第二章 黑盒测试 (2)

退还5角，送出“可乐” 饮料 退还5角，送出“雪碧” 饮料 退还5角，送出“红茶” 饮料 给出提示信息 给出提示信息 给出提示信息
T11
按按钮
“红茶”按钮
给出提示信息
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因果图法的优点:
（1）考虑到了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。 （2）能够帮助测试人员按照一定的步骤，高效率的开发测 试用例。 （3）因果图法是将自然语言规格说明转化成形式语言规格 说明的一种严格的方法，可以指出规格说明存在的不完整 性和二义性。
C1 E C2 ∧ C3 ∧ C4 ∨ 12 e2 ∨ 11 ∧
e1
E
e3
C5
∧
e4
15
（3）将因果图转换成决策表
0
16
（4）根据决策表设计测试用例
测试用例编号 T1 T2 测试用例说明 投入硬币，按按钮 投入硬币，按按钮 输入数据 1元5角， “可乐”按钮 1元5角， “雪碧”按钮 预期结果 送出“可乐”饮料 送出“雪碧”饮料
a E b I 异或 a R 要求 b 强制 b a b O b a
输入约束
c 或 唯一 ③O 唯一：表示a、b当中必
须有一个，且仅有一个成立。 a 输出约束 M
④R 要求：表示当a出现时， 图2.4 约束符号 b也必须出现。a出现时b不 可能不出现。 ⑤M 强制(屏蔽)：表示当a是 7 1时，b必须是0。而当a为0
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如果将注意力集中到NextDate函数的日和月问题上，并 仔细研究动作桩。可以在以下的等价类集合上建立决策 表。 M1: {month: month有30天}； M2: {month:month有31天，12月除外}； M3: {month:month是12月}； M4: {month:month是2月}； D1:{day:1≤day≤27}；D2: {day:day=28}； D3: {day:day=29}；D4: {day:day=30}； D5: {day:day=31}； Y1:{year:year是闰年}；Y2: {year:year不是闰年}
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NextDate函数的决策表
规则 选项 条 件 C1:month在 C2:day在 C3:year在 动 作 A1:不可能 A2:day加1 A3:day复位 A4:month加1 A5:month复位 √ √ √ M1 D1 M1 D2 M1 D3 M1 D4 M1 D5 M2 D1 M2 D2 M2 D3 M2 D4 M2 D5 M3 D1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
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2： NextDate问题的决策表
NextDate函数输入为month(月份)、day(日期)和 year(年)，输出为输入后一天的日期。例如，如 果输入为：1964年8月16日，则输出为1964年8 月17日。要求输入变量month、day和year都是 整数值，并且满足以下条件： Con1． 1≤month≤12 Con2． 1≤day≤31 条件桩 Con3． 1900≤year≤2050
c2
1
c1
“0”表示某状态不会出现， “1”表示某状态出现。 ~
c1 e1

1
c2 c3 (c)或 (d)与 图2.3 因果图的基本符号
6
①E 异或(互斥)：表示a、b ②I 或(包含)：表示a、b、c 实际问题中，输入状态之间还可能存在某些依赖关系， 两个原因不会同时成立，两 这三个原因中至少有一个必 称之为约束。 个中最多有一个可能成立。 须成立。
（1）找出原因和结果： 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：e1 退还5角硬币；e2 送出“可乐”饮料；e3 送出 “雪碧”饮料；e4 送出“红茶”饮料。
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（2）画出因果图
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采用决策表法则可以通过使用“不可能动作” 的概念表示条件的不可能组合，来强调这种依赖 关系。 为了获得下一个日期，NextDate函数需要执 行的操作只有如下5种： ① day变量值加1； ② day变量值复位为1； ③ month变量值加1； 动作桩 ④ month变量值复位为1； ⑤ year变量值加1。
因果图法设计测试用例的步骤（操作流程1）：
1. 2.
将规格说明分解为可执行的片段。 确定过个说明中的因果关系。
所谓“因”是指一个明确的输入条件或者输入条件的等价 类。 所谓“果”是指一个输出条件或者系统转换（系统状态的 延续影响）
3.
4. 5.
分析规格说明的语义内容，并将其转换为连接因 果关系的因果图。 跟踪状态变化，转换成判定表。 判定表转换成测试用例
√
0 0 0 0
√ √
12
√ √ √ √
√ √
（4）根据决策表设计测试用例 测试用例编号 1 2 3 决策表 中的 4 3~8 5 6 输入数据 #3 #A *6 *B A1 GT 预期输出 修改文件 给出信息M 修改文件 给出信息M 给出信息N 给出信息N和M
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例2. 有一个处理单价为1元5角钱的盒装饮料的 自动售货机软件。若投入1元5角硬币，按下 “可乐”、“雪碧”或“红茶”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5角硬币。
10
（2）画出因果图
c1
∨ E
10
~
e1
c2
∧
e2
~
c3
e3
11
（3）将因果图转换成决策表
1 条件： C1 C2 C3 10 动作： e1 e2 e3 不可能 2 3 4 5 6
C1和C2不能同时为1
7 8
1 1 1
1 1 0
1 0 1 1
1 0 0 1
0 1 1 1
0 1 0 1
0 0 1 0
1. 2. 3. 4. 5.
列出所有的条件桩和动作桩。 确定规则的个数。 填入条件项。 填入动作项，得到初始决策表。 简化决策表，合并相似规则。
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决策表的化简
若表中有两条以上规则具有相同的动作，并且在 条件项之间存在极为相似的关系，便可以合并。 合并后的条件项用符号“-”表示，说明执行的动 作与该条件的取值无关，称为无关条件。
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目· 录

决策表
决策表的概念 决策表操作流程 实例 总结

在所有的黑盒测试方法中，基于决策表的测试是 最严格，最具有逻辑性的测试方法。

在一个程序中，如果输入输出比较多，输入之间 和输出之间相互制约的条件比较多，在这种情况 下适宜用决策表，可以很清楚的表达它们之间的 各种复杂关系。
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1．决策表 决策表是把作为条件的所有输入的各种组合值以 及对应输出值都罗列出来而形成的表格。 概念：决策表是分析和表达多逻辑条件下执行 不同操作的情况的工具。 优点：它能够将复杂的问题按照各种可能的情 况全部列举出来，简明并避免遗漏。因此，利用 决策表能够设计出完整的测试用例集合。
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• 问题的解决： 输入条件的笛卡尔积？？ 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 式来进行测试用例的设计——因果图。
什么是因果图？
因果图法是基于这样的一种思想： 一些程序的功能可以用判定表（或称决策表）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。 因果图法的定义： 是一种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。
15 M3 D5 －
16 17 18 19 20 21 22 M4 M4 D1 D2 － Y1 √ √ √ √ √ √ M4 D2 Y2 M4 M4 D3 D3 Y1 Y2 √ M4 D4 － √ M4 D5 － √
条件
动 作
√ √ √
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可进一步简化这22个测试用例。简化后的决策表如下 所示。
1~3 4 条 C1:month在 M1 件 C2:day在 D1~ D3 C3:year在 A1:不可能 动 A :day加1 √ 2 作 A3:day复位 month加1 month复位 A6:year加1 5 6~9 M2 10 11~ 15 16 17 18 19 20 21~ 14 22 M2 M3 M3 M 4 M4 M4 M4 M4 M4 D1 √ D2 Y1 √ D2 Y2 D3 D3 D4, D5 Y1 Y2 √ √

5
因果图法的原理
1．因果图 • Ci表示原因，Ei表示结果。 • 各结点表示状态，可取“0”或 “1”。
e1
④与(∧)：若几个原因都出现，结 ③或(∨)：若几个原因中有1个出 (b)非 果才出现；若其中有1个原因不出 (a)恒等 现，则结果出现；若几个原因都不 现，则结果不出现。 ②非(～)：若原因出现，则结果不 ①恒等：若原因出现，则结果出 c1 出现，则结果不出现。 出现；若原因不出现，则结果出现。 现；若原因不出现，则结果也不1 c 出现。 e e
因果图法设计测试用例的步骤（操作流程2）：
1.
2.
3.
4. 5.
确定软件规格中的原因和结果。分析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个标识符。 确定原因和结果之间的逻辑关系。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，根 据这些关系画出因果图。 确定因果图中的各个约束。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。 把因果图转换为决策表。 根据决策表设计测试用例。
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例题
例1. 某软件规格说明书规定：输入的第一个字符必须是#或*， 第二个字符必须是一个数字，此情况下进行文件的修改； 如果第一个字符不是#或*，则给出信息N，如果第二个字 符不是数字，则给出信息M。 （1）找出原因和结果 原因：c1：第一个字符是#；c2：第一个字符是*； c3：第二个字符是一个数字 结果：e1：给出信息N；e2：修改文件 e3：给出信息M