测试工程师必备数据库知识详解

测试工程师必备数据库知识详解（含重点示例）

1. 数据库基础概念

(1) 数据库类型

类型	特点	常见数据库	适用场景
关系型数据库	数据以表格形式存储，支持SQL	MySQL, PostgreSQL, Oracle	需要强一致性的业务（如银行交易）
非关系型数据库	灵活的数据结构（JSON、键值对）	MongoDB, Redis	高并发、灵活数据（如用户会话、缓存）

示例：

• 测试电商系统时，订单数据用MySQL（关系型），用户购物车临时数据用Redis（非关系型）。

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2. SQL查询核心语法（测试重点）

(1) 基础查询

-- 查询所有用户
SELECT * FROM users;

-- 查询特定条件（如状态为活跃的用户）
SELECT * FROM users WHERE status = 'active';

(2) 多表关联（JOIN）

-- 查询订单及对应的用户信息（内连接）
SELECT orders.id, users.name 
FROM orders 
INNER JOIN users ON orders.user_id = users.id;

-- 左连接（即使没有匹配也返回左表数据）
SELECT users.name, orders.id
FROM users
LEFT JOIN orders ON users.id = orders.user_id;

(3) 聚合与分组

-- 统计每个用户的订单数量
SELECT user_id, COUNT(*) as order_count 
FROM orders 
GROUP BY user_id;

-- 检查订单总金额是否超过1000元
SELECT user_id, SUM(amount) as total_amount
FROM orders
GROUP BY user_id
HAVING total_amount > 1000;

(4) 子查询

-- 查询没有下过单的用户
SELECT * FROM users
WHERE id NOT IN (SELECT DISTINCT user_id FROM orders);

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3. 数据完整性测试

(1) 主键约束测试

场景：确保用户ID唯一，不能重复插入

-- 测试用例：插入重复ID
INSERT INTO users (id, name) VALUES (1, 'Alice');  -- 成功
INSERT INTO users (id, name) VALUES (1, 'Bob');     -- 应该报错！

(2) 外键约束测试

场景：订单必须关联真实用户

-- 测试用例：插入不存在的user_id
INSERT INTO orders (id, user_id, amount) 
VALUES (100, 999, 50.00);  -- 应该报错（user_id=999不存在）

(3) NULL约束测试

场景：用户名不能为空

-- 测试用例：插入NULL用户名
INSERT INTO users (id, name) VALUES (2, NULL);  -- 应该报错！

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4. 数据库性能测试

(1) 检查慢查询

-- 使用EXPLAIN分析查询性能
EXPLAIN SELECT * FROM orders WHERE user_id = 1001;

输出关键指标：

• type=ALL（全表扫描 → 需优化）
• type=index（索引扫描 → 高效）

(2) 索引优化

-- 创建索引加速查询
CREATE INDEX idx_user_id ON orders(user_id);

-- 验证索引是否生效
EXPLAIN SELECT * FROM orders WHERE user_id = 1001;  -- 应显示"Using index"

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5. 自动化测试中的数据库验证

(1) Python + pytest 示例

import pymysql

def test_order_creation():
    # 模拟用户下单
    ui_add_order(user_id=1, product="Book")

    # 数据库断言
    conn = pymysql.connect(host="localhost", user="test", password="test", db="shop")
    cursor = conn.cursor()
    cursor.execute("SELECT COUNT(*) FROM orders WHERE user_id = 1")
    result = cursor.fetchone()
    assert result[0] == 1, "订单未正确插入数据库！"

(2) Java + JDBC 示例

@Test
public void testUserRegistration() {
    // 模拟注册
    registerUser("testuser", "password123");

    // 数据库断言
    Connection conn = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost/shop", "test", "test");
    Statement stmt = conn.createStatement();
    ResultSet rs = stmt.executeQuery("SELECT * FROM users WHERE username = 'testuser'");
    assertTrue(rs.next(), "用户未成功注册！");
}

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6. 高频测试场景示例

场景1：电商订单状态流转

-- 下单后状态应为"pending"
SELECT status FROM orders WHERE id = 1001;  -- 预期: 'pending'

-- 支付后状态变为"paid"
UPDATE orders SET status = 'paid' WHERE id = 1001;
SELECT status FROM orders WHERE id = 1001;  -- 预期: 'paid'

场景2：用户删除级联检查

-- 测试删除用户时，关联订单是否自动删除（需外键设置ON DELETE CASCADE）
DELETE FROM users WHERE id = 1001;
SELECT COUNT(*) FROM orders WHERE user_id = 1001;  -- 预期: 0

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总结：测试工程师数据库核心能力

技能	用途	示例
SQL查询	验证数据准确性	SELECT * FROM orders WHERE status = 'paid'
约束测试	保证数据完整性	测试主键唯一性、外键关联
索引优化	提升查询性能	CREATE INDEX idx_email ON users(email)
自动化集成	在UI/API测试中校验数据库	Python + pytest 数据库断言

学习建议：

1. 使用 MySQL Workbench 或 DBeaver 练习SQL
2. 在测试环境中模拟数据增删改查
3. 结合Postman/Requests发API请求后，直接查库验证