测试管理系统的核心是测试用例库和缺陷库。围绕测试用例的管理包括：测试用例、测试套件、测试执行结果等；围绕缺陷的管理包括：缺陷记录、缺陷跟踪及分析报告。而测试资源分配、测试数据管理、测试环境配置等可以归类为测试管理系统的一部分，也可以归类为测试基础设施的一部分。
随着可用的测试工具越来越多，测试系统本身越来越复杂，管理测试活动的各个方面已经成为一个越来越大的挑战。就测试用例的管理来说，不仅需要管理手工测试用例，还需要管理自动化测试脚本，实现自动化测试结果在测试用例管理工具中的自动更新，这需要测试用例管理工具和自动化测试工具的集成。
此外，测试管理系统有必要实现产品需求、测试用例和缺陷之间建立必要的映射关系，实现三者之间的双向可追溯性：在系统里打开一个缺陷，就知道是由那个测试用例发现的；可以列出任何一个测试用例所发现的缺陷情况，据此就知道哪些测试用例发现较多的缺陷，哪些测试用例从来没有发现缺陷；需求发生变化，需要修改哪些测试用例。要么一个测试管理工具本身同时具备管理需求、用例和缺陷的功能，要么可以集成其它的测试管理工具共同实现三者的管理和可追溯。
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