前言
通过等价类划分进行测试用例的设计，可以用较少的测试用例，达到较好的测试效果。1.1 为什么要等价类划分
穷举测试是测试程序所有可能的输入和输出，验证程序运行符合规格说明，保证测试的充分性，发现程序的全部错误。但是，实际工作中是无法实现穷举测试的，因为输入组合多导致效率低、测试投入高。
通过等价类划分，可以用较少的测试用例，发现程序错误，同时保证测试的充分性，较好的完成测试目标。从而避免穷举测试，提高测试效率。
1.2 什么是等价类划分
等价类是相同逻辑或错误的一类测试数据组成的集合，测试等价类的任何一个值就等于对这个类的其他值的测试。需要将输入域划分为若干个互不相交的等价类，并且每个等价类的并集是输入域的整个集合。
1.2.1 什么是等价类划分法
将程序的输入域划分为若干个互不相交的子集，从每个子集中选取少数代表性的数据作为测试数据。
1.2.2 什么是等价类
等价类是预期触发程序中相同逻辑或错误的一类测试数据。在同一类等价类中，各个输入数据对于验证功能符合规格说明是等效的，揭露程序中的错误是等效的。合理假设，测试等价类中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。本段说的逻辑对应正向分支，错误对应异常分支。
1.2.3 等价类分类
等价类划分可有两种不同的情况:有效等价类和无效等价类。
有效等价类：符合程序的规格说明的、合理的、有意义的输入数据集合，用于检验程序是否实现规格说明中的功能，应被程序正确的接受和处理，触发正确逻辑。
无效等价类：违反程序的规格说明的、不合理的、无意义的输入数据集合，用于检验程序在不符合规格的输入数据下，程序能否识别并拦截，触发异常处理逻辑。
无效等价类至少应有一个，也可能有多个。设计测试用例时,要同时考虑这两种等价类，因为软件不仅要正确处理正常输入,也要有效拦截异常情况，这样的测试才能确保软件具有更高的可靠性。
1.3 如何划分等价类
将处理逻辑或错误相同的划分为同一等价类，要尽量做到避免冗余、避免遗漏。有效等价类的值有多个且处理逻辑不同时，需分别测试。无效等价类，每次只违反一个规则，直到违反全部规则。
1.3.1 划分等价类标准
划分等价类要避免冗余，要避免遗漏(要完备测试)。重点是集合的划分，将输入数域划分为互不相交的一组子集，而子集的并集是整个集合。同一等价类中，处理逻辑相同，映射到“相同的执行路径”。
1.3.2 划分等价类方法
（1） 当输入条件规定了取值范围或值的个数时，可以确定一个有效等价类和两个无效等价类。
a) 输入条件规定取值范围：
i. 有效等价类：所有满足取值范围的值。
ii. 无效等价类1：不满足取值范围下限的值；
iii. 无效等价类2：不满足取值范围上限的值。
iv. 比如，输入学生成绩，范围0到100，包括0和100。
- 有效等价类为：0≤成绩≤100；
- 无效等价类1：成绩＜0；
- 无效等价类2：成绩＞100。
b) 输入条件规定值的个数：
i. 有效等价类：满足取值个数的值。
ii. 无效等价类1：小于取值个数的值；
iii. 无效等价类2：大于取值个数的值。
iv. 比如，输入6位数字的短信验证码。
- 有效等价类为：6位数字；
- 无效等价类1：位数＜6；
- 无效等价类2：位数＞6。
（2） 当输入条件规定了输入值的集合或者规定了“必须如何”的条件时，可以确定一个有效等价类和一个无效等价类。
a) 输入条件规定输入值的集合：
i. 有效等价类：所有属于该集合的输入值；
ii. 无效等价类：所有不属于该集合的输入值。
iii. 比如，在线支付方式，可以选择支付宝、微信或银行卡。
- 有效等价类：集合内的支付方式，比如，支付宝、微信、银行卡；
- 需要覆盖集合的全部值。
- 无效等价类：集合外的支付方式，比如，信用卡。
b) 输入条件规定“必须如何”：
i. 有效等价类：符合规则的输入值；
ii. 无效等价类：所有违反任一规则的输入值。
- 处理逻辑相同，不区分具体错误类型，提示相同错误，故划分为一个无效等价类。
- 每次输入仅违反其中一个规则，直到全部规则都被违反。
- 长度超出范围、格式错误、空值、违反规则。
- 即使程序逻辑对无效输入统一处理，但不同输入可能导致底层异常（如类型转换错误、空指针异常等)。多用例设计能发现潜 在的程序漏洞。所以，要验证全部违反规则场景。
iii. 比如，设置账户密码，密码必须同时包含大写字母、小写字母、数字，且长度≥8位。
- 有效等价类：符合规则的密码；
- 无效等价类：违反任一规则的输入。
（3） 如果输入条件是一个布尔量，则可以确定一个有效等价类和一个无效等价类。
a) 有效等价类：符合业务规则；
b) 无效等价类：违反业务规则；
c) 比如，注册账户时，用户必须勾选“同意《用户服务协议》”的复选框才能注册。
i. 有效等价类：用户已勾选协议，允许注册并跳转到下一步；
ii. 无效等价类：用户未勾选协议，阻止注册并提示错误，比如，请先阅读并同意用户协议。
（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。
a) 有效等价类n个：每个合法值单独为一个有效类，每个合法值独立处理；
b) 无效等价类：非法输入处理逻辑一致，合并为一个无效等价类。
c) 比如，后台管理系统支持3种角色，包括管理员、编辑、访客，不同角色对应不同权限。
i. 有效等价类1：管理员，访问全部功能和数据；
ii. 有效等价类2：编辑，允许编辑内容，禁止删除用户；
iii. 有效等价类3：访客，仅允许查看公开内容。
iv. 无效等价类：管理员、编辑、访客之外的值，提示“角色不存在”。
v. 测试意义：避免越权操作，确保权限隔离。
（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)。
a) 有效等价类：符合全部规定的输入值；
b) 无效等价类若干：违反任一规定的输入值；
i. 处理逻辑不同，区分具体错误类型，故划分若干个无效等价类。
ii. 每次输入仅违反其中一个规则，直到全部规则都被违反。
c) 比如，使用优惠券需同时满足以下条件：
- 券状态为「未使用」；
- 当前日期在有效期内（如2025.1.1-2025.12.31)；
- 订单金额≥券的最低消费门槛（如满100元可用)。
i. 有效等价类：订单金额120元，使用有效期内未使用的优惠券；
ii. 无效等价类：不同维度违反规定。
- 已使用券 → 提示"该券已被使用"；
- 过期券（当前日期2026.1.1) → 提示"优惠券已过期"；
- 金额不足（订单80元) → 提示"未达到最低消费"；
- 非本平台券（如竞品平台优惠码) → 提示"无效券码"。
1.4 等价类用例设计
1) 分析需求，找出全部输入条件。 2) 根据划分等价类方法，列出全部输入条件的所有的有效等价类和无效等价类，建立等价类分析表。 3) 设计一个新的测试用例，使其尽可能多地覆盖那些尚未被涵盖的有效等价类，重复这一步，直到所列出的所有有效等价类都被覆盖为止 4) 设计一个新的测试用例，使其覆盖一个且仅一个尚未被涵盖的无效等价类，重复这一步，直到所列出的所有无效等价类都被覆盖为止。
1.5 等价类划分案例
需求：对“修改WiFi网络的默认名称”使用“等价类划分”方法设计测试用例，测试点如下：
（1） 可以通过WiFi的管理口直接登录到WiFi上修改WiFi的网络名称；
（2） PC连接成功后，可以登录到WiFi上修改WiFi的网络名称；
（3） WiFi网络支持的名称为：1到10个字符，允许输入“字母”、“数字”、“下划线”中的一种或多种，不允许其他的输入。
1.5.1 分析需求
分析需求，找出输入条件。本案例中的输入条件为：
（1） 通过管理口登录WiFi修改WiFi网络名称；
（2） 通过PC连接后，登录WiFi修改WiFi网络名称；
（3） 网络名称的长度和命名规则。
1.5.2 等价类分析表
根据划分等价类方法，对全部输入域划分所有有效等价类和无效等价类，建立等价类分析表。输入域有2个入口修改网络名称，对网络名称进行等价类划分。
两种输入域相互独立，并且他们的有效等价类、无效等价类相同，输出也相同，可以进行合并。
1.5.3 用例设计
设计一个新的有效等价类的测试用例，使其尽可能多地覆盖那些尚未被涵盖的有效等价类，重复这一步，直到所列出的所有有效等价类都被覆盖为止
设计一个新的无效等价类的测试用例，使其覆盖一个且仅一个尚未被涵盖的无效等价类，重复这一步，直到所列出的所有无效等价类都被覆盖为止。
1.5.4 补充用例
为了让测试更充分有效，可以根据经验补充一些用例，比如：
（1） 是否要在“等价类”中增加一些“边界值”之外的测试数据；
（2） 是否有哪些地方容易出问题，是否还要补充一些用例
1.6 等价类划分注意事项
（1） 不但要考虑有效等价类，也要考虑无效等价类；
（2） 避免过度细分，否则导致冗余用例；
（3） 避免过度合并，否则可能遗漏场景；
（4） 审查划分：同一等价类应触发相同的处理逻辑；
（5） 关注特殊值和默认值：
a) 特殊值：空值、默认值、系统保留值（如“NULL”、“NaN”）。
i. 例：表单中未填写的字段是否触发正确校验。
b) 默认值处理：系统自动填充的默认值需验证是否符合规则。
（6） 输出结果也应划分等价类，确保不同输出场景被覆盖。
有效等价类对应正向用例，无效等价类对应反向用例、负向用例、逆向用例。