软件测试技术8黑盒测试因果图法

1、黑盒测试因果图康玲四、因果图法基于决策表的测试是最严格的功能性测试，因基于决策表的测试是最严格的功能性测试，因为决策表具有逻辑严格性。为决策表具有逻辑严格性。与之相关连的方法：与之相关连的方法：缺点：缺点：使用麻烦，冗余多。使用麻烦，冗余多。自从自从20世纪世纪60年代初以来，决策表一直被用来年代初以来，决策表一直被用来表示和分析复杂逻辑关系。决策表很适合描述表示和分析复杂逻辑关系。决策表很适合描述不同条件集合下采取行动的若干组合的情况。不同条件集合下采取行动的若干组合的情况。因果图，是一种形式语言（有严格语法限制的语言，计算机语言都是形式语 言），是将自然语言描述的规格说明转换为因果图。实质

2、上，是一种数字逻辑电路（一个组合的逻辑网络），但没有使用标准的电子学符号，而是使用了稍微简单点 的符号。因果图法(Cause/Effect Graphing)一些程序的功能可以用判定表的形式来表示，一些程序的功能可以用判定表的形式来表示，并根据输入条件的组合情况规定相应的操作。并根据输入条件的组合情况规定相应的操作。从程序规格说明书的描述中找出从程序规格说明书的描述中找出因因（输入条件）（输入条件）和和果果（输出结果或程序状态的改变）的关系，（输出结果或程序状态的改变）的关系，通过因果图转换为判定表，最后为判定表的每通过因果图转换为判定表，最后为判定表的每一列设计一个测试用例一列设计一个测试用

3、例考虑到输入情况的各种组合以及各个输入情况考虑到输入情况的各种组合以及各个输入情况之间的相互制约关系。之间的相互制约关系。因果图法使用了简单的逻辑符号，以直线连接左右节点。左使用了简单的逻辑符号，以直线连接左右节点。左节点表示输入状态（或称原因），右节点表示输出节点表示输入状态（或称原因），右节点表示输出状态（结果）。状态（结果）。c1e1（a）恒等c1e1（b）非c2e1c1c3V（c）或c2e1c1V（d）与图中，图中，ci表示原因，通常位于图的左部，表示原因，通常位于图的左部，ei表表示结果，位于图的右部。示结果，位于图的右部。ci与与ei取值取值0或或1，0表表示某状态不出现，示某状态

4、不出现，1表示某状态出现表示某状态出现恒等：若恒等：若c1是是1，则，则e1也为也为1，否则，否则e1为为0；非：若非：若c1是是1，则，则e1为为0，否则，否则e1为为1；或：若或：若c1或或c2或或c3是是1，则，则e1是是1，否则，否则e1为为0，“或或”可有任意个输入；可有任意个输入；与：若与：若c1和和c2都是都是1，则，则e1为为1，否则，否则e1为为0，“与与”也可有任意个输入。也可有任意个输入。在实际问题当中输入状态相互之间还可能存在某些在实际问题当中输入状态相互之间还可能存在某些依赖关系，称为依赖关系，称为“约束约束”abE异(a)acI或babO唯一abR要求ab强制M(b

5、)(c)(d)(e)对于输入条件的约束有对于输入条件的约束有4种：种：E约束（异）：约束（异）：a和和b中最多有一个可能为中最多有一个可能为1，即，即a和和b不不能同时为能同时为1；I约束（或）：约束（或）：a、b、c中至少有一个必须是中至少有一个必须是1，即，即a、b、c不能同时为不能同时为0；O约束（唯一）：约束（唯一）：a和和b必须有一个且仅有一个为必须有一个且仅有一个为1；R约束（要求）：约束（要求）：a是是1时，时，b必须是必须是1；对于输出条件的约束只有对于输出条件的约束只有M约束约束M约束（强制）：若结果约束（强制）：若结果a是是1，则结果，则结果b强制为强制为0。因果图导出测试

6、用例步骤：分析程序规格说明中的原因及结果。分析程序规格说明中的原因及结果。分析程序规格说明中语义的内容，找出原因与结分析程序规格说明中语义的内容，找出原因与结果之间、原因与原因之间的对应关系，将其表示果之间、原因与原因之间的对应关系，将其表示成连接各原因与各结果的成连接各原因与各结果的“因果图因果图”。由于语法或环境限制，有些原因与原因之间或与由于语法或环境限制，有些原因与原因之间或与结果之间的组合情况不能出现，用记号标明约束结果之间的组合情况不能出现，用记号标明约束或限制条件；或限制条件；将因果图转换成决策表；将因果图转换成决策表；根据决策表中每一列设计测试用例根据决策表中每一列设计测试用例

7、因果图法举例程序的规格说明要求：输入的第一个字符必须程序的规格说明要求：输入的第一个字符必须是是“#”或或“*”，第二个字符必须是一个数字，在，第二个字符必须是一个数字，在此情况下进行文件的修改；如果第一个字符不此情况下进行文件的修改；如果第一个字符不是是“#”或或“*”，则给出信息，则给出信息N；如果第二个字符；如果第二个字符不是数字，则给出信息不是数字，则给出信息M。步骤：分析程序的规格说明，列出原因和结果；分析程序的规格说明，列出原因和结果；找出原因与结果之间的因果关系、原因与原找出原因与结果之间的因果关系、原因与原因之间的约束关系，画出因果图。因之间的约束关系，画出因果图。将因果图转换

8、成决策表；将因果图转换成决策表；根据根据3中的决策表，设计测试用例的输入数中的决策表，设计测试用例的输入数据和预期输出。据和预期输出。解法如下：在明确了上述要求后，可以明确地将原因和结在明确了上述要求后，可以明确地将原因和结果分开。果分开。原因：原因：c1第一个字符是第一个字符是“#” c2第一个字符是第一个字符是“*” c3第二个字符是一个数字第二个字符是一个数字结果：结果：a1给出信息给出信息N a2修改文件修改文件 a3给出信息给出信息M（2）因果图c1c2c310a3a2a1VV因果图表示c1c2c310a3a2a1VVE具有E约束的因果图表示10导出结果的进一步原因（3）将因果图转换

9、成决策表 规则规则 选项选项12345678条件条件c1c2c310111110101110010111010100100000动作动作a1a2a3不可能不可能测试用例测试用例#3#A*6*BA1GT(4)设计测试用例最左边两列，原因最左边两列，原因c1和和c2同时为同时为1不可能，排不可能，排除掉，根据表可设计出除掉，根据表可设计出6个测试用例。个测试用例。Test1：输入数据：输入数据#3 预期输出修改文件预期输出修改文件Test2：输入数据：输入数据#A 预期输出给出信息预期输出给出信息MTest3：输入数据：输入数据*6 预期输出修改文件预期输出修改文件Test4：输入数据：输入数据*

10、B 预期输出给出信息预期输出给出信息MTest5：输入数据：输入数据A1 预期输出给出信息预期输出给出信息NTest6：输入数据：输入数据GT 预期输出给出信息预期输出给出信息M和和N使用因果图法的优点考虑了多个输入之间的相互组合、相互制约关考虑了多个输入之间的相互组合、相互制约关系；系；能够帮助我们按一定步骤，高效率地选择测试能够帮助我们按一定步骤，高效率地选择测试用例，同时还能为我们指出，程序规格说明描用例，同时还能为我们指出，程序规格说明描述中存在着什么问题述中存在着什么问题因果图法案例分析有一个处理单价为有一个处理单价为1元元5角的盒装饮料的自动售角的盒装饮料的自动售货机软件。若投入货

11、机软件。若投入1元元5角硬币，按下角硬币，按下“可乐可乐”，“雪碧雪碧”或或“红茶红茶”按钮，相应的饮料就送出来。按钮，相应的饮料就送出来。若投入的是两元硬币，在送出饮料的同时退还若投入的是两元硬币，在送出饮料的同时退还5角硬币。角硬币。原因及结果原因c1:投入1元5角硬币；c2:投入2元硬币；c3:按“可乐”按钮；c4:按“雪碧”按钮；c5:按“红茶”按钮;中间状态11：已投币12：已按钮结果a1:退还5角硬币；a2:送出“可乐”饮料；a3:送出“雪碧”饮料；a4:送出“红茶”饮料;因果图决策表1 12 23 34 45 56 67 78 89 910101111c1:c1:投入投入1 1元

12、元5 5角硬币角硬币c2:c2:投入投入2 2元硬币元硬币c3:c3:按按“可乐可乐”按钮按钮c4:c4:按按“雪碧雪碧”按钮按钮c5:c5:按按“红茶红茶”按钮按钮1 10 01 10 00 01 10 00 01 10 01 10 00 00 01 11 10 00 00 00 00 01 11 10 00 00 01 10 01 10 00 01 10 00 01 10 01 10 00 00 00 00 01 10 00 00 00 00 01 10 00 00 00 00 01 11111：已投币：已投币1212：已按钮：已按钮1 11 11 11 11 11 11 10 01 11 11 11 11 11 11 10 00 01 10 01 10 01 1a1:a1:退还退还5 5角硬币角硬币a2:a2:送出送出“可乐可乐”饮料饮料a3:a3:送出送出“雪碧雪碧”饮料饮料a4:a4:送出送出“红茶红茶”饮料饮料作业习题某软件的一个模块的需求规格说明书中描述：某软