实验黑盒测试用例设计
黑盒测试——等价类划分、边界值分析、因果图、状态图、场景、正交试验法
⿊盒测试——等价类划分、边界值分析、因果图、状态图、场景、正交试验法⿊盒测试常⽤测试⽅法的选择：1⾸先采⽤等价类划分法来编写测试⽤例2必要时采⽤边界值分析法进⾏补充测试⽤例3采⽤错误推测法再追加测试⽤例4对照程序逻辑，检查⾃⼰设计出的测试⽤例逻辑覆盖程度，若覆盖不够，则需要再补充其他的测试⽤例5如果程序功能含有输⼊条件的组合情况，应⼀开始就采⽤因果图法6如果程序某功能适合⾃动测试，可以采⽤⾃动化测试及随机测试。
什么是⿊盒测试以及优缺点？定义：⿊盒测试把测试对象看做⼀个⿊盒⼦，不⽤考虑程序内部结构和内部特性，依据程序需求规格说明书，检查程序功能是否符合功能说明。
优缺点：优:1功能性测试与软件如何实现⽆关，如果实现发⽣变化，功能性测试仍然可⽤；2测试⽤例编写与软件开发同时进⾏，节省软件开发时间3通过软件的⽤例可⽤设计出⼤部分功能性测试⽤例缺：1测试⽤例数量⼤2测试⽤例可能产⽣很多冗余3功能性测试的覆盖范围不可能达到100%⿊盒测试⽤例设计⽅法？答：1等价类划分法（有意义，合理的输⼊数据组成集合检查是否符合产品需求；⽆意义，不合理的输⼊数据组成的集合推测不符合需求的地⽅）、2边界值分析法（输⼊的边界值进⾏测试）、3因果图法（分析和表达多逻辑条件下执⾏不同操作）、4状态图法（和产品需求反着来，⽐如要求输⼊数字，就输⼊字母，要求输⼊正数，就输⼊负数等）、5场景法（利⽤图解法分析输⼊的各种组合情况，即输⼊多个条件的各种组合及输出情况之间的相互制约关系）、6正交试验法（⽐如要进⾏18次测试，最终选择具有代表性的9次进⾏试验）7其他测试⽅法有：错误推测法、通过测试与失败测试、随机测试边界值划分法：考虑的边界数据类型如数值、速度、字符、地址、位置、尺⼨、数量；以及考虑条件的等价区间：默认、空⽩、空值、零值和⽆。
还要考虑：⾮法、错误、不正确和垃圾数据。
还要测试：程序的状态及切换。
次边界条件：。
黑盒测试的7种测试方法
黑盒测试的7种测试方法黑盒测试也称功能测试，它是通过测试来检测每个功能是否都能正常使用。
在测试中，把程序看作一个不能打开的黑盒子，在完全不考虑程序内部结构和内部特性的情况下，在程序接口进行测试，它只检查程序功能是否按照需求规格说明书的规定正常使用，程序是否能适当地接收输入数据而产生正确的输出信息。
黑盒测试着眼于程序外部结构，不考虑内部逻辑结构，主要针对软件界面和软件功能进行测试。
黑盒测试是以用户的角度，从输入数据与输出数据的对应关系出发进行测试的。
很明显，如果外部特性本身设计有问题或规格说明的规定有误，用黑盒测试方法是发现不了的。
黑盒测试有7种测试方法分别是等价类划分法、边界值分析法、错误推测法、因果图法、判定表驱动法、功能图法、正交实验法。
下面将一一介绍。
等价类划分法等价类划分是把所有可能的输入数据，即程序的输入域划分成若干部分（子集），然后从每一个子集中选取少数具有代表性的数据作为测试用例。
该方法是一种重要的，常用的黑盒测试用例设计方法。
1、划分等价类：等价类是指某个输入域的子集合。
在该子集合中，各个输入数据对于揭露程序中的错误都是等效的。
并合理地假定：测试某等价类的代表值就等于对这一类其它值的测试。
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。
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：是指对于程序的规格说明来说是合理的，有意义的输入数据构成的集合。
利用有效等价类可检验程序是否实现了规格说明中所规定的功能和性能。
无效等价类：与有效等价类的定义恰巧相反。
设计测试用例时，要同时考虑这两种等价类。
因为，软件不仅要能接收合理的数据，也要能经受意外的考验。
这样的测试才能确保软件具有更高的可靠性。
2、划分等价类的方法：下面给出六条确定等价类的原则。
①在输入条件规定了取值范围或值的个数的情况下，则可以确立一个有效等价类和两个无效等价类。
黑盒测试《等价类划分》-有这篇就够了
⿊盒测试《等价类划分》-有这篇就够了⼤家好，我是吉提。
在疫情消停不下来的2020年，既然不好跳槽，不好涨薪，也不好发挥创造⼒，那么就沉下⼼来，跟我⼀起，巩固软件测试基础知识。
积攒⼒量，蓄势待发。
本⽂将会详细描述“等价类划分"，它是⿊盒测试最基本的⽤例设计⽅法。
⽬录：1. 定义（What）2. 为什么使⽤该⽅法？（Why）3. 如何划分等价类？（How）4. 设计测试⽤例5. 使⽤场景6. 根据测试⽤例的完整性划分7. 等价类划分注意事项8. 等价类划分的优缺点9. 实战演练1. 定义（What）等价类划分法是⼀种典型的，并且是最基础的⿊盒测试⽤例设计⽅法。
采⽤等价类划分法时，完全不⽤考虑程序内部结构，设计测试⽤例的唯⼀依据是软件需求规格说明书。
所谓等价类，是输⼊条件的⼀个⼦集合，该输⼊集合中的数据对于揭⽰程序中的错误是等价的。
从每⼀个⼦集中选取少数具有代表性的数据，从⽽⽣成测试⽤例。
等价类⼜分为有效等价类和⽆效等价类。
有效等价类代表对程序有效的输⼊，⽽⽆效等价类则是其他任何可能的输⼊（即不正确的输⼊值）。
有效等价类和⽆效等价类都是使⽤等价类划分法设计⽤例时所必须的，因为被测程序若是正确的，就应该既能接受有效的输⼊，也能接受⽆效输⼊的考验。
2. 为什么使⽤该⽅法？（Why）理想的测试，是从所有可能的输⼊中找出某个⼩的⼦集，并且是可能发现错误最多的⼦集。
即：使⽤最少的测试数据，达到最好的测试质量（最⾼性价⽐）。
这个⼦集如何确定？可以借助测试⽤例的两个特性：测试⽤例数量达到最少；某个测试⽤例要能覆盖⼤部分其他测试⽤例。
第⼆个特性就暗⽰我们，应该尽量将程序输⼊范围进⾏划分，将其划分为有限数量的等价类，这样就可以合理地假设测试每个等价类的代表性数据等同于测试该类的其他任何数据。
这两种特性形成了称为等价类划分的⿊盒测试⽅法。
因此，等价类划分是⿊盒测试最基本的⽅法。
3. 如何划分等价类？（How）在给定了输⼊或外部条件之后，等价类的划分原则如下：如果输⼊条件规定了⼀个取值范围（例如，“数量可以是1到999”），那么就应确定出⼀个有效等价类（1<数量<999）,以及两个⽆效等价类（数量<1，数量>999）。
黑盒测试方法是根据程序的什么来设计测试用例的
黑盒测试方法是根据程序的外部行为来设计测试用例的黑盒测试是软件测试中的一种方法，主要是根据程序的外部行为进行测试，而不需要了解内部代码的具体实现。
在黑盒测试中，测试人员只关心程序的输入和输出以及程序对这些输入的响应，而不考虑程序的内部逻辑。
黑盒测试方法是根据程序的外部行为来设计测试用例的，下面将介绍几种常见的黑盒测试方法。
等价类划分等价类划分是一种常用的黑盒测试方法，它将输入数据分为若干个等价类，从每个等价类中选择一个代表进行测试。
这样可以有效地减少测试用例的数量，提高测试效率。
例如，对一个需要输入年龄的程序，可以将年龄划分为未成年和成年两个等价类，分别选择一个代表进行测试。
边界值分析边界值分析是在等价类划分的基础上，针对边界情况进行测试的方法。
通常程序在处理边界值时容易出现错误，因此通过针对边界值的测试可以有效地发现潜在的问题。
例如，如果一个程序要求输入1到100之间的数字，那么就应该测试1和100两个边界值。
因果图法因果图法是一种通过分析系统中各种因果关系来设计测试用例的方法。
通过构建因果图，可以清晰地了解系统中各个组成部分之间的关系，从而有针对性地设计测试用例。
这种方法可以帮助测试人员更全面地覆盖系统的功能，发现隐藏的缺陷。
决策表测试决策表测试是一种根据程序的决策逻辑来设计测试用例的方法。
通过分析程序中的各种决策条件和可能的组合情况，设计出能够覆盖各种情况的测试用例。
这种方法可以有效地检查程序在不同条件下的正确性和完整性。
综上所述，黑盒测试是一种重要的测试方法，其设计测试用例的关键在于根据程序的外部行为来进行分析和选择。
通过等价类划分、边界值分析、因果图法和决策表测试等方法，可以有效地设计出全面而高效的测试用例，帮助发现潜在的程序缺陷，提高软件质量。
第3章(1) 黑盒测试方法1-等价类划分法
• 举例：划分 加法器程序的等价类，给出 测试用例.程序功能计算两个1～100之间 整数的和
2、如何划分等价类－2 Logo
• 刚才给出的 测试用例 都是整数，如果输 入的是小数、字符怎么办？
2、设计测试用例的基本准则 Logo
• 测试用例的代表性
能够代表并覆盖各种合理的和不合理的、合法 的和非法的、边界的和越界的以及极限的输入数据、 操作和环境设置等。
• 测试结果的可判定性
即测试执行结果的正确性是可判定的，每一个 测试用例都应有相应的期望结果。
• 测试结果的可再现性
即对同样的测试用例，系统的执行结果应当是 相同的。
2、等价类的类型 Logo
• 有效等价类
– 对规格说明而言，有意义、合理的输入数据 所组成的集合；
– 检验程序是否实现了规格说明预先规定的功 能和性能。
• 无效等价类
– 对规格说明而言，无意义的、不合理的输入 数据所组成的集合；
– 检查被测对象的功能和性能的实现是否有不 符合规格说明要求的地方。
3、如何划分等价类－1 Logo
Logo
（3）按照数值集合划分——在输入条件规定 了输入值的集合或规定了“必须如何”的 条件下，可以确定一个有效等价类和一个 无效等价类（该集合有效值之外）。
例：程序输入用户口令的长度必须是4位 的串，可以确定一个邮箱等价类是串的长 度为4，一个无效等价类长度不为4。
Logo
（4）按照限制条件或规则划分——在规定 了输入数据必须遵守的规则或限制条件 的情况下，可确定一个有效等价类（符 合规则）和若干个无效等价类（从不同 角度违反规则）。
软件黑盒测试报告
天津农学院软件测试课程实验报告——黑盒测试院系：计算机科学与信息工程学院专业：软件工程班级：12级软件4班______小组成员：王震 1208054413__许勇 1208054401___许帅杰 1208054408___吴世兵 1208054417__王艺 1208054418___一：实验内容：1. 系统地学习和理解黑盒测试的基本概念、原理，照我黑盒测试的基本技术和方法；2. 对一个已知的程序进行测试，这里用的网上小说阅读查询的系统。
3. 通过实验和应用，要逐步提高和运用黑盒测试技术解决世界测试问题的能力；这采用的是等价类划分法和边界值法两种黑盒测试常用的方法。
4. 完成试验并认真书写报告二，实验原理：黑盒测试是常用的软件测试的方法，用这种方法测试时，把被测试程序当做一个黑盒，在不考虑内部结构和内部特征性，测试者只知道该程序的输入和输出之间个关系或程序的功能的情况下，依靠能反应这一关系和程序功能需求规格的说明书，来确定测试永烈和推断测试结构的正确性。
软件的黑盒测试被用来证实软件功能的正确性和可操作性。
1. 划分等价类：等价类划分法是把程序的输入值划分成若干等价类，然后从每个类中选取少数代表性数据作为测试用例，使每一个类中的任何一个测试用例都能代表这个等价类中的其他数据。
也就是说，如果从某等价类中选出任意一个测试用例都能发现错误，就可以认为该类中其他测试用例也能发现错误，这样就不需要漫无边际地寻找测试用例，而是针对性地使用测试用例。
该方法是一种重要的、常用的黑盒测试用例设计方法。
2. 边界值分析法：就是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。
3. 功能图法：一个程序的功能说明通常动态说明和静态说明组成。
动态说明描述了输入数据的次序和转移的次序。
静态说明描述了输入条件和输出条件之间的对应关系。
对于复杂的程序，由于存在大量的组合情况，因此仅用静态说明组成的规格说明对于测试来说往往是不够的，必须用动态说明来补充功能说明。
结合测试，黑盒测试
结合测试，⿊盒测试2007测试⽤例的设计⽅法（全）⽬录：等价类划分⽅法边界值分析⽅法错误推测⽅法因果图⽅法判定表驱动分析⽅法正交实验设计⽅法功能图分析⽅法场景设计⽅法等价类划分⽅法：⼀.⽅法简介1.定义是把所有可能的输⼊数据,即程序的输⼊域划分成若⼲部分（⼦集）,然后从每⼀个⼦集中选取少数具有代表性的数据作为测试⽤例。
该⽅法是⼀种重要的,常⽤的⿊盒测试⽤例设计⽅法。
2.划分等价类：等价类是指某个输⼊域的⼦集合。
在该⼦集合中,各个输⼊数据对于揭露程序中的错误都是等效的，并合理地假定：测试某等价类的代表值就等于对这⼀类其它值的测试，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。
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。
1)有效等价类是指对于程序的规格说明来说是合理的、有意义的输⼊数据构成的集合。
利⽤有效等价类可检验程序是否实现了规格说明中所规定的功能和性能。
2)⽆效等价类与有效等价类的定义恰巧相反。
⽆效等价类指对程序的规格说明是不合理的或⽆意义的输⼊数据所构成的集合。
对于具体的问题，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。
因为软件不仅要能接收合理的数据,也要能经受意外的考验，这样的测试才能确保软件具有更⾼的可靠性。
3.划分等价类的标准：1)完备测试、避免冗余;2)划分等价类重要的是：集合的划分，划分为互不相交的⼀组⼦集，⽽⼦集的并是整个集合;3)并是整个集合：完备性;4)⼦集互不相交：保证⼀种形式的⽆冗余性;5)同⼀类中标识（选择）⼀个测试⽤例，同⼀等价类中，往往处理相同，相同处理映射到"相同的执⾏路径"。
4.划分等价类的⽅法1)在输⼊条件规定了取值范围或值的个数的情况下,则可以确⽴⼀个有效等价类和两个⽆效等价类。
如：输⼊值是学⽣成绩，范围是0～100；2)在输⼊条件规定了输⼊值的集合或者规定了"必须如何"的条件的情况下,可确⽴⼀个有效等价类和⼀个⽆效等价类；3)在输⼊条件是⼀个布尔量的情况下,可确定⼀个有效等价类和⼀个⽆效等价类。
浅析黑盒测试用例设计与实践
测试 用例设计 方法。并给 出两个案例进行 分析 ， 详细说 明了如何应 用这 些方法设计 高效的、 可重构的测试 用例 。最后给 出了合理 的 测 试 策略 。 关键词 ： 软件测试 ； 黑盒测试 ； 等价类划分法； 因果图法； 测试 用例设计 ； 测试策略
中图 分 类 号 ： Ｐ １ 文 献标 识 码 ： 文章 编 号 ：０ ９ ３ ４ （０ ２０ — ５ ０ ０ Ｔ ３１ Ａ １ ０ — ０ ４２ １）７ １６ — ４
作不可能发现所有 的缺 陷 ， 但是我们 必须设计 出最可能发现最多数量的错误 、 并耗费最少时间和最小代价 的测试 。近年来 ， 出现了 各种各样 的测试用例设计方法 ， 为测试工程师进行测试提供 了系统 的方法 。更重要 的是 ， 方法提供 了一种有助于确保完 全测试 的
机制 ， 并提供 了揭示 软件缺陷的最高可能性 。常用的黑盒测试用例设计方法有 ： 等价类划分法 、 边界值分 析法 、 错误推测法 和因果 图法。本 文结合工作实践 ， 阐述 了黑盒测试常用的测试 用例设计方法 ， 并结合具体问题进行 了详细的分析。
Ｖｏ． ， ． ， ｒ ｈ ２ ２． １ Ｎｏ ７ Ｍａ ｃ ０１ ８
浅 析 黑盒 测试 用例 设 计 与实 践
余侠 飞
（ 安徽四创 电子股份有限公司 ， 安徽 合肥 ２ ０ ８ ） ３ ０ ８
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实验1 黑盒测试用例设计
1、实验目的
1、掌握黑盒测试用例的设计方法。
2、综合运用所学的黑盒测试方法设计测试用例。
2、实验准备
…
1、黑盒测试用例的设计方法。
2、测试用例模板。
3、实验内容
基本训练
实验一：假设现有以下的三角形分类程序。
该程序的功能是，读入代表三角形边长的3个整数，判定它们能否组成三角形。
如果能够，则输出三角形是等边、等腰或任意三角形的分类信息。
图1显示了该程序的流程图和程序图。
为以上的三角形分类程序设计一组测试用例。
@
图1
实验二：为自动售货机设计黑盒测试用例
有一个处理单价为5角钱的饮料的自动售货机软件测试用例的设计。
其规格说明如下：若投入5角钱或1元钱的硬币，押下〖橙汁〗或〖啤酒〗的按钮，则相应的饮料就送出来。
若售货机没有零钱找，则一个显示〖零钱找完〗的红灯亮，这时在投入1元硬币并押下按钮后，饮料不送出来而且1元硬币也退出来；若有零钱找，则显示〖零钱找完〗的红灯灭，在送出饮料的同时退还5角硬币。
|
扩展训练
题目1：利用因果图法编写测试用例。
某奖金计算软件实现功能如下：
1该软件可以计算某公司的年终奖，该公司员工分为普通员工和管理人员。
2员工表现分为普通、优秀和特殊贡献（普通和优秀员工都可以有特殊贡献，普通员工表现普通和管理人员表现普通拿的工资是不同的）。
}
3 根据员工的分类和表现，将奖金分为1类奖金，2类奖金——。
具体分析：
输入条件：员工类别：普通员工A1、管理人员A2
员工表现：普通B1、优秀B2、特殊贡献B3
输出条件：奖金类别：１类奖金C1、2类奖金C2——
…
其中：A1和A2是互斥的，B1和B2是互斥的，B1和B3，B2和B3可以同时满足。
普通员工：A1+B1—>C1
A1+B2 —〉C2
A1+B1+B3—〉C3
A1+B2+B3—〉C4
】
管理人员：A2+B1—〉C5
A2+B2—〉C6
A2+B1+B3—〉C7
A2+B2+B3—〉C8
4、实验步骤
~
基本训练
实验一步骤：
第一步：确定测试策略。
在本例中，对被测程序的功能有明确的要求，即：（1）判断能否组成三角形；
（2）识别等边三角形；
!
（3）识别等腰三角形；
（4）识别任意三角形。
因此可首先用黑盒法设计测试用例，然后用白盒法验证其完整性，必要时再进行补充。
第二步：根据本例的实际情况，在黑盒法中首先可用等价分类法划分输入的等价类，然后用边界值分析法和猜错法作补充。
等价分类法：
有效等价类：
【
输入3个正整数：
(1)3数相等
(2)3数中有2个数相等，比如AB相等
(3)3数中有2个数相等，比如BC相等
(4)3数中有2个数相等，比如AC相等
%
(5)3数均不相等
(6)2数之和不大于第3数，比如最大数是A
(7)2数之和不大于第3数，比如最大数是B
(8)2数之和不大于第3数，比如最大数是C
无效等价类：
》
(9)含有零数据
(10)含有负整数
(11)少于3个整数
(12)含有非整数
(13)含有非数字符
<
边界值法：
(14)2数之和等于第3数
猜错法：
(15)输入3个零
(16)输入3个负数
!
第三步：提出一组初步的测试用例，如下表所示：
请分别用弱健壮和强一般分别设计测试用例！
{
$
实验二步骤：
（1）列出原因和结果
；
原因：
1.售货机有零钱找
2.投入1元硬币
3.投入5角硬币
4.押下橙汁按钮
.
5.押下啤酒按钮
结果：
21.售货机〖零钱找完〗灯亮
22.退还1元硬币
23.退还5角硬币
!
24.送出橙汁饮料
25.送出啤酒饮料
（2）画出因果图，如图2示。
所有原因结点列在左边，所有结果结点列在右边。
建立中
间结点，表示处理的中间状态。
中间结点：
11. 投入1元硬币且押下饮料按钮
12. 押下〖橙汁〗或〖啤酒〗的按钮
"
13. 应当找5角零钱并且售货机有零钱找
14. 钱已付清
图2
（3）转换成判定表
（4）在判定表中，阴影部分表示因违反约束条件的不可能出现的情况，删去。
第16列与第32列因什么动作也没做，也删去。
最后可根据剩下的16列作为确定测试用例的依据。
，
5、实验思考
（1）如何确定等价类
（2）如何使用判定表设计测试
￥
附录：NextData问题黑盒测试用例设计一、问题描述
程序有三个输入变量month、day、year（month、day和year均为整数值，并且满足：1≤month≤12、1≤day≤31、1900≤year ≤2050。
），分别作为输入日期的月份、日、年份，通过程序可以输出该输入日期在日历上下一天的日期。
例如，输入为2005年11月29日，则该程序的输出为2005年11月30日。
请用黑盒测试方法设计测试用例。
三、设计测试用例
1. 用边界值测试方法设计测试用例
%
用健壮性测试法设计测试用例，按照下列步骤进行：
（1）分析各变量的取值
健壮性测试时，各变量分别取：略小于最小值、最小值、略高于最小值、正常值、略低于最大值、最大值和略大于最大值。
month：-1，1，2，11，12，13；
day：-1，1，2，30，31，32
~
year：1899，1900，1901，1975，2049，2050，2051；
（2）测试用例数
有n个变量的程序，其边界值分析会产生6n+1个测试用例。
这里有3个变量，因此会产生19个测试用例。
（3）设计测试用例，见表1-1。
NextDate函数的复杂性来源于两个方面：一是输入域的复杂性（即输入变量之间逻辑关系的复杂性），二是确定闰年的规则。
但是在进行健壮性测试时，没有考虑输入变量之间的逻辑关系，也没有考虑和闰年相关的问题，因此在设计测试用例时存在遗漏问题，比如和判断闰年相关的日期：、等。
、
表1-1NextDate函数测试用例
2. 用基于判定表的方法设计测试用例
%
（1）分析各种输入情况，列出为输入变量month、day、year划分的有效等价类。
month变量的有效等价类：
M1 = { month = 4，6，9，11 }
M2 = { month = 1，3，5，7，8，10 }
M3 = { month = 12 }
{
M4 = { month = 2 }
day变量的有效等价类：
D1={日期：1≤日期≤27}
D2={日期：日期=28}
D3={日期：日期=29}
]
D4={日期：日期=30}
D5={日期：日期=31}
year变量的有效等价类：
Y1 = { year是闰年}
Y2 = { year不是闰年}
<
（2）分析程序规格说明，结合以上等价类划分的情况给出问题规定的可能采取的操作（即列出所有的动作桩）。
考虑各种有效的输入情况，程序中可能采取的操作有以下六种：
a1：不可能
a2：日期增1
a3：日期复位
a4：月份增1。
a5：月份复位
a6：年增1
（3）根据步骤（1）和（2），画出判定表。
对判定表进行化简。
简化后的判定表，如表1-2所示。
彪1-2 NextDate问题的判定表
表1-2续）
（4）对判定表进行化简。
简化后的判定表，如表1-3所示。
—
表1-3 NextDate函数判定表的精简表
表1-3（续）
（5）设计测试用例
为判定表中的每一列设计一个测试用例，见表1-4。
表1-4 NextDate测试用例。