文章目录一、等价类划分法1、等价类划分法2、设计用例二、边界值分析法三、因果图和决策表法3.1因果图设计法3.2决策表四、正交实验设计法1、应用场景2、什么是正交实验法3、设计步骤： 3.1提取功能说明、结构因子--状态表3.2权重生成因子分析表3.3采用正交表进行测试数据集4、设计步骤： 3.1提取功能描述、结构因子-状态表3.2加权筛选、生成因子分析
黑匣子测试是将软件视为有输入和输出的黑匣子，将程序视为从输入域到输出域的映射，只要输入的数据能够输出到预期的结果即可，并了解在程序内部是如何实现的
黑匣子测试是软件测试中常用的测试手段之一，常用的黑匣子测试方法包括等价类划分法、边界值分析法、因果图与决策表法、正交实验设计法等
一、等价类别划分法等价类别划分法是常用的黑匣子测试方法，从海量数据中选择部分数据用于测试，即以尽可能少的测试用例覆盖最多的数据，发现更多的软件缺陷
用等价类分类法测试程序需要分类等价类和设计测试用例两个步骤：
1 .等价类划分为有效等价类和无效等价类，其含义如下：
1 .有效等价类：有效等价类是有效值集合，它们满足程序要求，是合理而有意义的输入数据。 2 .无效等值类：无效等值类是无效值的集合，是不符合程序要求、不合理或无意义的输入数据。 等价类别划分：
1 .当程序要求输入值为区间中的某个值时，可以将输入数据分为一个有效等价类和两个无效等价类。 有效等价类是取指定值的区间，2个无效等价类分别是有效区间两侧的值。 例如，如果程序要求将输入值x的范围设为[1，x100 ]，则有效的等价类为1=x=100，而无效的等价类为x1和X100。 2 .如果程序要求输入的值“必须成立”，则可以将输入数据分为有效等价类和无效等价类。 3 .如果程序要求输入数据是一组可能的值，或者输入值需要满足某些条件，则可以将输入数据分为有效等价类和无效等价类。 例如，如果某个程序需要输入数据是以数字开始的字符串，则以数字开始的字符串是有效的等价类，而不是以数字开始的字符串是无效的等价类。 4 .在某个等价类中，每个输入数据的程序处理都不同时，应该把该等价类分成更小的等价类，制作等价表。 2 .设计测试用例并建立等价类后，需要建立等价类表列举所有划分的等价类，设计测试用例。 基于等价类划分法的测试用例的设计顺序如下所示。
1 .确定测试对象，保证非测试对象的准确性。 2 .为每个等价类别制定唯一编号3 .设计有效等价类别的测试用例，尽可能多地覆盖未覆盖的有效等价类别，直到测试用例覆盖所有有效等价类别。 4 .设计无功等值类测试用例，涵盖所有无功等值类。 二、边界值分析法对测试工作来说，发现测量越多越好，程序中的一些错误往往发生在边界处理中。 边界值分析法是一种测试软件输入输出边界的方法，通常用作等价类分类法的补充测试。 边界值分析法在等价类边界上执行软件测试工作，其测试用例均在等价类边界上设计。 在、
例如，如果输入条件并将值范围从1到100，则可以选择5个值作为测试数据： 1、1.1、50、99.9和100。 如果需要加入否定，可以加入0.9，100.1。
边界值分析法作为一种单独的软件测试方法，只通过取边界的值来考虑测试的有效性，与等价类划分法相比运行简单，但缺乏充分性，无法整体测试软件，只能作为等价类划分法的补充测试。
三、因果图和决策表法3.1因果图设计法等值类划分法和边界值分析法主要侧重于输入条件，但没有考虑这些输入之间的关系，如组合、约束等。 如果程序输入之间存在作用关系，等价类分解法和边界值分析法就很难描述这些输入之间的关系，测试效果无法保证。 需要一种描述多个输入之间约束关系的新方法。 这就是因果图法。
1、因果图符号的关系
以下是符号的具体说明：
原因结果
原因原因
结果-结果
2、因果图法测试用例的设计步骤
)1)确定软件规格(需求)的原因和结果
)2)确定原因与结果的逻辑关系
)3)确定因果图的各约束(constraints )
)4)绘制因果图，转化为决策表
)5)根据决策表设计测试用例
3.2在决策表的实际测试中，由于输入条件多，再加上存在各种输入和输出的相互作用关系，因果图就容易变得复杂混乱。 为了避免这种情况，常常用决策表法代替因果图法。 决策表也叫判定表，其本质是逻辑表。
实例分析
产品说明书：有处理单价1元5角的盒装饮料的自动售货机软件。 投入1元5角硬币，按“可乐”、“雪碧”或“红茶”按钮，就会发送相应的饮料。 投入2元硬币的情况下，送出饮料的同时返还5角硬币。
)1)确定需求中的原因和结果
)2)确定原因与结果的逻辑关系
C-1和C-2需要中间结果Cm1，C-3、C-4、C-5需要中间结果Cm2。
（3）确定因果图中的约束
C1 与 C2 是或的关系, C3、C4、C5 是或的关系。（4）画出因果图并转化为决策表
决策表
将原因C1、C2、C3、C4、C5按二进制由小到大分别取值，并分析中间结果的成立与否，进而得出下面的简化版（即中间结果Cm1、Cm2成立的情况）
简化版
四.正交实验设计法 1、应用场景利用因果图来设计测试用例时,作为输入条件的原因与输出结果之间的因果关系,有时很难从软件需求规格说明中得到。因果图而得到的测试用例数目多的惊人，可利用正交实验设计。
2、什么是正交实验法 正交实验设计方法:依据Galois理论,从大量的（实验）数据（测试例）中挑选适量的,有代表性的点（例）。类似的方法有:聚类分析方法,因子方法方法等.
节省测试工作工时；可控制生成的测试用例数量；测试用例具有一定的覆盖率。
把影响实验指标的条件称为因子.而影响实验因子的条件叫因子的状态.分解说明书中的功能为基本的功能。找出影响其功能实现的操作对象和外部因素,把他们当作因子,而把各个因子的取值当作状态要求.
3.2 加权筛选,生成因素分析表对因子与状态的选择可按其重要程度分别加权.可根据各个因子及状态的作用大小,出现频率的大小以及测试的需要,确定权值的大小。
3.3 利用正交表构造测试数据集正交表的推导依据Galois理论（这里省略,需要时可查数理统计方面的教材）。
4、公式单一水平正交表Ln(mk)，k代表最多可安排影响指标因素的个数或正交表的列数，m表示每个因素水平数，且有n=k*(m-1)+1。
对于混合水平正交表Ln(m1k1m2k2…mxkx)，用n=k1*(m1-1)+k2*(m2-1)+…kx*(mx-1)+1公式计算
如果不存在试验次数等于n的正交表，我们就得找出满足试验次数大于n的正交表并且水平数大于等于max(m1,m2,m3,…)、因素数大于等于(k1+k2+k3+…)。比如22
每列中不同数字出现的次数相等。任意2列其横向组成的数字对中，每种数字对出现的次数相等。
5、示例根据“性别”=“男，女”进行查询 根据“班级”=“1班，2班”查询 根据“成绩”=“及格，不及格”查询。
1. 传统设计：共2* 2* 2=8个用例
2. 用正交：共3*（2-1）+1=4个
序号性别班级成绩1女一班及格2女二班不及格3男一班不及格4男二班及格3. 因素数和水平数越大越能体现用正交表的好处。
6、正交试验法的优缺点 优点：“均匀分散，整齐可比”的特点。通过使用正交试验法减少了测试用例，工时与费用，提高测试用例的有效性。是一种高效率、快速、经济的实验设计方法。缺点：对每个状态点同等对待，重点不突出，容易造成在用户不常用的功能或场景中，花费不少时间进行测试设计与执行，而在重要路径的使用上反而没有重点测试。