第5講 基于狀態(tài)的測(cè)試

基于狀態(tài)的軟件測(cè)試技術(shù)有窮狀態(tài)機(jī)(FiniteStateMachine,FSM)基于FSM的測(cè)試狀態(tài)圖基于狀態(tài)圖的測(cè)試FSMMealy機(jī)狀態(tài)是被動(dòng)的，輸出和狀態(tài)沒(méi)有聯(lián)系Moore機(jī)

狀態(tài)是主動(dòng)的，輸出與變換沒(méi)有聯(lián)系FSMMealy機(jī)6元組（S，I，O，，，s0）S為有限狀態(tài)集，

s0∈S為初始狀態(tài)I為有限輸入字符集O為有限輸出字符集:S×I→S為狀態(tài)轉(zhuǎn)換函數(shù):S×I→O為輸出函數(shù)FSM示例游戲開始P1發(fā)球P2發(fā)球P1贏P2贏P1_start/SimulateVolleyP2_start/SimulateVolleyP1_Win[P1_Score<20]/P1AddPoint,SimulateVolleyP2_Win[P2_Score<20]/P2AddPoint,SimulateVolleyP2_Win/SimulateVolleyP1_Win/SimulateVolleyP1_Win[P1_Score=20]/P1AddPointP2_Win[P1_Score=20]/P2AddPointP1_IsWinnerP2_IsWinnerFSMMoore機(jī)6元組（S，I，O，，，s0），其中：S為有限狀態(tài)集，

s0∈S為初始狀態(tài)I為有限輸入字符集O為有限輸出字符集:S×I→S為狀態(tài)轉(zhuǎn)換函數(shù):S→O為輸出函數(shù)Mealy機(jī)和Moore機(jī)可以相互轉(zhuǎn)換FSM示例游戲開始P1繼續(xù)P1AddPoint,SimulateVolleyP1贏P1AddPointP1_startP2_startP1_WinP2_WinP1_WinP1_Win[P1_Score=20]P1發(fā)球SimulateVolleyP2發(fā)球SimulateVolleyP1_Win[P1_Score<20]選手2繼續(xù)P2AddPoint,SimulateVolleyP2贏P2AddPointP2_WinP2_Win[P2_Score=20]P2_Win[P2_Score<20]P2_WinP1_WinP1贏了P1_IsWinnerP2贏了P1_IsWinnerP2_IsWinner基于FSM的測(cè)試經(jīng)典測(cè)試方法T方法（TransitionTour）U方法（UniqueInput/Output,UIO）D方法（

Distinguishingsequence）W方法（CharacterizationsetW）假定有窮狀態(tài)機(jī)是最小、強(qiáng)連通和完全的基于FSM的測(cè)試示例03241A/0B/1A/1B/1A/0A/1A/0B/0B/1B/基于FSM的測(cè)試T方法遷移回路法所有遷移被覆蓋檢錯(cuò)能力較差測(cè)試序列：B

ABABAAAAAAABB

0101001011011基于FSM的測(cè)試UIO序列U方法產(chǎn)生每個(gè)狀態(tài)的UIO序列為每個(gè)遷移，產(chǎn)生測(cè)試子序列聯(lián)合子序列，產(chǎn)生整個(gè)測(cè)試序列測(cè)試序列：rAAAAAAArAAAABBrAAABBBrAABBrABBBrBB基于FSM的測(cè)試狀態(tài)UIO1a/12a/0,a/13b/1,a/1通過(guò)？Uv方法對(duì)UIO序列的唯一性進(jìn)行驗(yàn)證基于FSM的測(cè)試基于FSM的測(cè)試基于FSM的測(cè)試D方法發(fā)現(xiàn)區(qū)分所有狀態(tài)的區(qū)分序列為每個(gè)遷移，產(chǎn)生測(cè)試子序列聯(lián)合測(cè)試子序列，產(chǎn)生測(cè)試序列結(jié)果測(cè)試序列rAAAAABBrAAAABBBrAAABBBrAABBBrABBBrBBB基于FSM的測(cè)試W方法發(fā)現(xiàn)區(qū)分所有狀態(tài)的特征集(W集)為每個(gè)遷移產(chǎn)生測(cè)試子序列聯(lián)合測(cè)試子序列，產(chǎn)生測(cè)試序列W集:{A,AA,B}States(A)s(AA)s(B)0001111201030114101狀態(tài)圖有窮狀態(tài)機(jī)的局限限制了可伸縮性當(dāng)狀態(tài)數(shù)非常多時(shí)，怎樣畫出清晰的、易理解的狀態(tài)圖？不能表示并發(fā)不適合表示兩個(gè)或多個(gè)轉(zhuǎn)換同時(shí)發(fā)生的情況積狀態(tài)機(jī)？狀態(tài)數(shù)成指數(shù)增長(zhǎng)，大量不相關(guān)或不可達(dá)狀態(tài)模型擴(kuò)展—狀態(tài)圖Harel狀態(tài)圖（Statechart）UML狀態(tài)圖（StatechartDiagram）狀態(tài)圖Harel狀態(tài)圖狀態(tài)圖=狀態(tài)圖形+深度+正交性+廣播通信深度（狀態(tài)分層）OR狀態(tài)是一個(gè)子狀態(tài)圖。當(dāng)處于OR狀態(tài)時(shí)，必須處于其子狀態(tài)圖的一個(gè)且僅一個(gè)狀態(tài)正交AND狀態(tài)可以分解為多個(gè)子狀態(tài)，當(dāng)一個(gè)對(duì)象處于AND狀態(tài)時(shí)，它必須處于每個(gè)子狀態(tài)事件廣播遷移輸出的事件向整個(gè)狀態(tài)圖廣播狀態(tài)圖示例狀態(tài)圖歷史態(tài)最近被訪問(wèn)的狀態(tài)H：表示同級(jí)中最近進(jìn)入的狀態(tài)H*：最近訪問(wèn)的處于任意深度級(jí)別上的子狀態(tài)集狀態(tài)圖正交性同步轉(zhuǎn)換狀態(tài)圖UML狀態(tài)圖在Harel狀態(tài)圖的基礎(chǔ)上擴(kuò)展了一些新特征組合狀態(tài)、子機(jī)狀態(tài)、狀態(tài)內(nèi)部遷移狀態(tài)圖基于狀態(tài)圖的測(cè)試用狀態(tài)圖來(lái)描述事件序列，或用例場(chǎng)景測(cè)試評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試生成狀態(tài)圖（層次化）有窮狀態(tài)機(jī)測(cè)試規(guī)格說(shuō)明書測(cè)試用例模型轉(zhuǎn)換圖形遍歷/覆蓋輸入實(shí)例化基于狀態(tài)圖的測(cè)試狀態(tài)圖有窮狀態(tài)機(jī)基于狀態(tài)圖的測(cè)試轉(zhuǎn)換規(guī)則格局指在某一時(shí)刻，狀態(tài)圖S中的最大活動(dòng)狀態(tài)集合狀態(tài)子集C構(gòu)成一個(gè)格局當(dāng)且僅當(dāng)C包含根節(jié)點(diǎn)AND狀態(tài)qC，則：q’

(q)q’

COR狀態(tài)qC，則：q’

(q)q’

C全局狀態(tài)轉(zhuǎn)換步（轉(zhuǎn)換沖突？）基于狀態(tài)圖的測(cè)試生成測(cè)試規(guī)格說(shuō)明書遍歷狀態(tài)遷移圖，產(chǎn)生測(cè)試場(chǎng)景生成測(cè)試用例根據(jù)測(cè)試場(chǎng)景，選擇輸入數(shù)據(jù)一個(gè)測(cè)試場(chǎng)景可以產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)測(cè)試用例基于狀態(tài)圖的測(cè)試示例--ATM系統(tǒng)測(cè)試基于狀態(tài)圖的測(cè)試示例—ATM的有窮狀態(tài)機(jī)基于狀態(tài)圖的測(cè)試TS1：Sb·T1·S1·T2·S2·T5·S4·T6·S5·T9·S5·T12·S9·T14·S1

測(cè)試場(chǎng)景1

基于狀態(tài)圖的測(cè)試測(cè)試場(chǎng)景2

TS2：Sb·T1·S1·T2·S2·T5·S4·T7·S6·T12·S9·T14·S1

基于狀態(tài)圖的測(cè)試測(cè)試場(chǎng)景3

TS3：Sb·T1·S1·T2·S2·T5·S4·T8·S7·T10·S7·T12·S9·T14·S1

基于狀態(tài)圖的測(cè)試TS4：Sb·T1·S1·T2·S2·T3·S2·T3·S2·T4·S3測(cè)試場(chǎng)景4

基于狀態(tài)圖的測(cè)試由測(cè)試場(chǎng)景產(chǎn)生測(cè)試用例

在需要輸入數(shù)據(jù)的步驟輸入一系列各不相同的測(cè)試值，來(lái)檢驗(yàn)在各種情況下系統(tǒng)是否滿足需求示例賬號(hào)PIN帳戶余額977764435433543452765$5760977763436571288332456$355.56基于狀態(tài)圖的測(cè)試測(cè)試用例輸入輸出（系統(tǒng)響應(yīng)）TC1歡迎界面插卡要求用戶輸入PINPIN要求用戶選擇服務(wù)選擇“取款”事務(wù)要求用戶輸入取款金額無(wú)效取款額提示輸入無(wú)效，要求重新輸入有效取款額詢問(wèn)是否繼續(xù)其他交易選擇“不繼續(xù)”回到歡迎界面示例—場(chǎng)景1測(cè)試用例模板基于狀態(tài)圖的測(cè)試測(cè)試用例輸入輸出說(shuō)明TC1歡迎界面插卡要求用戶輸入PIN452765要求用戶選擇服務(wù)選擇“取款”服務(wù)要求用戶輸入取款金額0提示輸入無(wú)效，要求重新輸入20詢問(wèn)是否繼續(xù)其他交易選擇“否”回到歡迎界面場(chǎng)景1的測(cè)試用例1—TC1基于狀態(tài)圖的測(cè)試測(cè)試用例輸入輸出說(shuō)明TC2歡迎界面插卡要求用戶輸入PIN452765要求用戶選擇服務(wù)選擇“取款”服務(wù)要求用戶輸入取款金額635提示輸入無(wú)效，要求重新輸入5