第05課 黑盒測試4-因果圖錯誤推測場景法

軟件測試孫旭光sunxuguang@防災(zāi)科技學(xué)院復(fù)習(xí)黑盒測試——把程序看作一個不能打開的黑盒子，只檢查程序功能是否按照需求規(guī)格說明書的規(guī)定正常使用。也叫做功能測試或者基于規(guī)格說明的測試。黑盒測試用例設(shè)計主要有以下幾種方法：等價類劃分法邊界值分析法因果圖法決策表法經(jīng)常組合起來使用復(fù)習(xí)—決策表法基于決策表的測試是最嚴(yán)格，最具有邏輯性的黑盒測試方法。決策表是把作為條件的所有輸入的各種組合值以及對應(yīng)輸出值都羅列出來而形成的表格。它能夠?qū)?fù)雜的問題按照各種可能的情況全部列舉出來，簡明并避免遺漏。因此，利用決策表能夠設(shè)計出完整的測試用例集合。決策表適合處理：針對不同邏輯條件的組合值，分別執(zhí)行不同的操作這樣的問題。復(fù)習(xí)—決策表法決策表的組成：構(gòu)造決策表可采用以下5個步驟：列出所有的條件樁和動作樁。確定規(guī)則的個數(shù)。填入條件項。填入動作項，得到初始決策表。簡化決策表，合并相似規(guī)則。第二章黑盒測試2.1黑盒測試的基本概念2.2等價類劃分2.3邊界值分析法2.4因果圖法2.5決策表法2.6黑盒測試方法的比較與選擇2.7黑盒測試工具介紹因果圖法當(dāng)程序輸入之間有關(guān)系，例如：約束關(guān)系、組合關(guān)系時，用等價類劃分和邊界值分析是很難描述的，測試效果難以保障。因此必須考慮使用一種適合于描述對于多種條件的組合，產(chǎn)生多個相應(yīng)動作的測試方法——因果圖法。因果圖法——就是一種利用圖解法分析輸入的各種組合情況，從而設(shè)計測試用例的方法，它適合于檢查程序輸入條件的各種情況的組合。如果開發(fā)項目在設(shè)計階段就采用的決策表，就不必再畫因果圖，可以直接利用決策表設(shè)計測試用例。因果圖法因果圖法的原理因果圖：以直線連接左右結(jié)點，左結(jié)點表示輸入狀態(tài)（因），右結(jié)點表示輸出狀態(tài)（果）。因果圖法在實際問題中，輸入狀態(tài)之間可能存在某些依賴關(guān)系，稱為約束。約束的含義輸入條件的約束：E（異或）：a和b中最多只能有一個為1，即a和b不能同時為1。I（或）：a、b和c中至少有一個為1，即a、b和c不能同時為0。O（唯一）：a和b必須有一個，且僅有一個為1.R（要求）：a是1時，b必須是1，輸出條件的約束：M（強(qiáng)制）：如果結(jié)果a是1，則結(jié)果b強(qiáng)制為0.因果圖法因果圖法測試用例的設(shè)計步驟：確定軟件規(guī)格中的原因和結(jié)果。分析規(guī)格說明中哪些是原因（即輸入條件或輸入條件的等價類），哪些是結(jié)果（即輸出條件），并給每個原因和結(jié)果賦予一個標(biāo)識符。確定原因和結(jié)果之間的邏輯關(guān)系。分析軟件規(guī)格說明中的語義，找出原因與結(jié)果之間、原因與原因之間對應(yīng)的關(guān)系，根據(jù)這些關(guān)系畫出因果圖。確定因果圖中的各個約束。在因果圖上用一些記號表明有些原因與原因之間、原因與結(jié)果之間不可能出現(xiàn)的組合情況，即約束或限制條件。把因果圖轉(zhuǎn)換為決策表。根據(jù)決策表設(shè)計測試用例。因果圖法因果圖法的測試運用程序的規(guī)格說明要求：輸入的第一個字符必須是#或*，第二個字符必須是一個數(shù)字，在此情況下進(jìn)行文件的修改；如果第一個字符不是#或*，則給出信息N；如果第二個字符不是數(shù)字，則給出信息M。1.將原因和結(jié)果分開。原因：c1——第一個字符是#c2——第一個字符是*c3——第二個字符是一個數(shù)字結(jié)果：e1——給出信息Ne2——修改文件e3——給出信息M因果圖法2.繪制因果圖。其中編號為10的中間節(jié)點是導(dǎo)出結(jié)果的進(jìn)一步原因。畫出約束條件。因為c1和c2不可能同時為1，即第一個字符不可能既是#又是*，在因果圖上可對其施加E約束，得到具有約束的因果圖。c1c2c310e3e2e1∨～～∧因果圖表示c1c2c310e3e2e1∨～～∧E具有E約束的因果圖表示或非與因果圖法3.將因果圖轉(zhuǎn)換成決策表因果圖法4.設(shè)計測試用例。根據(jù)上一步中的決策表，最左面的兩列c1和c2同時為1是不可能的，需要排除。所以，可設(shè)計出6個測試用例：1：輸入數(shù)據(jù)——#3預(yù)期結(jié)果——修改文件2：輸入數(shù)據(jù)——#A預(yù)期結(jié)果——給出信息M3：輸入數(shù)據(jù)——*6預(yù)期結(jié)果——修改文件4：輸入數(shù)據(jù)——*B預(yù)期結(jié)果——給出信息M5：輸入數(shù)據(jù)——A1預(yù)期結(jié)果——給出信息N6：輸入數(shù)據(jù)——GT預(yù)期結(jié)果——給出信息M和N例如，有一個處理單價為5角錢的飲料自動售貨機(jī)，軟件測試用例的設(shè)計規(guī)格說明如下：若投入5角錢或1元錢的硬幣，押下〖橙汁〗或〖啤酒〗的按鈕，則相應(yīng)的飲料就送出來。若售貨機(jī)沒有零錢找，則一個顯示〖零錢找完〗的紅燈亮，這時在投入1元硬幣并押下按鈕后，飲料不送出來而且1元硬幣也退出來；若有零錢找，則顯示〖零錢找完〗的紅燈滅，在送出飲料的同時退還5角硬幣?！本毩?xí)1)分析這一段說明，列出原因和結(jié)果:

1.售貨機(jī)有零錢找

2.投入1元硬幣

3.投入5角硬幣

4.押下橙汁按鈕

5.押下啤酒按鈕結(jié)果：21.售貨機(jī)〖零錢找完〗燈亮

22.退還1元硬幣

23.退還5角硬幣

24.送出橙汁飲料

25.送出啤酒飲料畫出因果圖所有原因結(jié)點列在左，所有結(jié)果結(jié)點列在右。建立中間結(jié)點，表示中間狀態(tài):11.投入1元硬幣且押下飲料按鈕

12.押下〖橙汁〗或〖啤酒〗的按鈕

13.應(yīng)當(dāng)找5角零錢并且售貨機(jī)有零錢找

14.錢已付清由于2與3，4與5不能同時發(fā)生，分別加上約束條件E。因果圖轉(zhuǎn)換成判定表。在判定表中選擇測試用例。

練習(xí)某電力公司有A、B、C、D四類收費標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定如下圖。請用因果圖法設(shè)計測試用例。將原因和結(jié)果分開：原因：

1——居民用電；

2——動力用電；

3——＜100度/月；

4——＜10000度/月；

5——高峰用電；

結(jié)果：

A——A類計費；

B——B類計費；

C——C類計費；

D——D類計費。加上幾個中間節(jié)點：

I1——民用且≥100度/月；

I2——動力、非高峰且＜10000度/月；

I3——動力、非高峰且≥10000度/月；

I4——動力、高峰且＜10000度/月。因果圖設(shè)計測試用例：1：輸入數(shù)據(jù)——居民電，90度/月；預(yù)期結(jié)果——A2：輸入數(shù)據(jù)——居民電，110度/月；預(yù)期結(jié)果——B3：輸入數(shù)據(jù)——動力電，非高峰，8000度/月；預(yù)期結(jié)果——B4：輸入數(shù)據(jù)——動力電，非高峰，12000度/月；預(yù)期結(jié)果——C5：輸入數(shù)據(jù)——動力電，高峰，9000度/月；預(yù)期結(jié)果——C6：輸入數(shù)據(jù)——動力電，高峰，11000度/月；預(yù)期結(jié)果——D黑盒測試法概述1等價類劃分2邊界值分析3基于決策表的測試4主要內(nèi)容因果圖法5第二章黑盒測試技術(shù)其它方法6黑盒測試13542邊界值法等價類劃分法其它決策表法因果圖法定義

基于經(jīng)驗和直覺推測程序中可能存在的各種錯誤,針對這些錯誤設(shè)計相應(yīng)的測試用例常作為一種補(bǔ)充測試用例的設(shè)計方法Steps錯誤猜測設(shè)計法是一個在很大程度上憑直覺進(jìn)行的比較隨意的過程用列表舉出程序中可能有的錯誤和容易發(fā)生錯誤的特殊情況基于該列表構(gòu)造測試用例2.6錯誤推測法現(xiàn)在的軟件幾乎都是用事件觸發(fā)來控制流程的，事件觸發(fā)時的情景便形成了場景，而同一事件不同的觸發(fā)順序和處理結(jié)果就形成事件流。這種在軟件設(shè)計方面的思想也可以引入到軟件測試中，可以比較生動地描繪出事件觸發(fā)時的情景，有利于測試設(shè)計者設(shè)計測試用例，同時使測試用例更容易理解和執(zhí)行。場景法就是通過用例場景描述用例執(zhí)行的路徑，從用例開始到結(jié)束遍歷這條路徑上所有基本流和備選流。2.7

場景法使用用例進(jìn)行需求建模利