黑盒测试用例设计模式-因果图

黑盒测试用例设计模式-因果图


一、概念

        因果图用于描述系统的输入输出、以及输入和输出之间的因果关系、输入和输出之间的约束关系。

        因果图的绘制过程是对被测系统外部特征的建模过程。根据系统输入输出之间的因果图可以得到判定表，从而规划出测试用例。

因果图和判定表两种方法在实际使用中结合紧密，往往同时使用，此时可以理解因果图为判定表的前置过程。对于一些简单的系统，

或输入与输出已经非常明确的系统，判定表可以单独使用。

        因果图需要描述下面的一些关系：

        1.输入与输出之间的因果关系。因果图的表示中输入与输出间的因果关系有四种：

            1）恒等关系：当输入项发生，会产生对应输出，当输入项不发生时，不会产生对应输出。

            2）非关系：与恒等关系相反

            3）或关系：多个输入条件中，只要有一个发生，则会产生对应输出。

            4）与关系：多个输入条件中，只有所有输入项发生时，才会产生对应输出。

        对应的因果图表示方法如下：



        图1

        2.输入与输入之间的约束关系。因果图的表示中输入与输入之间的约束关系有四种：

            1）异：所有输入中至多一个输入条件发生。

            2）或：所有输入中至少一个输入条件发生。

            3）唯一：所有输入中有且只有一个输入条件发生。

            4）要求：所有输入中只要有一个输入条件发生，则其它输入也会发生。

        对应的因果图表示方法如下：



        图2

二、应用

1.实施步骤：

1）标识输入和输出

逐项分析测试子项的测试规格，找出其中的输入和输出并标识出来，其中要注意以下几点：

      1.输入需要包括外部消息输入、内部预置的用户状态、数据配置等所有对系统输出有影响的因素；

      2.输入和输出项只涉及两种取值的，可以只做为一个标识出来。若输入项涉及多种取值，每个取值需要作为一个输入标识出来；

      3.标识符可以自己确定，但输入与输出需要独立标识。

2）画出因果图

      1.根据特性测试需求分析和SRS等参考文档，针对每项测试子项的测试规格，分析输入与输出之间，输入与输入之间的关系，

根据这些关系，画出因果图。

      2.由于语法或环境限制，有些输入与输入之间，输入与输出之间的组合情况不可能出现。为表明这些特殊情况，在因果图上用一

些记号表明约束或限制条件。

3）将因果图转换为判定表

      1.将输入和输出分别填入条件桩和动作桩，并在条件项填满输入的所有组合，若输入有n项，则组合的列数应为2的n次方列；

      2.根据因果图中的输入条件约束关系，对不可能出现的输入组合，在动作项上做出删除标记；

      3.根据因果图中的输入与输出的因果关系，在动作项上标出对应的动作结果。

4）简化判定表（可选）

        简化判定表是将相似规则（表中的列）进行合并，以减少测试用例，但是会损失测试用例的充分性。

        简化的过程：找出判定表中输出完全相同的两列，观察它们的输入是否相似，例如只有一个输入不同时，说明不管该输入取何值

输出都是一样的，也就是说该输入对输出是无影响的，因此可以将这两列合并为一列。

5）生成测试用例

        简化后的判定表的每一列可以规划为一个测试用例，它的输入和输出一目了然。

2.案例：

        因此方法工作实践中从未使用过，所以暂不添加案例，待以后有了工作实践后再补充。

3.实际应用：

        通过画因果图能更好的让测试人员了解需求，看懂需求，并更快的生成判定表，因此因果图法通常作为一种辅助方法。

当能很快得到判定表时，就不需要使用因果图了。只有当处理过程过于复杂，不太容易看清时才会使用因果图。

三、总结

        此方法普遍适用于各种类型特性的测试设计。

优点：

1.充分考虑了输入条件之间的组合，对组合情况覆盖充分。

2.最终每个用例覆盖多种输入情况，有利于提高测试效率。

3.设计过程中，对输入条件间的约束关系做了考虑，避免了无效用例，用例的有效性高。

4.能够同时得出每个测试项目的预期输出。

缺点：

1.当被测试特性输入较多时，判定表的规模会非常大。

2.输入之间的约束条件不能有效区分输入是否确实需要进行组合测试，会造成不需要组合测试的输入做了组合，从而产生用例冗余。

说明：

        前面已经提到特性输入多时，会造成因果图和判定表规格庞大。考虑到每个特性可以细分为若干功能流程，而这些功能流程都有

自己各自的输入，功能流程间的输入是不需要进行组合的。因此，为了简化工作量，在应用因果图方法前建议对特性进行尽可能的

功能流程细分，然后再对每个功能流程采用本方法。

注：

        因果图：日本东京大学教授  石川馨于1953年提出。又叫特性要因图、要因分析图、树枝图、鱼刺图、石川图。

我特别想研究下这个工具（方法），是怎么推广到软件测试领域的。还有欧美的那些做测试的歪果仁儿们 他们在测试实践中是怎么用这个东东的。