上篇文章（ISO 26262中測試用例的得出方法-邊界值分析）我們介紹了等價類方法和邊界值方法，這兩種方法廣泛應用并適用于各種類型測試的設計中，本章開始我們介紹黑盒測試常用的其他方法，先從因果圖法開始。

01

開始之前

前兩篇（等價類的生成和分析、邊界值分析）介紹的等價類和邊界值法通常只分析單個輸入條件本身，不會涉及多個條件的組合，特別是不會考慮各輸入條件相互之間的邏輯制約關(guān)系。如果在測試設計時需要考慮多個輸入條件之間的組合，以及配合輸入條件的多個觸發(fā)動作，以得出不同邏輯制約情況下的不同結(jié)果，在這種復雜情況下測試設計通常會選用因果圖法。

因果圖法會對需求進行內(nèi)在邏輯上的深入分析，但對于分析結(jié)果的測試用例生成，不能很直觀的對測試設計人員給以體現(xiàn)，需要使用判定表結(jié)合起來做測試用例的設計。

02

因果圖法的常用概念

2.1 因果圖法的測試設計步驟

使用因果圖法進行測試分析時，通常都是遇到需求說明中邏輯關(guān)系復雜的情況，使用因果圖法分析的步驟通常如下：

1. 對需求進行梳理，劃分出原因及輸入條件，處理過程如何進行即中間狀態(tài)或執(zhí)行動作，得出的結(jié)果即輸出條件。

2. 將上個步驟分析出的所有輸入條件，中間狀態(tài)或執(zhí)行動作，輸出條件通過連線連接起來，形成“因果圖”。

3. 使用因果圖法的標準符號，在上個步驟的“因果圖”上標明從原因到結(jié)果間的邏輯約束關(guān)系，這些符號也標明了原因結(jié)果的條件組合關(guān)系在某些情況下是不會發(fā)生的。

4. 使用判定表將因果圖的每個組合逐個列出來。

5. 使用判定表法將表中每一列組合設計成一條測試用例。

2.2 因果圖法的標記符號

繪制因果圖時會使用統(tǒng)一的標記符號，以及標識方法。通常使用C表示原因及輸入條件，用E表示結(jié)果即輸出條件，各節(jié)點狀態(tài)用0表示不出現(xiàn)，用1表示出現(xiàn)。

原因結(jié)果關(guān)系的基本標識

原因和結(jié)果關(guān)系的基本標識有以下4種：

1. 恒等關(guān)系，表示原因C1出現(xiàn)時，則結(jié)果E1出現(xiàn)，原因C1不出現(xiàn)時，則結(jié)果E1不出現(xiàn)。

2. 非關(guān)系，表示原因C1出現(xiàn)時，則結(jié)果E1不出現(xiàn)，原因C1不出現(xiàn)時，則結(jié)果E1出現(xiàn)。

3. 或關(guān)系，表示多個原因C1、C2、C3等至少有一個出現(xiàn)時，結(jié)果E1出現(xiàn)，C1、C2、C3全部不出現(xiàn)時，結(jié)果E1不出現(xiàn)。

4. 與關(guān)系，表示多個原因C1、C2、C3等全部出現(xiàn)時，結(jié)果E1才會出現(xiàn)，C1、C2、C3只要有一個不出現(xiàn)時，結(jié)果E1就不出現(xiàn)。

條件間的邏輯關(guān)系標識

輸入和輸入，輸出和輸出間的邏輯約束關(guān)系分為5種：

1. 條件間的互斥關(guān)系，用“E”標識，表示條件C1、C2間邏輯互斥，不會同時成立，兩個條件最多有1個成立。

2. 條件間的包含關(guān)系，用“I”標識，表示多個條件C1、C2等中，必定至少有一條成立，沒有全部條件都不成立的情況。

3. 條件間的唯一關(guān)系，用“O”標識，表示多個條件C1、C2中有且僅有一條會成立，不會有全部不成立或者超過1條以上成立的情況。

4. 條件間的要求關(guān)系，用“R”標識，表示條件C1成立時，條件C2必須也成立。

5. 條件間的屏蔽關(guān)系，用“M”標識，屏蔽關(guān)系通常適用于結(jié)果輸出條件間的特定邏輯約束，表示條件E1為真時，E2必須是假；E1為假時，E2值不確定而不一定是真。

03

因果圖法的示例

本篇我們繼續(xù)使用空調(diào)的案例在原邏輯的基礎上稍作改動進行分析。

需求規(guī)格說明要求，在車內(nèi)溫度超過25攝氏度時，打開空調(diào)按鈕，發(fā)動機啟動情況下，此時風扇啟動吹冷風，空調(diào)壓縮機啟動；發(fā)動機未啟動時僅打開風扇。在車內(nèi)溫度低于15攝氏度時，打開空調(diào)按鈕，無論發(fā)動機是否啟動，此時風扇啟動吹熱風，空調(diào)壓縮機不啟動。溫度在15攝氏度至25攝氏度之間時，打開空調(diào)按鈕，無論發(fā)動機是否啟動，此時僅啟動風扇，空調(diào)壓縮機不啟動。

分析上段的需求說明我們可以得出：測試中原始的輸入觸發(fā)條件為不同情況下的溫度，加上中間節(jié)點發(fā)動機的啟動狀態(tài)和空調(diào)按鈕狀態(tài)，綜合判斷得出的不同輸出結(jié)果為風扇和壓縮機的組合狀態(tài)情況。

繪制因果圖

根據(jù)需求分析，我們將最原始的輸入觸發(fā)條件的溫度分為3個初始輸入條件，實際觸發(fā)溫度有且只有1個，所以初始的3個輸入條件的關(guān)系為唯一關(guān)系。在過程的中間節(jié)點，會因為發(fā)動起啟動狀態(tài)和空調(diào)按鈕開啟狀態(tài)，綜合溫度情況，最終影響決定輸出結(jié)果的情況。

如輸入條件C1車內(nèi)溫度大于等于25攝氏度為真時，C2、C3不能成立，中間狀態(tài)的發(fā)動起狀態(tài)和空調(diào)按鈕狀態(tài)兩個條件的組合對結(jié)果的影響為或的關(guān)系，結(jié)合輸入條件C1，我們分析得知，在C1為真時，如果發(fā)動機啟動為真，空調(diào)按鈕為假，則結(jié)果輸出風扇關(guān)閉，壓縮機關(guān)閉；如果發(fā)動機啟動為假，空調(diào)按鈕為真，則結(jié)果輸出風扇啟動，壓縮機關(guān)閉；如果發(fā)動機啟動為真，空調(diào)按鈕為真，則結(jié)果輸出風扇啟動，壓縮機啟動；如果發(fā)動機啟動為假，空調(diào)按鈕為假，則結(jié)果輸出風扇關(guān)閉，壓縮機關(guān)閉。其他情況我們根據(jù)需求說明類推。

根據(jù)分析畫出因果圖如下：

生成判定表

分析畫出的因果圖對邏輯的理解有很大幫助，但是直接對照因果圖設計測試用例則不是友好。通常會使用判定表來協(xié)助設計用例，避免測試用例設計遺漏。

如下圖根據(jù)因果圖得出判定表：

使用判定表我們就可以避免在不同輸入條件組合時發(fā)生場景設計遺漏的情況。本實例中我們可以得出12條不同情況下的測試用例。

04

測試小結(jié)

在使用因果圖法時有如下建議：

1. 因果圖法在需求中輸入和輸出以及中間過程有復雜邏輯約束關(guān)系時使用，可以通過因果圖輕松梳理整個過程。

2. 在必要時使用因果圖法，相對前兩篇的等價類和邊界值法，因果圖法的復雜程度大大增加，推薦在必要時使用因果圖法。

3. 因果圖法必須搭配判定表使用。

參考文獻：

1. 全國計算機技術(shù)與軟件專業(yè)技術(shù)資格考試指定用書 – 軟件評測師教程.

審核編輯 黃宇