第4章：原型测试用例设计原则：等价类划分、边界值分析、场景覆盖、异常路径覆盖

4.1 适用场景

• 产品原型完成核心功能交互设计，需进行首次集成验证时。
• 需求文档中包含数值范围、状态枚举、流程分支或异常恢复逻辑。
• 跨系统接口原型（Mock/Stub）就绪，需覆盖正常与故障路径。
• 任何使用等价类划分或边界值分析能显著降低用例数量的输入域（如年龄、金额、分页参数）。

4.2 前置条件

1. 已完成功能模块的需求规格说明书（SRS）评审。
2. 原型已部署至隔离测试环境，且包含至少30%的异常状态桩代码。
3. 测试人员已掌握等价类与边界值的基础理论（可通过10分钟内部培训确认）。
4. 生成本章节所需的测试用例模板（见下方表格）。

4.3 操作步骤：四步螺旋设计法

1. 等价类划分：将输入域拆分为有效类与无效类，每类抽取1个典型值。
2. 边界值分析：取每类等价类的最大、最小、略超、略不足值（共4个边界点）。
3. 场景覆盖：基于真实用户旅程，组合多个等价类形成业务流用例。
4. 异常路径覆盖：植入系统级故障（网络超时、数据库断连、权限降级）并验证降级行为。

4.4 输入输出物

4.5 责任边界

4.6 记录材料

| ID | 模块 | 级别 | 设计原则 | 输入值 | 输出预期 | 实际结果 | 状态 |
|----|------|------|----------|--------|----------|----------|------|
| TC-001 | 用户注册 | P0 | 等价类有效 | username: "abc" | 注册成功 | -- | -- |
| TC-002 | 用户注册 | P0 | 边界值 | age: 0 | 注册失败(MSG-01) | -- | -- |
| TC-003 | 用户注册 | P1 | 场景覆盖 | valid+valid+异常 | 流程回滚 | -- | -- |
| TC-004 | 用户注册 | P2 | 异常路径 | 数据库超时 | 降级提示 | -- | -- |

4.7 异常处理

• 等价类不完整：立即拉起需求澄清会，补充遗漏的分类（如字符串长度、特殊字符、空值）。
• 边界值难以确定：优先采用开发侧给出的硬编码约束值，若无则在原型前端添加“?-?”提示占位符，测试时填写±1范围。
• 场景覆盖与异常路径重叠：合并为一条“组合异常场景用例”，例如：有效用户+超时+重试次数超限。
• 用例过多导致迭代周期不足：执行 “边界必测、等价类每类一条、场景覆盖P0/P1、异常路径只验证回复” 裁剪策略。

4.8 验收标准

1. 每个模块的等价类划分表至少有1个有效类 + 1个无效类，且所有类在用例中有对应值。
2. 所有边界值域（min-1, min, max, max+1）至少被1条用例覆盖。
3. 场景覆盖用例至少包含正向、负向、业务流回滚三种类型。
4. 异常路径覆盖清单中至少包含网络超时、数据库拒绝、第三方返回500三类故障。
5. 缺陷密度 < 0.5 个/P0用例（即每2条P0用例最多发现1个缺陷），否则需重新设计等价类。