测试用例设计之边界值分析方法
1.定义
对输入或输出的边界值进行测试的一种黑盒测试方法。通常边界值分析法是作为对等价类划分法的补充，这种情况下，其测试用例来自等价类的边界。
2.与等价划分的区别
1)边界值分析不是从某等价类中随便挑一个作为代表，而是使这个等价类的每个边界都要作为测试条件。
2)边界值分析不仅考虑输入条件，有时还要考虑输出空间产生的测试情况。
3.边界值分析方法的考虑：
长期的测试工作经验告诉我们，大量的错误是发生在输入或输出范围的边界上，而不是发生在输入输出范围的内部。因此针对各种边界情况设计测试用例，可以查出更多的错误。
使用边界值分析方法设计测试用例，首先应确定边界情况。通常输入和输出等价类的边界，就是应着重测试的边界情况。应当选取正好等于，刚刚大于或刚刚小于边界的值作为测试数据，而不是选取等价类中的典型值或任意值作为测试数据。
4.常见的边界值
1)对16-bit 的整数而言 32767 和-32768 是边界[最高位符号位 2^15-1]
2)屏幕上光标在最左上、最右下位置
3)报表的第一行和最后一行
4)数组元素的第一个和最后一个
5)循环的第 0 次、第 1 次和倒数第 2 次、最后一次
5.边界值分析
例：测试计算平方根的函数
--输入：实数
--输出：实数
--规格说明：当输入一个0或比0大的数的时候，返回其正平方根；当输入一个小于0的数时，显示错误信息"平方根非法-输入值小于0"并返回0；库函数Print-Line可以用来输出错误信息。
1)划分等价类
划分等价类的目的在于查找边界
假设输入实数为 i：
a）i<0；
b) i>=0
2)查找边界值：
根据划分的等价类查找边界值
根据a)等价类，得出边界为最小负实数和0；根据b)等价类，得出边界为0和最大正实数；
由此得到以下测试用例：
a、输入 { 最小负实数}----小于边界的最左侧
b、输入 { 绝对值很小的负数}----刚刚小于边界的值
c、输入 0----正好等于边界的值
d、输入 { 绝对值很小的正数}----刚刚大于边界的值
e、输入 { 最大正实数}----大于边界的最右侧
总结：针对线性等价类划分，边界值取值方法：
a、小于边界的最左侧
b、刚刚小于边界的值
c、正好等于边界的值
d、刚刚大于边界的值
e、大于边界的最右侧
6.内部边界值分析：
在多数情况下，边界值条件是基于应用程序的功能设计而需要考虑的因素，可以从软件的规格说明或常识中得到，也是最终用户可以很容易发现问题的。然而，在测试用例设计过程中，某些边界值条件是不需要呈现给用户的，或者说用户是很难注意到的，但同时确实属于检验范畴内的边界条件，称为内部边界值条件或子边界值条件。
内部边界值条件主要有下面几种：
a)数值的边界值检验：计算机是基于二进制进行工作的，因此，软件的任何数值运算都有一定的范围限制。
| 项 | 范围或值 |
| 位（bit） | 0 或 1 |
| 字节（byte） | 0 ~ 255 |
| 字（word） | 0~65535（单字）或 0~4294967295（双字） |
| 千（K） | 1024 |
| 兆（M） | 1048576 |
| 吉（G） | 1073741824 |
b)字符的边界值检验：在计算机软件中，字符也是很重要的表示元素，其中ASCII和Unicode是常见的编码方式。下表中列出了一些常用字符对应的ASCII码值。
| 字符 | ASCII码值 | 字符 | ASCII码值 |
| 空 (null) | 0 | A | 65 |
| 空格 (space) | 32 | a | 97 |
| 斜杠 ( / ) | 47 | Z | 90 |
| 0 | 48 | z | 122 |
| 冒号 ( : ) | 58 | 单引号 ( ‘ ) | 96 |
| @ | 64 |
|
|
c)其它边界值检验
7.基于边界值分析方法选择测试用例的原则
1)如果输入条件规定了值的范围,则应取刚达到这个范围的边界的值,以及刚刚超越这个范围边界的值作为测试输入数据。
例如，如果程序的规格说明中规定："重量在10公斤至50公斤范围内的邮件，其邮费计算公式为……"。作为测试用例，我们应取10及50，还应取10.01, 9.99,49.99及50.01等。
2)如果输入条件规定了值的个数,则用最大个数,最小个数,比最小个数少一,比最大个数多一的数作为测试数据。
比如，一个输入文件应包括1~255个记录，则测试用例可取1和255，还应取0及256等。
3)将规则1）和2）应用于输出条件，即设计测试用例使输出值达到边界值及其左右的值。
例如一程序属于情报检索系统，要求每次"最少显示1条、最多显示4条情报摘要"，这时我们应考虑的测试用例包括1和4，还应包括0和5等。
4)如果程序的规格说明给出的输入域或输出域是有序集合,则应选取集合的第一个元素和最后一个元素作为测试用例。
5)如果程序中使用了一个内部数据结构,则应当选择这个内部数据结构的边界上的值作为测试用例。
6)分析规格说明,找出其它可能的边界条件。
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参考文章: 测试用例设计白皮书_张元礼
