軟件質(zhì)量保證與測(cè)試3.6因果圖法第3章黑盒測(cè)試SoftwareQualityAssuranceandTesting因果圖

因果圖是一種將多個(gè)原因和不同結(jié)果之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系用圖來(lái)表達(dá)的工具。因果圖的優(yōu)點(diǎn)是可以用圖解的形式，直觀的表達(dá)輸入條件的組合、約束關(guān)系和輸出結(jié)果之間的因果關(guān)系，因果圖一般和判定表結(jié)合起來(lái)使用。程序輸入輸出程序原因結(jié)果因果圖法

因果圖法是指，從用自然語(yǔ)言描述的程序規(guī)格說(shuō)明描述中找出因和果，用因果圖來(lái)表達(dá)它們的邏輯關(guān)系，因是輸入條件，果是輸出或程序狀態(tài)的改變，也就是表達(dá)當(dāng)輸入是什么的情況下，結(jié)果會(huì)是什么？然后根據(jù)因果圖寫出判定表，再由判定表來(lái)設(shè)計(jì)測(cè)試用例的方法。程序規(guī)格因果圖判定表測(cè)試用例因果圖法如果由程序規(guī)格說(shuō)明可以較為容易的得出判定表，那就不必先畫因果圖，而是可以直接利用判定表驅(qū)動(dòng)法來(lái)設(shè)計(jì)測(cè)試用例了，但在較為復(fù)雜的問題中，因果圖法常常是十分有效的。

例如：在輸入條件比較多的情況下，直接使用判定表可能會(huì)產(chǎn)生過多的條件組合，從而導(dǎo)致判定表的列數(shù)太多。實(shí)際上，這些條件之間可能會(huì)存在約束條件，所以很多條件的組合是無(wú)效的，也就是說(shuō)，它們?cè)谂卸ū碇型耆嵌嘤嗟?。此時(shí)，可先畫出因果圖，下一步根據(jù)因果圖畫出判定表時(shí)，就可以有意識(shí)地排除掉這些無(wú)效的條件組合，從而會(huì)使判定表的列數(shù)大幅度減少。因果圖法因果圖的畫法

在因果圖中，通常：用Ci表示原因，置于圖的左部；用Ei表示結(jié)果，置于圖的右部。Ci和Ei均可取值0或1，0表示某狀態(tài)不出現(xiàn)，1表示某狀態(tài)出現(xiàn)。原因和結(jié)果之間以直線連接。①恒等：若原因出現(xiàn)，則結(jié)果出現(xiàn)；若原因不出現(xiàn)，則結(jié)果也不出現(xiàn)。②非（～）：若原因出現(xiàn)，則結(jié)果不出現(xiàn)；若原因不出現(xiàn)，則結(jié)果出現(xiàn)。（1）關(guān)系

或（∨）：若幾個(gè)原因中有1個(gè)出現(xiàn)，則結(jié)果出現(xiàn)；若幾個(gè)原因都不出現(xiàn)，則結(jié)果不出現(xiàn)。

④與（∧）：若幾個(gè)原因都出現(xiàn)，結(jié)果才出現(xiàn)。若其中有1個(gè)原因不出現(xiàn)，則結(jié)果不出現(xiàn)。（1）關(guān)系（2）約束

各個(gè)輸入條件相互之間還可能存在某種關(guān)系，稱為約束。例如：某些輸入條件不可能同時(shí)出現(xiàn)。輸出狀態(tài)之間也往往存在約束。在因果圖中，用特定的符號(hào)標(biāo)明這些約束。A.輸入條件的約束有以下4類：

①E約束（互斥）：表示不同時(shí)為1，即a，b，c中至多只有一個(gè)1；②I約束（包含）：表示至少有一個(gè)1，即a，b，c中不同時(shí)為0；③O約束（唯一）：表示a，b，c中有且僅有一個(gè)1；

④R約束（要求）：表示若a=1，則b必須為1。即不可能a=1且b=0；（2）約束acbEacbacbROIab唯一互斥包含要求（2）約束（2）約束B.輸出條件約束類型

輸出條件的約束只有M約束（屏蔽）：若結(jié)果a是1，則結(jié)果b強(qiáng)制為0。Mab屏蔽

對(duì)于規(guī)模比較大的程序來(lái)說(shuō)，由于輸入條件的組合數(shù)太大，所以很難整體上使用一個(gè)因果圖。此時(shí)可以把它劃分為若干部分，然后分別對(duì)每個(gè)部分畫出因果圖。因果圖的畫法采用因果圖法設(shè)計(jì)測(cè)試用例的步驟(1)分析軟件規(guī)格說(shuō)明描述中，哪些是原因，原因即輸入條件或輸入條件的等價(jià)類，哪些是結(jié)果，結(jié)果即操作和輸出，并給每個(gè)原因和結(jié)果賦予一個(gè)標(biāo)識(shí)符。采用因果圖法設(shè)計(jì)測(cè)試用例的步驟

需要注意的是原因和結(jié)果都需要原子化。例如：職稱是工程師的男職工基本工資加100，獎(jiǎng)金加50。這一條軟件規(guī)格說(shuō)明描述中，原因有兩個(gè)：

職稱=工程師，

性別=男；結(jié)果也是兩個(gè)：

基本工資=基本工資+100，

獎(jiǎng)金=獎(jiǎng)金+50。(2)分析軟件規(guī)格說(shuō)明描述中的語(yǔ)義，找出原因與結(jié)果之間，原因與原因之間的關(guān)系，并根據(jù)這些關(guān)系，畫出因果圖。

(3)標(biāo)明約束條件。由于某種限制，有些原因與原因之間，原因與結(jié)果之間的組合情況不可能出現(xiàn)，所以為表明這些特殊的情況，應(yīng)在因果圖上使用標(biāo)準(zhǔn)的符號(hào)來(lái)標(biāo)記約束條件。

采用因果圖法設(shè)計(jì)測(cè)試用例的步驟(4)把因果圖轉(zhuǎn)換為判定表。(5)根據(jù)判定表設(shè)計(jì)測(cè)試用例。采用因果圖法設(shè)計(jì)測(cè)試用例的步驟判定表測(cè)試用例因果圖判定表因果圖法測(cè)試用例設(shè)計(jì)實(shí)例

有一個(gè)處理單價(jià)為5角錢的飲料自動(dòng)售貨機(jī)軟件。請(qǐng)用因果圖法為此軟件設(shè)計(jì)測(cè)試用例。其規(guī)格說(shuō)明如下：若投入5角錢或1元錢的硬幣，按下〖橙汁〗或〖啤酒〗的按鈕，則相應(yīng)的飲料就送出來(lái)。若售貨機(jī)沒有零錢找，則一個(gè)顯示〖零錢找完〗的紅燈亮，這時(shí)在投入1元硬幣并按下按鈕后，飲料不送出來(lái)而且1元硬幣也退出來(lái)；若有零錢找，則顯示〖零錢找完〗的紅燈滅，在送出飲料的同時(shí)退還5角硬幣。

(1)分析這一自動(dòng)售貨機(jī)軟件的規(guī)格說(shuō)明，列出原因和結(jié)果。原因:1.售貨機(jī)有零錢找2.投入1元硬幣

3.投入5角硬幣4.按下橙汁按鈕5.按下啤酒按鈕結(jié)果:1.售貨機(jī)〖零錢找完〗燈亮2.退還1元硬幣

3.退還5角硬幣4.送出橙汁飲料

5.送出啤酒飲料因果圖法測(cè)試用例設(shè)計(jì)實(shí)例(2)畫出因果圖。原因在左，結(jié)果在右，根據(jù)軟件規(guī)格說(shuō)明把原因和結(jié)果連接起來(lái)。在因果圖中還可以引入一些中間節(jié)點(diǎn)，表示處理的中間狀態(tài)。本題的中間結(jié)點(diǎn)如下：1.投入1元硬幣且按下飲料按鈕2.已按下按鈕（〖橙汁〗或〖啤酒〗）3.應(yīng)當(dāng)找5角零錢并且售貨機(jī)有零錢找4.錢已付清因果圖法測(cè)試用例設(shè)計(jì)實(shí)例(3)在因果圖中加上約束條件因果圖法測(cè)試用例設(shè)計(jì)實(shí)例(4)把因果圖轉(zhuǎn)換成判定表因果圖法測(cè)試用例