[黑盒测试基本方法]之因果图与判定表

测试用例设计方法

之因果图法与判定表

1.因果图法

1.1.前言

从用自然语言书写的程序规格说明的描述中找出因（输入条件）和果（输出或程序状态的改变），可以通过因果图转换为判定表。

因果图法即因果分析图，又叫特性要因图、石川图或鱼翅图，它是由日本东京大学教授石川馨提出的一种通过带箭头的线，将质量问题与原因之间的关系表示出来，是分析影响产品质量的诸因素之间关系的一种工具。

1.2.定义

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。因果图法一般和判定表结合使用，通过映射同时发生相互影响的多个输入来确定判定条件。因果图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。采用因果图法能帮助我们按照一定的步骤选择一组高效的测试用例，同时，还能指出程序规范中存在什么问题，鉴别和制作因果图。

因果图法着重分析输入条件的各种组合，每种组合条件就是“因”，它必然有一个输出的结果，这就是“果”。

1.3.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：当输入条件发生，会产生对应输出，当输入条件不发生时，不会产生都会应输出。

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。

特定的符号标明因果关系如下（图1.3.1）:

图1.3.1

因果图的表示中输入与输入间的约束关系有四种：

1）异(E)：所有输入中至多一个输入条件发生。

2）或(I)：所有输入中至少一个输入条件发生。

3）唯一(O)：所有输入中有且只有一个输入条件发生。

4）要求(R)：所有输入中只有一个输入条件发生，则其它输入也会发生。

特定的符号标明输入与输入间约束关系如下（图1.3.2）:

图1.3.2

因果图的表示中输出条件约束类型（见图1.3.2）：

1）输出条件的约束只有M约束(强制)：若结果a是1，则结果b强制为0。1.4.方法应用

利用因果图导出测试用例一般要经过以下几个步骤：

1）画出因果图。

2）因果图上用一些记号表明约束条件或限制条件。

3）对需求加以分析并把它们表示为因果图之间的关系图。

4）把因果图转换成判定表。

5）将判定表的每一列作为依据，设计测试用例。

1.4.1. 画出因果图

分析软件规格说明的描述中哪些是原因，哪些是结果。原因是输入或输入条件的等价类，结果是输出条件。给每个原因和结果并赋予一个标识符，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。左边表示输入，右边表示输出。

因果图例：

1.4.

2. 建立中间节点

对于某些条件的多次使用，可以建立中间节点，以提高因果图的逻辑清晰。

图1.4.2

1.4.3. 根据因果图生成判定表

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，则组合的列数为2n 列。根据因果图(图1.4.2)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。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。 判定表如下：

注：判定表中灰色部分是条件组合不可能出现的情况，所以删除。

1.4.4. 生成测试用例

判定表的每一列为一条规则，可以规划为一个测试用例

1.5. 实例讲解 1.5.1. 需求规格说明

某软件规格说明中包含这样的要求：

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，则给出信息L;如果第二列字符不是数字，则给出信息M 。

1.5.

2. 根据输入与输出画出因果图

分析规格说明中的输入条件与输出——

根据输入与输出间的对应关系，画出因果图：

把因果图转换成判定表如下：

1.5.3.设计测试用例

把判定表的每一列作为依据，设计用例，如下：

1.6.因果图法测试题

(一)填空题：

1.因果图法中输入与输出之间的关系分为_①_、②、③_、④_四种

2.使用因果图法的首先应根据规格说明中的要求确定⑤、⑥要素再画出因果图？

(二)选择题

1.因果图法中输入与输入之间的关系分为四种，具体是哪四种？

A.恒等、与、要求、非

B.异、或、非、与

C.唯一、非、异、或

D.唯一、要求、或、异

(三) 设计题：

分析中国象棋中走马的实际情况（下面未注明的均指的是对马的说明）

1、如果落点在棋盘外，则不移动棋子；

2、如果落点与起点不构成日字型，则不移动棋子；

3、如果落点处有自己方棋子，则不移动棋子；

4、如果在落点方向的邻近交叉点有棋子（绊马腿），则不移动棋子；

5、如果不属于1-4条，且落点处无棋子，则移动棋子；

6、如果不属于1-4条，且落点处为对方棋子(非老将)，则移动棋子并除去对方棋子；

7、如果不属于1-4条，且落点处为对方老将，则移动棋子，并提示战胜对方，游戏结束。根据以上条件与结果，请使用因果图与判定表的方法设计测试用例。

答案

填空题1

○1: 恒等

○2: 非

○3: 与

○4: 或

填空题2

⑤：输入与输出之间的因果关系

⑥：输入与输入之间的约束关系

选择题

D

设计题

标明输入与输出：

输入：

1、落点在棋盘上；

2、落点与起点构成日字；

3、落点处为自己方棋子；

4、落点方向的邻近交叉点无棋子；

5、落点处无棋子；

6、落点处为对方棋子（非老将）；

7、落点处为对方老将。

输出：

21、不移动棋子；

22、移动棋子；

23、移动棋子，并除去对方棋子；

24、移动棋子，并提示战胜对方，结束游戏。

添加中间节点11，目的是作为导出结果的进一步原因，

画出因果图：