3、测试用例设计基础：等价类划分、边界值分析、因果图法
做MIL测试这么多年，我见过太多人一上来就闷头写用例。结果呢？要么测了半天没覆盖到关键点，要么用例数量爆炸，跑都跑不完。说白了，测试用例设计不是拍脑袋，是有章法的。
今天咱们就聊聊三个最基础、也最实用的方法：等价类划分、边界值分析、因果图法。这三个方法，我几乎每个项目都会用到。
3.1 等价类划分：把无穷变成有限
先问个问题：一个输入范围是0到100的整数，你要测多少个值才能放心？理论上，101个。但实际项目中，你不可能这么干。
等价类划分的思路很简单：把输入域分成若干「等价类」，每个类里挑一个代表测就行了。因为同一个类里的值，程序处理逻辑是一样的。
举个例子，我之前做过一个电池SOC（荷电状态）的模型。输入范围是0%到100%。
- 有效等价类：0 ≤ SOC ≤ 100（正常范围）
- 无效等价类：SOC < 0（低于下限）
- 无效等价类：SOC > 100（高于上限）
每个类里挑一个值，比如0、50、-5、120，四个用例就覆盖了全部逻辑。效率提升不是一点半点。
3.2 边界值分析：bug最喜欢待的地方
等价类划分解决了「测哪些值」的问题，但有个坑——边界附近最容易出bug。为什么？因为开发写代码时，边界条件最容易写错。比如 if (x >= 0) 写成 if (x > 0)，差一个等号，天差地别。
边界值分析就是专门对付这个的。它要求我们不仅测等价类里的值，还要测边界上的值。
还是那个SOC的例子，范围0到100。边界值要测哪些？
- 最小值：0
- 略大于最小值：1
- 略小于最小值：-1（无效）
- 最大值：100
- 略小于最大值：99
- 略大于最大值：101（无效）
你看，从6个边界值就能发现很多隐藏问题。我个人习惯是：等价类划分打底，边界值分析补刀。两者结合，覆盖率就上去了。
3.3 因果图法：理清复杂逻辑
等价类和边界值主要针对单个输入。但实际模型里，多个输入之间往往有复杂的逻辑关系。这时候，因果图法就派上用场了。
因果图法的思路是：先列出所有输入条件（因），再列出所有输出结果（果），然后画出它们之间的逻辑关系图。最后根据图来设计测试用例。
举个例子，一个简单的电池保护逻辑：
- 输入条件（因）：
- C1：电池温度 > 60°C
- C2：电池电流 > 200A
- C3：SOC < 10%
- 输出结果（果）：
- E1：触发过温保护
- E2：触发过流保护
- E3：触发欠压保护
逻辑关系是：C1导致E1，C2导致E2，C3导致E3。但实际项目中，这些条件可能组合出现，比如同时过温和过流。因果图就能帮你理清这些组合。
下面是我画的一个简单因果图，你看一眼就明白了：
画完因果图后，就可以设计测试用例了。每个「因」的组合都要覆盖到。比如：
| 用例编号 | C1 | C2 | C3 | 预期结果 |
|---|---|---|---|---|
| TC-01 | 1 | 0 | 0 | E1触发 |
| TC-02 | 0 | 1 | 0 | E2触发 |
| TC-03 | 0 | 0 | 1 | E3触发 |
| TC-04 | 1 | 1 | 0 | E1和E2同时触发 |
| TC-05 | 0 | 0 | 0 | 无保护触发 |
3.4 三种方法的配合使用
这三种方法不是孤立的。我一般这样用：
- 先用等价类划分：把每个输入的范围搞清楚，分出有效和无效类。
- 再用边界值分析：在等价类的基础上，补充边界附近的测试点。
- 最后用因果图法：处理多个输入之间的逻辑关系，确保组合场景也覆盖到。
举个例子，一个电机转速控制模型：
- 输入：目标转速（0-10000 rpm）、油门开度（0-100%）、刹车信号（0或1）
- 输出：实际转速、故障码
等价类划分：目标转速分0-5000、5001-10000两个有效类，再加负值和大于10000的无效类。油门开度类似。
边界值分析：目标转速的边界是0、1、9999、10000、-1、10001。油门开度的边界是0、1、99、100、-1、101。
因果图法：刹车信号为1时，无论目标转速和油门开度如何，实际转速必须为0。这就是一个典型的逻辑关系。
你看，三种方法一结合，测试用例既全面又高效。嗯，这就是我多年项目里总结出来的套路。
好了，测试用例设计的基础就这些。记住：等价类划分管范围，边界值分析管边界，因果图法管逻辑。三者配合，你的MIL测试覆盖率绝对差不了。