RUP测试过程实践之测试需求与测试用例

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软件测试 过程实践 测试用例 RUP
　　RUP（Rational Unified Process ，Ratinaol 统一过程）是rational公司提出的一套软件开发过程，目前最新的版本是2003。RUP的最大特点就是它提供了一套完整的软件开发过程框架，任何人或组织都可以根据自己的需要来对这个过程进行裁剪，并根据自身需要进行调整后使其成为个性化的过程。读者可以参考网络上流传的《RUP2000中文版》。
（Rational以及 Rational Unified Process 均系 Rational Software Corporation 在美国和其他国家的商标或注册商标。）
　　有句老话说：万事开头难。说的是在做事情的时候，通常都是一开始觉得非常困难，但是只要上了道，入了门，就会越来越容易、越来越顺了。写文章也是如此。不过笔者这里说的开头难并不是不会写文章，而是专指不会写文章的开头部分。过去看到过的很多小说，无论是言情的或者武侠的，都会拿很长的篇幅出来作为“引子”，或者叫“楔子”，用来交待一些同小说相关的信息。而一部小说是否能够吸引读者，这部分内容也起了很大的作用。不过，笔者作为一个技术工作者，写的大多数都是技术文章，一般来说文章的内容、结构都是一早就想明白的，唯独这个开头，实在不知如何写起。不过想想也罢，既然不擅长这个，那就努力把内容写的详细、易懂一些，尽量让读者不会有上当的感觉吧。
　　软件测试作为一个独立的职位或者说行业，并不是软件业的新生事物，但的确是随着最近两年一些新的思想注入国内软件行业（比如敏捷开发过程、测试驱动开发等），才得以红火起来的——这一点，从相关书籍的出版和销售就可以看得出来，从事软件测试工作的人也渐渐多了起来。但是也因为是刚刚起步，同时国内大多数软件公司都还处在中小型开发团队甚至作坊式开发的层次，不可能提供太多的测试职位，想找到一些高水平并且富有经验的测试人员更是难上加难。这最终也就导致了国内大多数测试从业者都处在“初级阶段”这样一个结果。
　　笔者长期活跃在国内的几个比较知名的测试论坛，发现大家希望讨论的问题主要可以分为两种：一种是对于一些测试工作具体操作方法的提问，一种是对于测试工具使用的提问。总体看来，更多的问题集中在了后者。这似乎已经成为了国内软件业的通病，无论是开发还是测试，总希望可以通过某个工具或者语言来一劳永逸的实现某个理想。如果真的希望工具可以改变一切，那么这种愿望总是会落空的。而前者，大多是因为进入了一些刚刚开始重视软件测试的中小型软件公司，而公司的开发团队中负责软件测试的可能只有一两个对软件测试一知半解的新手，当公司需要开展某些方面的测试工作时，缺少这部分相关经验的朋友变选择了通过网络求助。
测试工具的应用，的确可以提高工作效率，而对于测试工具方面的提问，本来也是无可厚非的，但是在笔者的实践中，如果希望提高一个团队的工作效率和改善工作效果，关注于过程和方法要远远好于关注工具。测试工具的学习、引入和使用，本身就是一个需要消耗大量资源的过程，而且对于工具的选择和引入工具时机的选择也是非常关键的，如果负责这项工作的并不是一位在软件行业沉浸多年，有着丰富测试经验并熟知开发过程的资深人士，那么开发团队将为此承担巨大的风险。即使成功的引入了测试工具，工具本身可以带来的效率的提高也不是在短期内可以体现的。
　　在这里，笔者希望刚刚或者正在准备组建测试团队的软件公司在考虑测试流程的搭建和测试工具引入时，不要给刚刚进入测试行业的朋友太多压力，因为这两项工作都不仅仅同软件测试本身相关，同时也会涉及到项目管理、开发过程方面的内容。轻易的做出一个决定只会对将来在团队中测试工作的开展带来不利的影响。
在这篇文章中，笔者不打算对测试工具方面的问题提出任何建议，而将对网络上大家关注的测试过程和测试方法方面给出一些具有实际参考价值的经验。
测试工作应该什么时候开始？
测试用例是不是一定要写？如果写，应该详细到什么程度才会比较好用又容易维护？
什么样的测试用例才是好的测试用例？
测试用例如何覆盖测试需求？测试需求和测试用例的关系是什么？
怎么样保证测试需求的整理和测试用例的设计不会浪费太多的人力或其他资源？
……
　　这些问题可谓是老生常谈了，在论坛上、MSN上，或者邮件中，也经常会有朋友问到笔者一些这方面的问题。相信不管是测试新手，还是从事测试工作有一段时间的朋友，都会在工作中不得不经常的要考虑，这些问题到底有没有一个相对明确的答案呢？
相信看到这里，已经有些朋友在想：这些问题也不是很难啊，在RUP对测试过程的描述中都已经说的很明白了啊。软件测试工作必须要通过计划测试、设计测试、实现测试、执行测试、评估测试几个阶段来完成。其中计划测试阶段需要制定测试计划、整理测试需求；设计测试阶段要设计测试用例和测试过程，要保证测试用例完全覆盖测试需求；实现测试阶段要根据测试用例实现具体的自动化脚本或者手工的操作步骤；执行测试阶段则通过自动化测试工具或人手工来执行那些自动化或手工脚本；最后的评估阶段则要对软件的质量和测试工作自身的质量做出一个客观的评价。RUP中还有详细的工作指南和文档模板呢！
　　对，上面所说的这些都没有错，RUP中对于软件测试过程的描述要比笔者上面这段文字详细也生动得多。但是，我们同时也可以看到，RUP中描述到的，更多的是关注于过程的管理，或者更准确的说，RUP是在为我们提供一个大的方向，是一个稳定的、具有指导作用的框架，而不是一些具体的、涉及到操作细节的方法。这也是为什么很多朋友通读了RUP中关于软件测试的部分，但是一旦实际应用仍然找不准方向的原因。笔者今天希望同大家讨论的，则恰恰是这样一些在实践RUP测试过程时，从实际工作中总结出来的工作方法和经验。
对于测试过程方面的规范和一些基本概念，RUP中已经讲的很详细了，笔者在此也就不再赘述，有需要的读者请参照RUP中的相关部分。本文中所关注的内容包括：
1. 在计划测试时，如何确定测试工作的范围和如何整理测试需求；
2. 设计测试用例时，应该如何把握测试用例的粒度；
3. 如何平衡测试用例的可用性和可维护性；
4. 如何通过逆向的测试数据分析方法来保证测试用例的有效性和减少测试工作中资源的浪费；
5. 一个简单的但有实际意义的例子将展示如何将笔者的方法应用到测试过程中。
　　这里要事先声明一下，笔者工作三年来，不管是开发还是测试，工作内容始终是围绕着信息管理系统相关业务展开的，而对于测试工作，也一直局限于在系统测试阶段通过手工方法和简单的利用一些测试工具特性进行黑盒测试。因此，在本文下面描述的内容中，难免受到客观环境和笔者个人经验的影响。也正因为如此，笔者不保证本文中方法和观点适合于所有组织和个人的软件开发过程。只是希望能够借此为大家提供一种思路，帮助更多人进行个性化的RUP测试过程实践，共同提高软件测试行业的水平。
另外，本文中使用到的例子，均为笔者的一些假设，如果侵害到任何第三方组织或个人的利益，实属巧合，请通过E-Mail通知笔者，笔者将在今后再次发布本文时做出相应的调整。
如何确定测试工作的范围？
　　对于一个存在生命周期的软件产品来说，它的开发和测试往往都不是一次性的，因为随着新的需求的出现，以及对原有版本的改进，新的版本会不断的发布（即使对于一些以客户定制方式运作的项目，在开发过程中以及发布后的维护期内，也会产生众多的内部版本）。随着版本的迭代，我们的测试工作也会一直继续下去。而在每一次迭代时，可能在整个工作阶段的开始就受到一些因素的影响，比如市场需求、既定的发布时间、并发的工作导致的资源紧张等等，使我们不得不考虑对软件质量要求的适度，最终使得我们在每个阶段的测试工作的要求或者说所涉及到的内容有可能是不同的。这种变化，最终将会影响到测试需求的确定。
那么到底该如何确定每次迭代是测试工作的范围呢？
　　在笔者的实践中，通常把测试工作范围的确定，等价的认为是软件需求的确定。
　　不过现在有一个很实际的问题是这样：软件需求在开发过程中不断发生变化，有时候到了后期还会有新的需求添加进来，还有些需求在交付内部测试版本之后又发现原来的需求本身就存在缺陷，之后再次返工，在软件最终发布之前，怎么可能确定的下来呢。啊，这些都是让我们的开发人员和测试人员极其头痛的事情。到底应该怎样在频繁变更的需求中确定哪些部分是我们在某个阶段要测试的内容呢？或者说通过什么样的方法可以改善我们上面提到的那些问题呢？
一个实际的做法就是实现软件需求的版本化控制。
　　既然说到了这里，就不免要说些题外话。笔者一直都认为软件需求是开发工作和测试工作在制定计划、开展工作时所共同参照的源头和依据，而我们只有在源头上控制好，才能保证下面工作的平稳开展。
　　如果希望某个阶段工作的进度和内容可以明确的定义下来，就必须要考虑软件需求的版本化控制。这里所提到的“软件需求的版本化控制”，是指在一个软件产品的生命周期中，当要进行一个新版本的迭代时，要尽早的确定这个版本中将要实现的需求，并同上个版本做出比较，哪些内容是新增的，哪些内容是被调整过的。在该阶段工作开始之初的工作会议上，明确的向所有需要了解软件需求的涉众传达这部分信息。而如果在该版本的开发过程中不断的出现需求变更的情况，则应该根据市场策略、已公布的发布时间、客户需求、实现的代价、难易程度以及对现有工作的影响等方面，对需求进行适度划分，严格定义当前版本中需要实现的需求，而其他部分，则作为未来版本的软件需求进行考虑。
　　如果有的朋友认为上面的内容还是太理论化，需要一个更实际的、可操作的方法。那么只能说，对于需求的变更，以及因为需求变更而引起的设计的变更，必须要早发现，早讨论，早决定，早调整。这可能更多的要依靠一个团队中相关负责人员的主动工作来保证，而不是依靠一个明确的方法。
注意，这里的一个关键是，对于软件需求，同样需要严格按照版本进行管理，或者说使
用“基线”进行管理。
如何整理测试需求？
　　一旦当前阶段测试工作的范围确定下来，我们就可以开始考虑测试需求的整理——也就是明确的定义现阶段要“测什么”。测试需求的确定将为我们制定进度时间表、分配资源以及如何确定某个阶段测试工作是否完成提供一个可供衡量的标准。当然，还有更重要的一点，已被确定的测试需求是我们进行测试用例设计和考虑测试覆盖的依据。
整理测试需求的第一步，就是要“测试需求”。
测试需求？对，不知道您是否想到，这里的“测试需求”中的“测试”是一个动词，指
的是对软件需求本身的检查。
　　啊？这不是已经超出了测试工作的范围了吗？测试人员不是应该只关心软件的实现同需求是否相符吗？这样对测试人员要求未免太高了。——这是笔者过去同一些朋友谈到测试人员必须对需求进行检查时听到的一些不同的声音。
在这里，首先要明确一个问题，就是软件测试的工作到底做什么？
　　在《软件测试》（ Ron Patton〔美〕，中文版由机械工业出版社出版，这本书是测试新手入门的经典教材）一书的第10页，有一个明确而简洁的定义：软件测试员的目标是找到软件缺陷，尽可能早一些，并确保其得以修复。
瞧！这里说要“尽可能早”的“找到软件缺陷”。那这“尽可能早”要早到什么时候呢？
　　不知道大家对《软件工程》这本书还有什么印象。至少在笔者看过的多个不同版本的软件工程方面的书中，对于软件缺陷都会有一段类似的描述：缺陷发现的越早，则修复这个缺陷的代价就越小，在需求、设计、编码、测试、发布等不同的阶段，发现缺陷后修复的代价都会比在前一个阶段修复的代价提高10倍（参见下图）。这样看来，上面问题的答案自然就变成了“秃子头上的虱子”：从需求阶段开始！从“测试需求”开始！
　　注意，笔者这里的观点并不是说可以取消团队中的“需求评审会议”，这里并不存在冲突。笔者所希望讲述的，是测试人员应该如何看待软件需求，而并不是把“需求评审会议”所承担的责任揽到自己身上。
　　在论坛上也偶尔看到有的朋友问：如何测试需求呢？每次看到这样的提问，笔者内心就禁不住的一阵激动，因为一直以来，讨论这方面问题的朋友的确少之又少。在笔者的实际工作中，对软件需求的检查包括两个方面的内容。
　　一是对软件需求正确性的检查，也就是要保证需求文档中所描述的内容是真实可靠的。在进行这部分工作时，不要迷信所谓的“都是用户提出的真实的需求”，因为我们必须考虑，提出这些需求的涉众，是否真的可以正确的描述自己的需求？我们的需求人员是否真的可以正确的理解用户的需求？有没有一些被用户认为在业务处理上是理所当然、极其平常的事情，而没有作为需求提出来？有没有一些被用户认为他们过去使用的软件已经提供了相应的功能，所以认为我们也应当提供，而没有提出来的？关于这个问题，也曾经有朋友提过不同的看法，认为这样对测试人员的要求太高了——既要熟悉需求人员的工作，又要熟悉软件所涉及的行业的业务。但笔者还是固执的认为，作为测试人员，还是需要对软件产品所涉及的行业的业务有一个全面的、深入的了解——当然，这不是对一个刚刚入门的测试者的要求，但是如果想称为一个优秀的测试者，是难免要付出这部分努力的。
　　二是要保证软件需求的可测试性。对于“可测试性”，笔者的概念是：对于一条软件需求或者一个需要实现的特性，必须存在一个可以明确预知的结果，并且可以通过设计一个可以重复的过程来对这个明确的结果进行验证。说的具体一点，就是要保证所有的需要实现的需求都是可以用某种方法来明确的判断是否符合需求文档中的描述。如果对于某条需求或某个特性，无法通过一个明确的方法来进行验证，或者无法预知它的结果，那么就意味着这条需求的描述存在缺陷，应该请需求人员对需求文档进行修改或补充——我们有理由相信，如果作为测试人员对需求无法产生准确的理解，那么开发人员也同样无法对同一条需求产生准确的理解。对于一条确定的软件需求理解的二义性，是在不规范的开发过程中导致返工的一个主要原因。如果认为有必要，那应该在“需求评审会议”上确认所有涉众对需求的理解是一致的。
　　当然，对于如何提高软件需求的质量，在网络上或者已经出版的书刊中都已经有了很多更加具体、实用的方法，如果有兴趣，大家也可以找来参考。不过，如果您是一位测试者，那么上面这部分内容对您仍然是非常有用的。相信您只要在工作中进行尝试，慢慢的体会，一定会发现这种方法给您带来的好处。
　　现在当前的测试工作范围已经确定，相应版本的软件需求也通过了评审，我们就可以在这个已经确定的范围内进行测试需求的整理。我们手头上可以参考的东西，通常会有软件需求规约（以下简称SRS）和用例（以下简称UC）——当然，也可能是一份包含UC的SRS。通过对SRS和UC的阅读，我们可以从文档对特性和业务流程的描述中获得对软件所涉及的业务的一个基本的认识。比如用户在处理实际业务时都要作些什么，多个业务之间的先后顺序是怎样的，用户在处理业务是对于哪些地方有特别的要求，等等。这部分规则，将成为我们的测试需求中最基本的一部分。
　　至于测试需求的表现形式，笔者认为大家都可以根据自己的需要进行设计，而没有必要把思路限制在到底使用表格方式还是使用文本方式，只要把握一个原则就行了：在一条测试需求中，用容易理解的自然语言，明确的描述一项需要测试的内容。对于多项测试内容，应尽可能的剥离开来，保证一条测试需求只包含一项测试内容。
　　另外，大家也可能注意到了，在软件开发过程的这个阶段，通常是没有用户界面（以下简称UI）可供参考的——虽然RUP中对于需求阶段的工作描述包括了UI设计的部分，但很多时候在这个阶段还是无法提供一个确定的UI的——也就是说我们这时获得的测试需求，将是完全基于业务的，而并不包括基于UI的那部分规则，是同软件的最终具体实现相独立的。
　　随着开发工作的继续，开发部门的架构设计文档和详细设计文档也将陆续提交，这时候，我们可以根据设计文档来对已有的测试需求进行增补。注意，这里我们对于设计文档中提到的内容要有选择的采用，只有同SRS或UC中已经定义的部分相符的内容，才可以用来调整我们的测试需求。而同软件需求不相符的部分，则需要同设计人员和需求人员一起讨论，确定下以哪一方作为基准，决定是否需要调整软件需求，然后对测试需求进行相应的增补或者调整。比如对于一些算法，需要考虑设计文档中定义的，同系统实现相关的那些计算公式，是否同软件需求中描述的算法表达的是否是同一个意思？而对于一些约束或者业务规则，设计文档中描述的是否同需求中的相应部分一致？
　　呵呵，看完上面这部分内容，恐怕又有一部分朋友晕倒在地了，而没有晕倒的那部分朋友也要提出异议：啊？！你这不是又包含了对开发人员所作的设计工作的检查吗？！刚刚让我们检查需求，现在又让我们检查设计，真的把我们当成全才了！
　　没办法，为了让软件交到我们手上的时候只包含尽量少的缺陷，大家只能再辛苦一下了。我们的工作不应当仅仅限制在软件交付后尽力找到存在的缺陷，而更应该努力及早发现软件缺陷出现的苗头，尽量预防缺陷的出现。
　　虽然并不是说在所有的团队中都应该由测试人员承担“测试需求”和“测试设计”的工作，但是测试人员对这些工作起到的作用，是其他团队中的其他角色所无法替代的。
　　开发部门完成编码实现工作，提交供内部测试的应用程序时，测试人员手头上应该已经准备好了绝大部分测试用例和测试数据，测试部门将开始执行测试。通常在我们执行测试的过程中，即使我们已经从“通过测试”和“失败测试”两个不同的角度准备了非常充分的测试用例和测试数据，但总是有些缺陷的出现是出乎我们意料的，或者说是已有的测试需求和测试用例未能覆盖的。那么，对于这部分缺陷，也应当添加到测试需求中，并设计相应的测试用例，以便于下次版本迭代时进行参考。
　　OK，相信说到这里，各位看客也应该可以理解我的观点了：对于一个长期发展的团队或者持续开发的产品，它的所有东西都是要不断积累的、不断迭代的。无论对于软件需求还是测试需求，不仅仅是在一个版本的开发过程中，在不同的阶段进行迭代，在产品的整个生命周期中的不同版本间，也是不断迭代和积累的。
关于测试用例
什么时候开始设计测试用例？
测试用例该怎么写？
什么时候算是完成了测试用例的设计工作？
　　上面几条可以算是网络上测试用例设计方面最热的问题，而且每隔一段时间就会被不同的人重新提起。提问的有刚刚进入测试行业的朋友，也有工作一段时间后重新陷入迷茫的“老手”。这几个问题看似简单，可是要想回答的让大家都感到满意，还真是不容易。这样的高难度，笔者也不敢有太多的奢望，还是把自己的经验写出来，希望对大家有些参考价值吧。
测试用例是为特定目标开发的测试输入、执行条件和预期结果的集合。这些特定目标可以是：验证一个特定的程序路径或核实是否符合特定需求。——这是RUP中关于测试用例的定义。而在实际工作中，对于测试用例的设计和选择，是考察一个测试人员工作能力和经验的最好方法。
　　如果您像笔者前面说的那样，已经在工作中开展了测试需求的整理工作，那么测试用例的设计工作就会变成一件自然而然的事情了。如果您在需求阶段就开始了对测试需求的整理，那么当这部分测试需求整理完后，就可以开始相应测试用例的设计了。而随着开发工作的继续，在测试需求被不断的增补、调整后，也应该添加或修改相应的测试用例，以保证测试用例的有效性。这里笔者要特别强调一点：测试用例的完成并非是一劳永逸的，因为测试用例是来源于测试需求，而测试需求的来源包括了软件需求、系统设计、详细设计，甚至包括了软件发布后，在软件产品生命周期结束前发现的所有软件缺陷。来源的多元化注定了测试需求是非常容易发生变化的。一旦测试需求发生变化，则测试用例必须重新维护。
　　如果您对于软件开发的迭代方法比较熟悉，那么就可以对测试用例的设计采用同样的方法。而最终的结果，是您的团队将逐渐拥有越来越全面细致的测试需求和测试用例库，测试人员越来越多的精力，可以放到对测试过程的考虑和测试用例的选择方面。
至少在笔者的实践中，这种方法虽然前期需要相对大量的投入，但随着时间的迁移，在没有使用自动化测试工具的情况下，同样大大提高了每个测试人员单位时间内测试工作的效率。

　　关于设计测试用例的方法，无论是在已经出版的专业测试书籍还是网络上的专业测试论坛中，都已经有了很多非常好的文章来专门讲解，笔者也不打算占用太多篇幅重新引用，大家如果有这方面需要，通过网络都可以很容易的找到这些资料。在这里，笔者只是想简单的评论一下很多初学者对这些方法容易产生的误解。
　　相信对于任何一个测试人员来说，等价类划分法和边界分析法都是最早接触，也是最基本、最容易使用的测试用例设计方法。很多朋友也都知道先使用等价类划分法划分出等价类，然后使用边界分析法确定测试需要的边界值。但是很多朋友也提到，在工作了一段时间后，发现这两中方法所能应用的地方越来越少，难道这两种方法真的只能应用在检查编辑框输入类型和输入长度的时候吗？当然不是。对于一些刚刚接触测试工作的朋友提出的这个问题，笔者认为现在市面上的很多测试书籍都要承担很大的责任。比如很多书中，在讲到测试用例设计时，都不约而同的使用同一个例子——Windows计算器程序。通常是告诉你对于计算器有一个允许的输入范围（比如允许输入一个大于0小于等于100的整数），然后要求设计相应的包含合法数据和不合法数据的测试用例。当然，仅仅是这样一条简单的描述，我们已经可以设计出很多测试用例和测试数据了，比如对于输入范围的考虑，对于输入数据类型的考虑，对于输入长度的考虑等等。但是在我们的实际工作中，很多时候看到的并不是这样过于简单的软件需求描述，很多时候这些内容都是隐含在一些算法或业务规则中的。
我们现在举个例子来看一下：
　　“双倍余额递减法是在不考虑固定资产残值的情况下，以平均年限法折旧率（不扣残值）的两倍作为折旧率，乘以每期期初固定资产折余价值求得每期折旧额的一种快速折旧的方法。
　　　 年折旧率=2÷预计使用年限×100%
　　　 月折旧率=年折旧率÷12
　　　 月折旧额=期初固定资产账面净值×月折旧率
　　为了保证固定资产使用年限终了时账面净值与预计净残值相等，在该固定资产折旧年限到期的前两年，将固定资产净值扣除预计净残值后的余额平均摊销。”
　　上面的内容是我国现行财务制度中关于固定资产折旧的一种方法——双倍余额递减法——的具体算法，大家可以在任何一本会计书中找到这部分内容以及一些相应的例子，不过我们这里并不关心固定资产的折旧到底是怎么一回事。笔者想知道的是大家在看完上面的描述后是否已经发现，我们在设计测试用例时，对于准备进行折旧的固定资产，至少应该包括预计折旧年限小于两年、等于两年和大于两年三种不同的类型。这也应该算是一个等价类划分法和边界分析法的应用吧。
　　实际上，制约我们更好的使用这些测试方法来进行测试用例设计的，并不是方法的应用范围不够宽广，而是因为如果我们不能对这些同实际业务相关的具体算法或业务规则进行深入的分析，就不可能挖掘出深层的测试需求，那么这两种方法的应用也就很有限了。这也是笔者在前面一再强调加深对软件需求了解的原因。
　　对于网络上也有讨论的另外两种方法——错误推测法和因果图法，则分别因为可靠性较差和操作相对复杂而并没有得到广泛的应用。
如何划分测试用例的粒度？
　　我们是不太可能在一个测试用例包含所有测试需求的，因为众多的功能以及不同的路径组合将使这样一个测试用例像巨无霸一般，完全不具有可操作性。——除非您的软件所包含的功能真的又少又简单，不过如果真的有这么一个软件，恐怕也没有测试和发布的必要了。
　　当然，这也并不是要您走向另一个极端，为需求中定义的每个特性或功能都提供一个甚至多个测试用例。这里的关键，是要寻找一个合适的度。
笔者推荐的方法是：关注有效功能。
　　有效功能：就是指在被测应用所涉及的实际业务中，当用户在手工状态下进行工作时，整个业务流程中对用户来说，具有实际意义那些功能。这个功能的特征是当我们把这个功能单独从计算机软件还原到用户的原始手工状态时，它的完成可以作为用户实际业务的一个阶段性结束的标志，而不是一旦从这个业务流程中独立出来就失去了意义。而该业务完成后，可以为其他用户或业务提供所需要的信息。
这里区分“有效功能”的关键有如下两个：
1. 这个功能是可以还原到用户原始的手工业务流程中去的。我们的计算机和软件，都是为了帮助用户解决手工业务中一些烦琐和低效的问题，而提出的一些忠实于原始工作方法或略有变通的解决方案，并不是要改变用户全部的业务流程。所以，应该从用户实际业务的角度来判断功能是否有效。
2. 这个功能是否可以标志着用户实际业务的一个阶段性结束？并且这项业务完成之后，被完成的业务实体是否可以交付给其他用户或业务以供完成下面的工作？
为了方便理解，我们可以先看一下下面的例子。
　　拿我们常见的财务软件来说，当添加一张会计凭证时，通常是需要填写会计科目，在使用计算机完成工作时，我们可以利用软件的功能，从很多备选科目中选择一个自己需要的科目，或者通过科目代码来输入科目。这项功能很有可能会作为一个特性要求出现在软件需求规格说明书中，那么这个科目的选择或输入是不是一个有效功能呢？让我们试着用上面规则来衡量一下。
首先，这个功能在用户手工业务处理过程中是存在的，不同的是这项功能是在用户填写凭证时，在自己的大脑中完成的——用户会根据需要，在自己记忆的科目中选择合适的填写上去，这项功能节省了用户在记忆大量会计科目时付出的额外劳动。我们可以认为这个功能是为用户原来的工作提供了一种简便的、变通的方法。
　　那么这项功能的完成对于用户来说意味着什么呢？我们从上面的描述中可以看到，用户希望软件提供的是可以添加一张完整的凭证这样的功能，而不仅仅是方便填写会计科目。填写会计科目只是用户在添加凭证时的一个步骤，单独把这个功能提取出来对用户来说没有任何实际意义。对于业务流程下游的用户，需要的也不仅仅只是一个会计科目的信息，而是一张包含了会计科目以及其他会计信息的完整的会计凭证，否则就无法进行下面的工作。这样看来，这个功能并不是一个有效的功能，我们可以把它最为需要测试的特性在测试需求中进行描述，却不应该作为一个单独的测试用例出现在我们的测试用例集中。而我们在测试用例中真正关注的，应该是添加会计凭证这个具有实际意义的功能。
　　另外，我们还需要关注如何将多个相互之间存在依赖关系的功能区分为单个的有效功能。例如，现在有A、B、C三个功能，其中B功能的开始必须依赖于A功能的完成，而且A功能如果出现不同的完成状态，B功能也会做出不同的反应；C功能对B功能的依赖也是如此。那么这时候，我们是否应当将三个相互依赖的功能包含在一个测试用例中呢？这样的做法也不是不可以，但是我们也可以先判断一下，这三个功能是否都是有效功能（您可以使用前面提到的方法来试着评判一下）？如果A、B、C都是独立的有效功能，那么我们可以从上面的描述中发现，它们之间存在的依赖性，可以理解为是一种状态或者说数据的依赖性。后一个功能关心的，是前一个功能最终提供给它的是什么样的“输入”，而不是前一个功能到底作了些什么。这样看来，我们完全可以将它们分别包含在几个独立的测试用例中，而在每个测试用例的开始，把不同的输入作为不同前置条件来描述。
测试用例是否应该包含所有的细节？
　　这是在网络上听到诉苦最多的又一个热点问题：公司要求按照一个严格的规范来开展测试工作，必须书写所有的测试用例文档，要求文档的书写一定要具体，并在执行测试时要参考测试用例文档来进行。如果测试用例文档写的过于简略，则会被领导斥为偷懒。但是，如果文档中的对操作步骤描述的过于具体，像下面这样：
01. 在“用户名”项中输入“user”；
02. 在“密码”项中输入“password”；
03. 点击“确定”按钮。
　　这样的描述方式表面看起来可操作性似乎是增强了，任何人拿到这个文档都可以充当测试人员，检查一下这个功能是否存在缺陷。但是我们不要忘记，在开发过程中，变更的存在是必然的。一旦需求、设计或者应用程序中的某些细节发生了变化，比如“用户名”变成了“操作员”，“密码”变成了“口令”，“确定”变成了“登录”，或者输入项所接受的数据类型发生了变化，那么同这部分内容相关的所有的测试用例都需要修改。否则，我们凭什么可以保证这些描述不同的测试用例说的是同一样东西？如果我们只有这么一个测试用例，也许一切都不是问题，但是对于一个业务复杂、功能完整的系统，如果按照这样的方法描述测试用例，最终要么产生大量的测试用例文档，要么产生过长的单个文档。无论是那一种，如果发生了类似于上面说的变化，维护文档都将变成一次地狱式的体验。
　　这也是为什么在网络上频频出现的这个问题，而且每次出现都会受到测试同行们的关注的原因。那么这个问题应该任何解决呢？测试用例是不是把所有的流程写出来就可以了呢？如何在减少测试用例文档中包含过多琐碎的细节的同时保证测试用例的可操作性呢？又有什么方法可以提高我们维护测试用例文档的效率呢？
笔者的建议是：关注“测试思想”而不是关注操作步骤。
要理解这个问题，首先要弄明白测试用例的作用。
　　就像用例一样，测试用例并不是用来描述具体的实现的，而是着重描述处理问题的思路——对于一项明确的测试内容进行测试的思路。作为测试用例的设计人员，如何理解基本流和备选流？如何深入分析并找到所有需要覆盖的路径和需要检查的特性？我们在测试用例中应该用容易理解的自然语言清晰的来描述我们将要如何进行测试，而不是简单的把在应用程序上如何操作的烦琐的步骤记录下来。把测试用例设计当成填写具体操作步骤的表格是人们对测试用例最大的误解。
传统的测试用例文档编写有两种方式。
　　一种是填写操作步骤列表：将在软件上进行的操作步骤一步一步详细的记录下来，包括所有被操作的项目和相应的值。
　　另一种是填写测试矩阵：将被操作项作为矩阵中的一个字段，而矩阵中的一条条记录，则是这些字段的值。
　　网络上对于这两种方式孰优孰劣的争论，将大家错误的引导向了两个极端：要么采用A，要么采用B。而大家却忽视了一点，对于工作方法的争论，本质上同工具的争论并不是一回事（例如曾经的VC、BCB之挣）。如果不同的方法各有优势，我们完全可以通过变通的方法，把优势的部分组合在一起来使用。
　　操作步骤列表的优势在于对基本流和备选流进行分析后，它可以清晰的描述您的测试思路。而测试矩阵则更适合于用来存放测试数据，特别是那些需要人工赋予一个确定的值的特性。
下面，我们来看一个例子，当然，这个例子同样是杜撰的。

需求名称：用户登录安全验证
需求描述：用户登录安全验证是为了保证所有登录到系统中的用户，都是由系统管理员预先在系统中设定的。使用系统中不存在的用户名，或者用户名输入正确，但密码输入错误情况，都无法登录到系统中。当用户使用了不存在的用户名或错误的密码时，系统应分别给出适当的提示。如果用户连续三次无法使用正确的用户名和密码登录到系统，则系统应给出适当的提示，并退出当前程序。如果用户使用正确的用户名和密码登录到系统，则退出界面，转到系统主界面。对于用户登录界面和程序主界面，请参考相应的UI设计文档。

测试需求：
01. 检查能否使用正确的用户名和密码登录到系统；
02. 检查能否使用错误的用户名或密码登录到系统；
03. 检查使用错误的用户名和密码登录失败超过三次，是否会自动退出当前程序。

测试用例：
序号
操作过程描述
1
输入用户名。
2 输入密码。
3 确认登录。

序号 用户名 密码 预期结果
1 正确的用户名 正确的密码 登录到系统并转到系统主界面
2 正确的用户名 错误的密码 无法登录到系统并提示密码错误
3 错误的用户名 正确的密码 无法登录到系统并提示用户名错误
4 错误的用户名 错误的密码 无法登录到系统并退出当前程序
5 空用户名 …… ……

　　这个例子并不是按照RUP提供的标准模板编写的，它的目的只是要为大家展示，用前面所讲的方法，整理出来的测试需求和设计完成的测试用例到底是个什么样子。所以省略了很多细节，不过大家在实际编写测试用例文档的时候，可以根据自己的需要把相应的内容添加上去。同时，也可以在用户名和密码两个字段中填写准备使用的具体数据。
　　相信大家已经看到，在我们的例子中，测试需求同测试用例之间并非是一一对应的关系因为一条测试需求未必是明确的对应到一个有效功能的（其实测试需求本身同软件需求和用例之间也未必是一一对应的）。而我们的测试用例所关注的，应该是一个有效功能。不过您不用担心，这种情况并不会增加您管理测试需求和测试用例的成本，现在市面上提供的测试工具中已经有些是专门用来维护软件需求、测试需求同测试用例之间的关系的，并且它们提供的强大的视图功能还可以让您很容易的查看到测试用例对测试需求的覆盖情况。
对于例子中的测试用例文档，已经被分成了两个部分，一部分是描述了测试用例执行者所应遵循的操作过程，一部分则是在操作中需要使用到的测试数据。这样做的原因是在我们的实际工作中，尤其是在进行功能测试时，很多时候都是使用雷同的操作过程和不同的测试数据来进行的。而使用上面的方法，可以不用再对原本在多个用例中重复出现的操作过程再次描述，而可以把更多的精力放到测试数据的设计和准备上。这样作带来的副产品，就是提高了测试用例的可维护性。
怎么？还有人对笔者的观点持怀疑态度？那好吧，那么我们来尝试着证明一下。
　　我们的邮递员要在5个城市内奔波，并且每个城市都有些邮件需要投递，他需要找到可以一次走遍5个城市的所有路线。这听起来似乎并不是太复杂，利用我们已有的数学知识，很容易就可以得到答案。但是对于我们要测试的内容，通常都会包含更多复杂的规则。
例如，我们有三个文本框，每个文本框每次都只能输入一个英文大写字母，允许输入的值只包括：A、B、C三个字母，当三个文本框输入不同的值的时候，我们不知道会发生什么，也不知道它们之间是否会互相影响，所以需要您来设计可以覆盖所有输入情况的测试用例来测试它。
　　瞧，这很简单不是吗？如果我们希望每个测试用例在执行时一旦出现缺陷都可以很快的找到导致缺陷的原因，那么最好的办法就是每个测试用例只包括一个同其他测试用例不同的输入值。那么可供我们输入的值都有哪些呢？嗯，对于每个文本框，都至少有A、B、C三种已经声明的不同的值，另外，我们还要考虑当文本框为空、输入空格、输入非英文字符以及输入A、B、C之外的英文字符的情况。那么按照上面的方法，我们会有多少测试用例呢？答案是343个。这只是一个很简单的例子，我们工作中遇到的软件的业务规则和特性决不会比这少的，那会有多少个测试用例呢？God knows. 不过至少有一点可以肯定，我们无法在原有业务规则发生变化时高效的、无差错的维护完343个测试用例。
　　但是如果使用我们前面所描述的方法，对于操作过程的改变，您只需要重新维护一次，而对测试数据的维护，也同样是非常简单的，而且并不会因为连续大量修改时出现的错误导致测试用例本身出现歧意。
在将主要精力从“设计”操作步骤转移到设计测试数据之后，我们还将从这种方法中获得更大的益处——通过“逆向测试数据分析”来提高测试工作的整体效率。
　　这种“逆向测试数据分析”的方法，是假设软件中存在多个互相依赖的功能，而且这些功能中包含在“依赖链”最末端，并且不再被其他功能依赖的功能。
　　在我们准备测试数据时，首先从这个“依赖链”最末端的功能开始，分析这个功能会对不同的输入产生哪些不同的结果。然后将所有的输入进行整理，分清哪些输入是来源于其前一个功能的输出。之后，对该功能的上一个功能进行同样的分析，整理出所有的输入和输出，但是这个功能的输出至少应该包含“依赖链”最末端功能接收到的全部输入。
继续按照这样的思路循环向上，直到到达“依赖链”开始端的功能。
　　不知道您在工作中有没有遇到这样的情况：在对那些“依赖链”上的功能进行测试时，一开始并没有严格的规范测试数据的使用，结果前一个功能测试时产生的数据根本无法在下面的工作中被很好的利用起来，反而因为大量无效数据增加了后面功能的测试难度。最终不得不对每一个功能重新准备测试数据。大量的时间，浪费在了这些重复而低效的劳动上。
　　当然，如果希望可以进一步提高某个阶段测试工作的效率，还可以考虑应用“设计测试过程”的方法。这里所说的测试过程，指的是我们在执行测试时所设定的执行测试用例的先后顺序。之所以这样作，是因为可以充分的利用不同功能之间的耦合性，尽量通过一次操作来检查尽量多的内容，从而降低已完成工作的无效性或低效性，最终提高某个阶段的整体工作效率。不过，这项工作同样要求操作者必须对被测的系统所涉及的所有业务以及这些业务之间的关系都非常熟悉才行。
如果您正被测试工作的低效问题所困扰，那么建议您尝试一下上面的方法，希望会对您的工作有所帮助。
如何评价测试用例的好坏？
　　这部分内容的出现，完全是因为不久前同几个朋友的一次讨论。当时大家都认为对于一个测试用例好坏的评价，无外乎两个标准：是否可以发现尚未发现的软件缺陷？是否可以覆盖全部的测试需求？但是后来发现这两个标准对于一些问题是处理不了的。例如，对于一个质量非常好的软件产品，存在的软件缺陷异乎寻常的少，测试用例设计人员准备了大量的测试用例，已经完全覆盖了测试需求，但是只有很少一部分测试用例在执行时发现了缺陷，而其他用例都顺利通过了。那么是否就可以认为顺利通过的那部分测试用例不好呢？
对于这个问题，笔者认为不管是测试用例是否可以发现尚未发现的缺陷，还是测试用例对测试需求的覆盖度，都是用来评估测试设计人员工作能力和经验的标准，而对于如何评价测试用例的优劣，应该还有其他标准。当然，在不同的团队中可能存在不同的标准，但下面两条应该是适合于任何团队的。
1.易用性。对于一个即熟悉测试工作，又熟悉被测应用的测试人员，应当可以花费
很少的时间就可以理解测试用例中表达的测试思路，并可以很快的执行完这个测试用例。
2.易维护性。当开发过程中的某些因素影响了测试需求，测试用例的作者或其他测试设
计人员，应该可以花费很少的时间就完成定位并维护所有相关测试用例的工作。
一些题外话
　　曾经有朋友问：如果测试用例同软件的具体实现互相独立，怎么保证测试用例的可操作性呢？怎么保证任何一个人都可以一拿到测试用例就可以直接上机执行测试呢？笔者的回答是：尽量不要让这种事情发生。
　　首先，笔者一直不赞同那种让“任何人”都可以充当测试人员，按照手中测试用例执行测试的做法。因为对于被测应用的全面了解和熟悉，是作为一个测试人员最基本的要求——在前面的文字中对于软件需求的熟悉也多次被强调。我们无法预知让一个对软件以及软件所涉及的实际业务不够熟悉的人，依靠一份他同样不熟悉的操作步骤列表来执行测试会有什么样的结果。但是有一点可以明确，这就好像让一个没有医学背景的人，仅仅依靠一本七年制本硕连读的《内科学》教材来为患者检查是否患有心脏病，最终结果是患者承担了全部的风险。
　　其次，测试用例的本来目的是为了描述我们的“测试思想”——也就是“怎样测”，而是否可以熟练的操作被测应用，并不是在测试用例这个“对象”中所要考虑和保证的，应当剥离出来，作为独立的部分进行处理。而问题的关键，在于如何保证拿到测试用例的人有足够的能力和经验来执行测试，这完全可以通过公司内部对软件及软件所涉及的实际业务的培训，或者软件的操作手册。总之，还是尽量不要随意的加入“任何人”到测试工作中吧。
作者简介
网络ID ：jackei，长期活跃于“测试时代”、“中国软件测试社区”、“51testing”、“51CMM”、“CSDN”等测试网站和测试论坛。《测试时代期刊》杂志责任编辑及撰稿人。
学院派测试人员，坚信“实践是检验真理的唯一标准”。反对学术腐败、造假。坚信做一个好的测试人员，首先要为人正直、诚实、严谨、耐心、乐于助人。现供职于广州某软件公司，从事软件测试工作，致力于测试过程改进和测试基础理论方面的研究。
对于本文中已经包含的以及还未包含的内容，如果需要讨论，您都可以使用E-Mail：jackei_chan@hotmail.com 同笔者联系。

文章来源于领测软件测试网 https://www.ltesting.net/

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