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1、软件件测试因果因果图测试第1页，本讲稿共22页3.6.1 因果图法的简介因果图法的简介n n因果图法产生的背景：因果图法产生的背景：等价类划分法和边界值分析方法都是着重考虑输入条件，但没等价类划分法和边界值分析方法都是着重考虑输入条件，但没有考虑输入条件的各种组合、输入条件之间的相互制约关系。这样有考虑输入条件的各种组合、输入条件之间的相互制约关系。这样虽然各种输入条件可能出错的情况已经测试到了，但多个输入条件虽然各种输入条件可能出错的情况已经测试到了，但多个输入条件组合起来可能出错的情况却被忽视了。组合起来可能出错的情况却被忽视了。如果在测试时必须考虑输入条件的各种组合，则可能的如果在测试时
2、必须考虑输入条件的各种组合，则可能的组合数目将是天文数字，因此必须考虑采用一种适合于描述组合数目将是天文数字，因此必须考虑采用一种适合于描述多种条件的组合、相应产生多个动作的形式来进行测试用例多种条件的组合、相应产生多个动作的形式来进行测试用例的设计，这就需要利用因果图（逻辑模型）。的设计，这就需要利用因果图（逻辑模型）。第2页，本讲稿共22页因果图法的简介因果图法的简介（续）（续）n n因因果果图图法法是是基基于于这这样样的的一一种种思思想想：一一些些程程序序的的功功能能可可以以用用判判定定表表（或或称称决决策策表表）的的形形式式来来表表示示，并并根根据据输输入入条条件件的的组组合合情况规定
3、相应的操作。情况规定相应的操作。n n因因果果图图法法的的定定义义：是是一一种种利利用用图图解解法法分分析析输输入入的的各各种种组组合合情情况况，从从而而设设计计测测试试用用例例的的方方法法，它它适适合合于于检检查查程程序序输输入入条条件件的的各各种种组合情况。组合情况。n n采用因果图法设计测试用例的步骤：采用因果图法设计测试用例的步骤：（1 1）根根据据程程序序规规格格说说明明书书描描述述，分分析析并并确确定定因因（输输入入条条件件）和和果果（输出结果或程序状态的改变），画出因果图。（输出结果或程序状态的改变），画出因果图。（2 2）将得到的因果图转换为判定表。）将得到的因果图转换为判定表
4、。（3 3）为判定表中每一列所表示的情况设计一个测试用例。）为判定表中每一列所表示的情况设计一个测试用例。第3页，本讲稿共22页因果图法的简介因果图法的简介（续）（续）n n使用因果图法的优点：使用因果图法的优点：（1 1）考考虑虑到到了了输输入入情情况况的的各各种种组组合合以以及及各各个个输输入入情情况况之之间间的的相相互制约关系。互制约关系。（2 2）能能够够帮帮助助测测试试人人员员按按照照一一定定的的步步骤骤，高高效效率率的的开开发发测测试试用用例。例。（3 3）因因果果图图法法是是将将自自然然语语言言规规格格说说明明转转化化成成形形式式语语言言规规格格说说明明的的一一种种严严格格的的方
5、方法法，可可以以指指出出规规格格说说明明存存在在的的不不完完整整性性和和二义性。二义性。第4页，本讲稿共22页3.6.2 因果图因果图n n因果图中用来表示因果图中用来表示4 4种因果关系的基本符号：种因果关系的基本符号：c1e1恒等c1e1 非c1e1或c2c3c1e1与c2第5页，本讲稿共22页因果图因果图（续）（续）n n因果图中的4种基本关系 在因果图的基本符号中，图中的左结点在因果图的基本符号中，图中的左结点c ci i表示输入状表示输入状态（或称原因），右结点态（或称原因），右结点ei i表示输出状态（或称结果）。ci i 与 e ei i 取值0或1，0表示某状态不出现，1则表示
6、某状态出现。n n恒等：若 c c1 1 是是1 1，则，则 e e1 1 也为也为1 1，否则，否则 e e1 1 为为0n n非：若非：若 c c1 1 是是1 1，则，则 e1 为为0，否则，否则e e1 1为1 1n n或：若或：若 c1 1 或或 c c2 2 或或 c c3 3 是1，则 e e1 1 为1 1，否则，否则 e e1 1 为为0n n与：若与：若 c1 1 和和 c c2 2 都是1，则 e e1 1 为1，否则，否则 e e1 1 为为0第6页，本讲稿共22页因果图因果图（续）（续）n n因果图中的约束因果图中的约束 在实际问题中输入状态相互之间、输出状态相互之间
7、可能存在某在实际问题中输入状态相互之间、输出状态相互之间可能存在某些依赖关系，称为些依赖关系，称为“约束约束”。对于输入条件的约束有。对于输入条件的约束有E E、I I、OO、R R四四种约束，对于输出条件的约束只有种约束，对于输出条件的约束只有MM约束。约束。n nE E约束约束(异异)：a a和和b b中最多有一个可能为中最多有一个可能为1 1，即，即a a和和b b不能同时不能同时 为为1 1。n nI I 约束约束(或或)：a a、b b、c c中至少有一个必须为中至少有一个必须为1 1，即，即 a a、b b、c c不能同不能同时为时为0 0。n nOO约束约束(唯一唯一)：a a和
8、和b b必须有一个且仅有一个为必须有一个且仅有一个为1 1。n nR R约束约束(要求要求)：a a是是1 1时，时，b b必须是必须是1 1，即，即a a为为1 1时，时，b b不能为不能为0 0。n nMM约束约束(强制强制)：若结果：若结果a a为为1 1，则结果，则结果b b强制为强制为0 0。第7页，本讲稿共22页因果图因果图（续）（续）ab异Eab或Icab唯一ORab要求Mab强制n n因果图中用来表示约束关系的约束符号：因果图中用来表示约束关系的约束符号：第8页，本讲稿共22页因果图因果图（续）（续）n n因果图法最终生成的是决策表。利用因果图生成测试用例的基本步因果图法最终生
9、成的是决策表。利用因果图生成测试用例的基本步骤如下：骤如下：（1 1）分析软件规格说明中哪些是原因（即输入条件或输入条件的等）分析软件规格说明中哪些是原因（即输入条件或输入条件的等价类），哪些是结果（即输出条件），并给每个原因和结果赋予一价类），哪些是结果（即输出条件），并给每个原因和结果赋予一个标识符。个标识符。（2 2）分析软件规格说明中的语义，找出原因与结果之间、原因与原）分析软件规格说明中的语义，找出原因与结果之间、原因与原因之间对应的关系，因之间对应的关系，根据这些关系画出因果图。根据这些关系画出因果图。（3 3）由于语法或环境的限制，有些原因与原因之间、原因与结果之间的）由于语法或
10、环境的限制，有些原因与原因之间、原因与结果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。表明约束或限制条件。（4 4）把因果图转换为决策表。）把因果图转换为决策表。（5 5）根据决策表中的每一列设计测试用例。）根据决策表中的每一列设计测试用例。第9页，本讲稿共22页3.6.3 因果图法测试举例因果图法测试举例n n实例实例实例实例 用因果图法测试以下程序。用因果图法测试以下程序。用因果图法测试以下程序。用因果图法测试以下程序。程序的规格说明要求：输入的第一个字符必须是程序的规格说明要求：输入的第
11、一个字符必须是程序的规格说明要求：输入的第一个字符必须是程序的规格说明要求：输入的第一个字符必须是#或或或或*，第二个，第二个，第二个，第二个字符必须是一个数字，此情况下进行文件的修改；如果第一字符必须是一个数字，此情况下进行文件的修改；如果第一字符必须是一个数字，此情况下进行文件的修改；如果第一字符必须是一个数字，此情况下进行文件的修改；如果第一个字符不是个字符不是个字符不是个字符不是#或或或或*，则给出信息，则给出信息，则给出信息，则给出信息N N，如果第二个字符不是数字，如果第二个字符不是数字，如果第二个字符不是数字，如果第二个字符不是数字，则给出信息则给出信息则给出信息则给出信息MM。
12、n n解题步骤：解题步骤：（1 1）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。（2 2）找出原因与结果之间的因果关系、原因与原因之间的约束）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。关系，画出因果图。（3 3）将因果图转换成决策表。）将因果图转换成决策表。（4 4）根据（）根据（3 3）中的决策表，设计测试用例的输入数据和预期输出。）中的决策表，设计测试用例的输入数据和预期输出。第10页，本讲稿共22页因果图法测试举例因果图法测试举例（续）（续）（1 1）分析程序规格说明中的原因和结果：）分析程序规格说明中的原因和结果：）分析程序规格说
13、明中的原因和结果：）分析程序规格说明中的原因和结果：（2 2）画出因果图（编号为）画出因果图（编号为）画出因果图（编号为）画出因果图（编号为1010的中间结点是导出结果的进一步原因）：的中间结点是导出结果的进一步原因）：的中间结点是导出结果的进一步原因）：的中间结点是导出结果的进一步原因）：原因原因结果结果 c1 c1：第一个字符是：第一个字符是#e1 e1：给出信息：给出信息N N c2 c2：第一个字符是：第一个字符是*e2 e2：修改文件：修改文件 c3 c3：第二个字符是一个数字：第二个字符是一个数字 e3 e3：给出信息：给出信息MMc1c2c3e110e2e3E第11页，本讲稿共2
14、2页因果图法测试举例因果图法测试举例（续）（续）（3 3）将因果图转换成如下所示的决策表：）将因果图转换成如下所示的决策表：）将因果图转换成如下所示的决策表：）将因果图转换成如下所示的决策表：12345678条件：C1C2C310111110101110010111010100100000动作：e1e2e3不可能测试用例#3#A*6*BA1GT规则规则选项选项第12页，本讲稿共22页因果图法测试举例因果图法测试举例（续）（续）（4 4）根据决策表中的每一列设计测试用例：）根据决策表中的每一列设计测试用例：测试用例编号输入数据预期输出1#3修改文件2#A给出信息M3*6修改文件4*B给出信息M5
15、A1给出信息N6GT给出信息N和信息M第13页，本讲稿共22页n有一个处理单价为有一个处理单价为1元元5角钱的盒装饮料的角钱的盒装饮料的自动售货机软件。若投入自动售货机软件。若投入1元元5角硬币，按角硬币，按下下“可乐可乐”、“雪碧雪碧”或或“红茶红茶”按钮，相按钮，相应的饮料就送出来。若投入的是两元硬币，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在送出饮料的同时退还5角硬币。角硬币。第14页，本讲稿共22页n n原因：原因：投入投入1元元5角硬币；角硬币；投入投入2元硬币；元硬币；按按“可乐可乐”按钮；按钮；按按“雪碧雪碧”按钮；按钮；按按“红茶红茶”按钮。按钮。n n中间状
16、态：中间状态：已投币；已投币；已按钮。已按钮。n n结果：结果：退还退还5角硬币；角硬币；送出送出“可乐可乐”饮料；饮料；送出送出“雪碧雪碧”饮料；饮料；送出送出“红茶红茶”饮料。饮料。第15页，本讲稿共22页因果图因果图第16页，本讲稿共22页决策表决策表第17页，本讲稿共22页习题习题1、使用因果图法为三角形问题设计测试用例。、使用因果图法为三角形问题设计测试用例。2 2、某软件的一个模块的需求规格说明书中描述：、某软件的一个模块的需求规格说明书中描述：、某软件的一个模块的需求规格说明书中描述：、某软件的一个模块的需求规格说明书中描述：（1）年薪制员工：严重过失，扣年终风险金的）年薪制员工
17、：严重过失，扣年终风险金的4%；过失，；过失，；过失，；过失，扣年终风险金的扣年终风险金的扣年终风险金的扣年终风险金的2%2%。（2 2）非年薪制员工：严重过失，扣当月薪资的）非年薪制员工：严重过失，扣当月薪资的8%8%；过失，；过失，扣当月薪资的扣当月薪资的4%4%。请绘制出因果图和判定表，并给出相应的测试用例。请绘制出因果图和判定表，并给出相应的测试用例。请绘制出因果图和判定表，并给出相应的测试用例。请绘制出因果图和判定表，并给出相应的测试用例。第18页，本讲稿共22页3.8 错误推测法错误推测法n n错误推测法的概念：基于经验和直觉推测程序中所有可能存在的错误推测法的概念：基于经验和直觉
18、推测程序中所有可能存在的错误推测法的概念：基于经验和直觉推测程序中所有可能存在的错误推测法的概念：基于经验和直觉推测程序中所有可能存在的各种错误，从而有针对性的设计测试用例的方法。各种错误，从而有针对性的设计测试用例的方法。各种错误，从而有针对性的设计测试用例的方法。各种错误，从而有针对性的设计测试用例的方法。n n错误推测方法的基本思想：列举出程序中所有可能有的错误错误推测方法的基本思想：列举出程序中所有可能有的错误错误推测方法的基本思想：列举出程序中所有可能有的错误错误推测方法的基本思想：列举出程序中所有可能有的错误和容易发生错误的特殊情况，根据它们选择测试用例。例如：和容易发生错误的特殊
19、情况，根据它们选择测试用例。例如：和容易发生错误的特殊情况，根据它们选择测试用例。例如：和容易发生错误的特殊情况，根据它们选择测试用例。例如：n n在单元测试时曾列出的许多在模块中常见的错误、以前产品测在单元测试时曾列出的许多在模块中常见的错误、以前产品测在单元测试时曾列出的许多在模块中常见的错误、以前产品测在单元测试时曾列出的许多在模块中常见的错误、以前产品测试中曾经发现的错误等，这些就是经验的总结。试中曾经发现的错误等，这些就是经验的总结。试中曾经发现的错误等，这些就是经验的总结。试中曾经发现的错误等，这些就是经验的总结。n n还有，输入数据和输出数据为还有，输入数据和输出数据为还有，输入
20、数据和输出数据为还有，输入数据和输出数据为0 0的情况、输入表格为空格或输的情况、输入表格为空格或输的情况、输入表格为空格或输的情况、输入表格为空格或输入表格只有一行等。这些都是容易发生错误的情况，可选择入表格只有一行等。这些都是容易发生错误的情况，可选择入表格只有一行等。这些都是容易发生错误的情况，可选择入表格只有一行等。这些都是容易发生错误的情况，可选择这些情况下的例子作为测试用例。这些情况下的例子作为测试用例。这些情况下的例子作为测试用例。这些情况下的例子作为测试用例。第19页，本讲稿共22页3.9 测试方法的选择测试方法的选择n n通常，在确定测试方法时，应遵循以下原则：通常，在确定测
21、试方法时，应遵循以下原则：通常，在确定测试方法时，应遵循以下原则：通常，在确定测试方法时，应遵循以下原则：n n根据程序的重要性和一旦发生故障将造成的损失来确定根据程序的重要性和一旦发生故障将造成的损失来确定根据程序的重要性和一旦发生故障将造成的损失来确定根据程序的重要性和一旦发生故障将造成的损失来确定测试等级和测试重点。测试等级和测试重点。测试等级和测试重点。测试等级和测试重点。n n认真选择测试策略，以便能尽可能少的使用测试用例，认真选择测试策略，以便能尽可能少的使用测试用例，认真选择测试策略，以便能尽可能少的使用测试用例，认真选择测试策略，以便能尽可能少的使用测试用例，发现尽可能多的程序
22、错误。因为一次完整的软件测试过发现尽可能多的程序错误。因为一次完整的软件测试过发现尽可能多的程序错误。因为一次完整的软件测试过发现尽可能多的程序错误。因为一次完整的软件测试过后，如果程序中遗留的错误过多并且严重，则表明该次后，如果程序中遗留的错误过多并且严重，则表明该次后，如果程序中遗留的错误过多并且严重，则表明该次后，如果程序中遗留的错误过多并且严重，则表明该次测试是不足的，而测试不足则意味着让用户承担隐藏错测试是不足的，而测试不足则意味着让用户承担隐藏错测试是不足的，而测试不足则意味着让用户承担隐藏错测试是不足的，而测试不足则意味着让用户承担隐藏错误带来的危险，但测试过度又会带来资源的浪费
23、。因此误带来的危险，但测试过度又会带来资源的浪费。因此误带来的危险，但测试过度又会带来资源的浪费。因此误带来的危险，但测试过度又会带来资源的浪费。因此测试需要找到一个平衡点。测试需要找到一个平衡点。测试需要找到一个平衡点。测试需要找到一个平衡点。第20页，本讲稿共22页测试方法的选择测试方法的选择（续）（续）n n通常在确定测试策略时，有以下通常在确定测试策略时，有以下5 5条参考原则：条参考原则：（1）在任何情况下都必须采用边界值分析法。这种方）在任何情况下都必须采用边界值分析法。这种方法设计出的测试用例发现程序错误的能力最强。法设计出的测试用例发现程序错误的能力最强。（2）必要时采用等价类
24、划分法补充测试用例。）必要时采用等价类划分法补充测试用例。）必要时采用等价类划分法补充测试用例。）必要时采用等价类划分法补充测试用例。（3 3）采用错误推断法再追加测试用例。）采用错误推断法再追加测试用例。）采用错误推断法再追加测试用例。）采用错误推断法再追加测试用例。（4 4）对照程序逻辑，检查已设计出的测试用例的逻辑覆盖）对照程序逻辑，检查已设计出的测试用例的逻辑覆盖）对照程序逻辑，检查已设计出的测试用例的逻辑覆盖）对照程序逻辑，检查已设计出的测试用例的逻辑覆盖程度。如果没有达到要求的覆盖标准，则应当再补充更程度。如果没有达到要求的覆盖标准，则应当再补充更程度。如果没有达到要求的覆盖标准，
25、则应当再补充更程度。如果没有达到要求的覆盖标准，则应当再补充更多的测试用例。多的测试用例。多的测试用例。多的测试用例。（5）如果程序的功能说明中含有输入条件的组合情况，）如果程序的功能说明中含有输入条件的组合情况，）如果程序的功能说明中含有输入条件的组合情况，）如果程序的功能说明中含有输入条件的组合情况，则应一开始就选用因果图法。则应一开始就选用因果图法。则应一开始就选用因果图法。则应一开始就选用因果图法。第21页，本讲稿共22页习题习题2 2、有一个处理单价为、有一个处理单价为、有一个处理单价为、有一个处理单价为5 5角钱的饮料的自动售货机，相应规格说明如下：角钱的饮料的自动售货机，相应规格
26、说明如下：角钱的饮料的自动售货机，相应规格说明如下：角钱的饮料的自动售货机，相应规格说明如下：n n若投入若投入若投入若投入5 5角钱或角钱或角钱或角钱或1 1元钱的硬币，按下元钱的硬币，按下元钱的硬币，按下元钱的硬币，按下橙汁橙汁橙汁橙汁或或或或啤酒啤酒啤酒啤酒的按钮，的按钮，的按钮，的按钮，则相应的饮料就送出来。（每次只投入一个硬币，只按下一种则相应的饮料就送出来。（每次只投入一个硬币，只按下一种则相应的饮料就送出来。（每次只投入一个硬币，只按下一种则相应的饮料就送出来。（每次只投入一个硬币，只按下一种饮料的按钮）饮料的按钮）饮料的按钮）饮料的按钮）n n如投入如投入如投入如投入5 5角的
27、硬币，按下按钮后，总有饮料送出。角的硬币，按下按钮后，总有饮料送出。角的硬币，按下按钮后，总有饮料送出。角的硬币，按下按钮后，总有饮料送出。n n若售货机没有零钱找，则一个显示若售货机没有零钱找，则一个显示若售货机没有零钱找，则一个显示若售货机没有零钱找，则一个显示零钱找完零钱找完零钱找完零钱找完的红灯会亮，这的红灯会亮，这的红灯会亮，这的红灯会亮，这时再投入时再投入时再投入时再投入1 1元硬币并按下按钮后，饮料不送出来而且元硬币并按下按钮后，饮料不送出来而且元硬币并按下按钮后，饮料不送出来而且元硬币并按下按钮后，饮料不送出来而且1 1元硬币也退出元硬币也退出元硬币也退出元硬币也退出来。来。来
28、。来。n n若有零钱找，则显示若有零钱找，则显示若有零钱找，则显示若有零钱找，则显示零钱找完零钱找完零钱找完零钱找完的红灯不会亮，若投入的红灯不会亮，若投入的红灯不会亮，若投入的红灯不会亮，若投入 1 1元硬币元硬币元硬币元硬币及按饮料按钮，则送出饮料的同时找回及按饮料按钮，则送出饮料的同时找回及按饮料按钮，则送出饮料的同时找回及按饮料按钮，则送出饮料的同时找回5 5角硬币。角硬币。角硬币。角硬币。请选择适当的黑盒测试方法，写出选择该方法的原因，并请选择适当的黑盒测试方法，写出选择该方法的原因，并请选择适当的黑盒测试方法，写出选择该方法的原因，并请选择适当的黑盒测试方法，写出选择该方法的原因，并使用该方法的步骤，设计出相应的测试用例。使用该方法的步骤，设计出相应的测试用例。使用该方法的步骤，设计出相应的测试用例。使用该方法的步骤，设计出相应的测试用例。第22页，本讲稿共22页