[黑盒测试基本方法]状态迁移法

状态迁移法一、概念1. 什么是状态迁移法在定义状态迁移法之前，先介绍一下程序的功能说明。一个程序的功能说明 通常由动态说明和静态说明组成。动态说明描述了输入数据的次序或转移的次序。静态说明描述了输入条件与输出条件之间的对应关系。对于较简洁的程序，由于 存在大量的组合状况，因此，仅用静态说明组成的规格说明对于测试来说往往是 不够的，必需用动态说明来补充功能说明。功能图方法是用功能图形式化地表示程序的功能说明，并机械地生成功能图的测试用例。功能图模型由状态迁移图和规律功能模型构成：(1) 状态迁移图用于表示输入数据序列以及相应的输出数据。用状态和迁移来描述一个状态指出数据输入的位置或时间，而迁移则指明状态的转变，同时要依靠判定表或因果图表示的规律功能。在状态迁移图中，由输入数据和当前状态打算输出数据和后续状态。(2) 规律功能模型用于表示在状态中输入条件和输出条件之间的对应关系。规律功能模型只适合于描述静态说明，输出数据仅由输入数据打算。(3) 测试用例则是由测试中经过的一系列状态和在每个状态中必需依靠输入/输出数据满足的一对条件组成。如何从状态迁移图中选取用例？我们承受节点代替状态，弧线代替迁移，那么状态迁移图就转换成为一个程序的把握流程图，问题也就随之转换为路径测试的问题了。所以，功能图方法其实是是一种黑盒/白盒混合使用的用例设计方法。比方在功能图方法中，用到的规律掩盖与路径测试的概念和方法，就是属于白盒测试方法中的内容。规律掩盖是以程序内部的规律构造为根底的测试用例设计方法，该方法要求测试人员对程序的规律构造有清楚的了解。由于掩盖测试的目标不同，规律掩盖可分为：语句掩盖，判定掩盖，判定-条件掩盖，条件组合掩盖及路径掩盖。留意：测试人员应当留意区分黑盒测试中系统功能或者系统水平上的规律覆盖与路径，和白盒测试中所指的程序内部的规律掩盖的区分。状态迁移法的目标是设计足够的用例到达对系统状态的掩盖、状态条件组合的掩盖以及状态迁移路径的掩盖。测试用例的生成规章：为了把状态迁移测试路径的测试用例与规律模型局部测试用例的测试用例组合起来，从功能图生成有用的测试用例，须在一个构造化的状态迁移SST中，定义三种形式的循环挨次、选择和重复。然后依据以下四个过程从功能图中生成测试用例。1. 生成局部测试用例。在每个状态中，从因果图生成局部测试用例。局部测试用例由缘由值输入数据组合与对应的结果值输出数据或状态构成。2. 测试路径生成。利用上面的规章挨次、选择、重复生成从初始状态到最终状态的测试路径。3. 测试用例合成。合成测试路径与功能图中每个状态中的局部测试用例， 结果是初始状态到最终状态的一个状态序列，以及每个状态中输入数据与对应输出数据的组合。4. 测试用例的合成算法。承受条件构造树。二、操作步骤及实例分析借鉴实例？手机中 MP3 的播放功能。在手机中使用 MP3，R 键功能为倒退，P 键功能为播放，F 键功能为快进， RC 键功能为录音，S 键功能为暂停；其中没有选择 MP3 曲目时不能按任何键， 并且当 MP3 曲目在起点时不能按 R 键，当 MP3 曲目在末端时不能按 P、F 键； MP3 只有在暂停状态下才可以录音。本工程方法具体的实施步骤如下： 步骤 1：绘制状态迁移图当前状态中途停顿播放前进后退大事P F R RC F R S P R S自动P F下一状态播放前进后退录音前进后退中途停顿播放后退中途停顿终点停顿播放前进输出图：手机中 MP3 的播放功能状态迁移图步骤 2：定义状态条件表S中途停顿自动终点停顿录音S停顿P播放起点停顿F前进RC录音终点停顿R后退步骤 3：依据状态迁移图推到测试路径- a 从初始状态节点可以有多个动身，依据广度优先原则遍历状态迁移图， 遍历到完毕状态节点或已经遍历过的节点为一次遍历完毕，得到一条测试路径。用例编号测试用例掩盖路径掩盖的状态条件组合- b 选取需要测试的路径，到达规定的路径掩盖率。这里每条路经对应一个或几个测试用例规格。其中“掩盖路径”指该用例掩盖的路径的分支序列；“掩盖状态条件组合”指该分支序列上各状态点和条件的组合。为了更好地进展遍历，可以借助于状态转换树，使用状态转换树首先要确定一个根节点，比方状态迁移图中的“起点停顿”状态，然后从该状态往后延长， 有三个方向，可以分别转换到播放状态、快进状态，录音状态。然后再分别从这三个状态往后延长，直到全部的状态转换都包含到该状态转换树中。从根节点到最终的叶子节点就是需要测试的路径。图：手机中 MP3 的播放功能状态转换树步骤 4：选取测试数据，构造测试用例对选定的每条需要测试的路径，结合等价类、边界值分析，确定每个状态节点的输入，沿着该路经通过表格将各种测试数据的输入输出对应起来，这样就完成了测试用例的设计。假设有足够的时间，就应当测试软件的每一个分支不仅是连接两个状态的每一条线，而是每一种线路组合。但是掩盖全局部支是不行能的，正如对数据等价安排一样，大量的可能性也需要削减可操作的测试用例数目。我们可以通过以下 5 种方法削减测试用例：1. 每种状态至少访问一次。无论用什么方法，必需测试每一种状态。2. 测试看起来最常见最普遍的状态转换。我们可以依据审查产品说明书时分析收集到的信息确定某些用户状况可能比其他更常见。3. 测试状态之间最不常用的分支。这些分支是最简洁被产品设计者和程序员无视的。4. 测试全部错误状态及其返回值。错误没有得到正确处理、错误提示信息不正确、修复错误时未正确恢复软件等状况是常有的。5. 利用工具自动执行状态转换测试。步骤 5：其他考虑运用其他测试方法，如错误推想法等增加特别测试等非正常性测试用例。三、实际应用状态迁移图法的核心在于通过状态转换树将不同状态之间的转换串起来进展测试，而这里所说的转换也可以看成是修改、转变，因此但凡被涉及到转变的地方都可以考虑使用状态迁移图法。状态迁移图法主要适用于以下几种类似状况：1. 播放器、手机等存在工作状态不断转变的系统；2. 编辑功能，如修改字体颜色、大小、格式等等。四、总结到目前为止，我们测试的是数据，包括数字、文字、软件输入和输出。软件测试的另一方面是通过不同的状态验证程序的规律流程。软件状态是指软件当前所处的状况或者模式，例如启动 Windows 画图程序，程序处于铅笔绘画状态， 我们可以通过选中喷枪工具转变软件的状态，使它处于喷涂状态，也可以通过选择其他工具、菜单项、颜色等使软件的代码进入某一个流程分支，触发一些数据位。设置某些变量，读取某些数据，转入一个的状态。软件测试人员必需测试程序的这些状态及其转换。如同穷举数据测试是不行能的一样。除了极其简洁的程序之外，根本上不行能掩盖全部程序分支，到达全部状态。目前软件越来越简洁，特别是为了迎合日益丰富的用户界面，供给了太多项选择择和选项，致使程序分支爆炸式增长 :与著名的流淌推销员问题类似:给定城市数目，以及任何两个城市之间的距离，设法找出访问到每一个城市并返回起点的最短路线。假设只有 5 个城市，则可以快速计算出共有 120 条不同的路线。走遍全部路线，从中找到最短的路线并不是太难， 花费不了太长时间。假设城市数目增加到成百上千(或者在测试用例中增加成百上千种状态)，就形成一个难以解决的问题。要削减测试的风险，尽量全面测试程序的状态及其转换流程，可以首先依据产品说明书建立一个状态转换图，用来描述系统设计和指导我们进展测试，然后运用等价安排技术选择要测试的状态和分支，这将是格外有效的方法。所以，状态迁移图法实际上是测试了各种状态的转换，这些状态转换的测试在实际工作中是简洁遗漏的。只要能将这些状态的转换测试掩盖到，是否承受了状态迁移图法其实并不重要，由于状态迁移图法仅仅是给出了一种将多个状态的转换串起来进展测试的思路而已。综上所述，状态转换图应包括以下条目：1. 软件可能进入的每一种独立状态。假设不能断定是否为独立状态，先把它设置为是。假设以后觉察不是，可以随时将其剔除。2. 从一种状态转入另一种状态所需的输入和条件。比方，可能是按键、菜单项选择择、传感器信号或者 振铃等、进入或退出某种状态时的设置条件及输出结果，包括显示的菜单和按钮、设置的标志位、产生的打印输出、执行的运算等。这些是状态转换时发生的局部或全部现象。