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測試用例設計方法之因果圖分析方法
因果圖方法
一. 方法簡介
1.定義：是一種利用圖解法分析輸入的各種組合情況，從而設計測試用例的方法，它適合于檢查程序輸入條件的各種組合情況。
2.因果圖法產生的背景：
等價類劃分法和邊界值分析方法都是著重考慮輸入條件，但沒有考慮輸入條件的各種組合、輸入條件之間的相互制約關系。這樣雖然各種輸入條件可能出錯的情況已經測試到了，但多個輸入條件組合起來可能出錯的情況卻被忽視了。
如果在測試時必須考慮輸入條件的各種組合，則可能的組合數目將是天文數字，因此必須考慮采用一種適合于描述多種條件的組合、相應產生多個動作的形式來進行測試用例的設計，這就需要利用因果圖(邏輯模型)。
3.因果圖介紹
1)4種符號分別表示了規格說明中向4種因果關系。
2)因果圖中使用了簡單的邏輯符號，以直線聯接左右結點。左結點表示輸入狀態(或稱原因)，右結點表示輸出狀態(或稱結果)。
3)Ci表示原因，通常置于圖的左部;ei表示結果，通常在圖的右部。Ci和ei均可取值0或1，0表示某狀態不出現，1表示某狀態出現。
4.因果圖概念
1) 關系
?、俸愕龋喝鬰i是1，則ei也是1;否則ei為0。
?、诜牵喝鬰i是1，則ei是0;否則ei是1。
?、刍颍喝鬰1或c2或c3是1，則ei是1;否則ei為0。“或”可有任意個輸入。
?、芘c：若c1和c2都是1，則ei為1;否則ei為0。“與”也可有任意個輸入。
2) 約束
輸入狀態相互之間還可能存在某些依賴關系，稱為約束。例如, 某些輸入條件本身不可能同時出現。輸出狀態之間也往往存在約束。在因果圖中,用特定的符號標明這些約束。
A.輸入條件的約束有以下4類：
?、?E約束(異)：a和b中至多有一個可能為1，即a和b不能同時為1。
?、?I約束(或)：a、b和c中至少有一個必須是1，即 a、b 和c不能同時為0。
?、?O約束(唯一);a和b必須有一個，且僅有1個為1。
?、躌約束(要求)：a是1時，b必須是1，即不可能a是1時b是0。
B.輸出條件約束類型
輸出條件的約束只有M約束(強制)：若結果a是1，則結果b強制為0。
5.采用因果圖法設計測試用例的步驟：
1)分析軟件規格說明描述中, 那些是原因(即輸入條件或輸入條件的等價類),那些是結果(即輸出條件), 并給每個原因和結果賦予一個標識符。
2)分析軟件規格說明描述中的語義，找出原因與結果之間, 原因與原因之間對應的關系，根據這些關系,畫出因果圖。
3)由于語法或環境限制, 有些原因與原因之間,原因與結果之間的組合情況不可能出現，為表明這些特殊情況, 在因果圖上用一些記號表明約束或限制條件。
4)把因果圖轉換為判定表。
5)把判定表的每一列拿出來作為依據,設計測試用例。
二.實戰演習
1.某軟件規格說明書包含這樣的要求：第一列字符必須是A或B，第二列字符必須是一個數字，在此情況下進行文件的修改，但如果第一列字符不正確，則給出信息L;如果第二列字符不是數字，則給出信息M。
解答：
1)根據題意，原因和結果如下：
原因：
1——第一列字符是A;
2——第一列字符是B;
3——第二列字符是一數字。
結果：
21——修改文件;
22 ——給出信息L;
23——給出信息M。
2)其對應的因果圖如下：
11為中間節點;考慮到原因1和原因2不可能同時為1，因此在因果圖上施加E約束。
3)根據因果圖建立判定表。
表中8種情況的左面兩列情況中，原因①和原因②同時為1，這是不可能出現的，故應排除這兩種情況。表的最下一欄給出了6種情況的測試用例，這是我們所需要的數據。
2.有一個處理單價為5角錢的飲料的自動售貨機軟件測試用例的設計。其規格說明如下：若投入5角錢或1元錢的硬幣，押下〖橙汁〗或〖啤酒〗的按鈕，則相應的飲料就送出來。若售貨機沒有零錢找，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。
1)分析這一段說明，列出原因和結果
原因：
1.售貨機有零錢找
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
結果：
21.售貨機〖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
2)畫出因果圖，如圖所示。所有原因結點列在左邊，所有結果結點列在右邊。建立中間結點，表示處理的中間狀態。中間結點：
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. 應當找5角零錢并且售貨機有零錢找
14. 錢已付清
3)轉換成判定表：
