黑盒测试用例设计--因果图法

因果图法

因果图概念：因果图法是一种适合于描述对于多种输入条件组合的测试方法，根据输入条件的组合、约束关系和输出条件的因果关系，分析输入条件的各种组合情况，从而设计测试用例的方法，它适合于检查程序输入条件涉及的各种组合情况。

 

基本思路：利用图解法分析输入的各种组合情况，从而设计测试用例的方法，它适合于检查程序输入条件的各种组合情况。

 

因果图概述：

符号：

在因果图中，用C_i表示条件，E_i表示动作，有4种符号分别表示了规格说明中的4种因果关系，如图：

 

 

其中各节点表示的状态，可取值“0”或“1”。其中，“0”表示某状态不出现，“1”表示某状态出现。

恒等：

若条件出现，则动作出现；若条件不出现，则动作也不出现。

非（∽）：

若条件出现，则动作不出现；若条件不出现，则动作出现。

或（∨）：

若几个原因有一个出现，则结果出现；若几个原因都不出现，则结果不出现。

与（∧）：

若几个原因都出现，结果才出现；若其中一个原因不出现，则结果不出现。

 

 

约束：

由于输入状态相互之间可能存在某些依赖关系，这些依赖关系成为约束。

例如，某些输入条件本身不可能同时出现。输出状态之间也往往存在约束。在因果图中，用特定的符号标明这些约束。

从输入考虑，有4种约束，如图E、I、O、R；从动作考虑有1种约束，如图M。

 

 

E（互斥）：

表示a、b，2个条件不会同时成立，最多有1个可能成立。

I（包含）：

表示a、b、c，3个条件中至少有1个必须成立。

O（唯一）：

表示a、b中必须有1个，且仅有1个成立。

R（要求）：

表示当a出现时，b必须也出现。

M（强制）：

表示当a是1时，b必须是0。而当a为0时，b的值不确定。

 

 

因果图生成测试用例的基本步骤：

 

 

 

(1)  分析软件规格说明书中的输入输出条件并分析出等价类，将每个输入输出赋予一个标示符；分析规格说明中的语义，通过这些语义来找出相应的输入与输入之间，输入与输出之间的关系。

(2)  将对应的输入与输入之间，输入与输出之间的关系关联起来，并将其中不可能的组合情况标注成约束或者限制条件，形成因果图。

(3)  由因果图转化成判定表。

(4)  将判定表的每一列拿出来作为依据，设计测试用例。

 

适合使用因果图法设计测试的用例：

因果图方法最终生成的就是判定表，它适合于检查程序输入条件的各种组合情况。

例子：某个软件规格说明中包含以下要求：第一列字符必须是A或B，第二列字符必须是一个数字，在此情况下进行文件的修改；但如果第一列字符不正确，则输出信息L；如果第二列字符不是数字，则给出信息M。

解：

采用因果图方法进行分析，根据如下“关系表”，获得“因果图”的各种组合，其中∨表示“或”，∧表示“与”，∽表示“非。”

 

关系表：

编号

条件

编号

动作

C1

第一列字符是A  

E1

修改文件

C2

第一列字符是B

E2

给出信息L

C3

第二列字符是一个数字

E3

给出信息M

11

中间原因

 

 

 

因果图：

 

注：11为中间节点；因为原因1和原因2不能同时为1，所以施加约束。
    C1和C2为互斥关系，用E表示。

 

 

根据“因果图”制定“判定表”，3个因素共有8种组合。由于C1（首字符是A）成立时，C2（首字符是B）就不成立，此时变成6种组合。再合并结果一样的列，变成4种组合。如下表：

 

注：“判定表”的每一列代表一个测试用例。

 

判定表

序号

1

2

3

4

5

6

条件

C1

1

0

0

1

0

0

C2

0

1

0

0

1

0

C3

1

1

1

0

0

0

动作

E1

1

1

0

0

0

0

E2

0

0

1

0

0

0

E3

0

0

0

1

1

1

 

 

优化后的判定表

序号

1

2

3

4/5/6

条件

C1

1

0

0

—

C2

0

1

0

—

C3

1

1

1

0

动作

E1

1

1

0

0

E2

0

0

1

0

E3

0

0

0

1

用例

首字母为A

第2字符为数字

首字母为B

第2字符为数字

首字母为x

第2字符为数字

首字母为A或B或x，

第2字符不是数字