) 划分等价类重要的是：集合的划分、划分为互不相交的一组子集，而子集的并是整个集合
3) 并是整个集合：备性
4) 子集互不相交：保证一种形式的无冗余性
5) 同一类中标识（选择）一个测试用例，同一等价类中，往往处理相同，相同处理映射到“相同的执行路径”。
4.划分等价类的方法
1) 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；
2）在输入条件规定了输入值的集合或者规定了“必须如何”的条件的情况下，可确立一个有效等价类和一个无效等价类：
3）在输入条件是一个布尔量的情况下，可确定一个有效等价类和一个无效等价类。
4）在规定了输入数据的一组值（假定n个），并且程序要对每一个输入值分别处理的情况下，可确立n个有效等价类和一个无效等价类。
例：输入条件说明学历可为：专科、本科、硕士、博士四种之一，则分别取这四种的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。
5）在规定了输入数据必须遵守的规则情况下，可确立一个有效等价类（符合规则）和若干个无效等价类（从不同角度违反规则）；
6）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，则应在将该等价类进一步的划分为更小的等价类。
5.设计测试用例
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：
1）为每一个等价类规定一个唯一的编号；
2）设计一个新的测试用例，使其尽可能多地覆盖尚未被覆盖地有效等价类，重复这一步，直到所有的有效等价类都被覆盖为止；
3）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，直到所有的无效等价类都被覆盖为止。
二、实战演习
1、三角形问题
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、等边三角形时，分别做计算。。。”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，及满足条件（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：
a b c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、NextDate
2、NextDate函数包含三个变量：month、day、year，函数的输出为输入日期后一天的日期。
例如，输入2006年3月7日，则函数的输出为2006年3月8日。要求输入变量month、day、year均为整数值，并且满足下列条件：
1、1＜＝month＜＝12
2、1＜＝day<=31
3、1812<=year<=2012
1）有效等价类为：
M1=｛月份：1<=月份<=12｝
D1={日期：1<=日期<=31}
Y1=｛年份：1812<=年<=2012｝
2）若条件1~3中任何一个条件失效，则NextDate函数都会产生一个输出，指明相应的变量超出取值范围，比如“month的值不在12范围中”。显然还存在这大量的year、month、day的无效组合，NextDate函数将这些组合作为统一的输出：“无效输入日期”。
其无效等价类为：
M2=｛月份：月份<1｝
M3=｛月份：月份>12｝
D2=｛日期：日期<1｝
D3=｛日期：日期>31｝
Y2=｛年份：年<1812｝
Y3=｛年份：年>2012｝
弱一般等价类测试用例
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月份 |
日期 |
年 |
预期输出 |
|
6 |
15 |
1912 |
1912年6月16日 |
强一般等价类测试用例同弱一般等价类测试用例
注：弱有单缺陷假设；健壮考虑了无效值。
（一）弱健壮等价类测试
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用例 |
ID |
月份 |
日期 |
年 |
预期输出 |
|
WR1 |
|
6 |
15 |
1912 |
1912年6月16日 |
|
WR2 |
|
0 |
1 |
1912 |
月份不在1~12中 |
|
WR3 |
|
15 |
1 |
1912 |
月份不在1~12中 |
|
WR4 |
|
1 |
0 |
1912 |
日期不在1~31中 |
|
WR5 |
|
1 |
32 |
1912 |
日期不在1~31中 |
|
WR6 |
|
1 |
1 |
1811 |
年不在1812~2012中 |
|
WR7 |
|
1 |
1 |
2013 |
年不在1812~2012中 |
（二）强健壮等价类测试
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用例 |
ID |
月份 |
日期 |
年 |
预期输出 |
|
SR1 |
|
15 |
1 |
1912 |
月份不在1~12中 |
|
SR2 |
|
1 |
32 |
1912 |
日期不在1~31中 |
|
SR3 |
|
1 |
1 |
1811 |
年份不在1812~2012中 |
|
SR4 |
|
0 |
0 |
1912 |
两个无效一个有效 |
|
SR5 |
|
0 |
1 |
1811 |
两个无效一个有效 |
|
SR6 |
|
1 |
0 |
1811 |
两个无效一个有效 |
|
SR7 |
|
0 |
0 |
1811 |
三个无效 |
