实验03 黑盒测试方法（因果图、决策表）

知识点

决策表法

• 决策表概念：一种分析多逻辑条件下不同操作的工具。在所有的黑盒测试方法中，基于决策表（也称判定表）的测试是最为严格、最具有逻辑性的测试方法。
• 优点：能够全面列举所有可能情况，避免遗漏。针对不同逻辑条件的组合值，分别执行不同的操作。决策表很适合于处理这类问题。
• 构成：
  • 条件桩：列出所有条件。
  • 动作桩：列出可能的操作。
  • 条件项：条件的具体取值。即对每个条件可以取真值和假值。
  • 动作项：条件组合下应采取的动作。
  • 规则：特定条件组合及其相应操作。在决策表中贯穿条件项和动作项的一列就是一条规则。

决策表法实例

• 设备维修程序：根据条件组合设计测试用例。
  • 以 “设备维修”为例来说明如何制定决策表。 （1）首先，列出所有的条件桩和动作桩， 本例的条件桩有3个，分别为： 机器功率是否大于100马力？ 维修记录是否完整？ 运行时间是否超过6年？ 本例的动作桩有两个，分别为： 优先维修 正常维修       （2）接着确定条件项，即上述每个条件的值分别取“是（Y）”和“否（N）”。根据条件项的组合确定其对应的活动，如表所示。

  • 序  号		1	2	3	4	5	6	7	8
    条件	功率大于100马力	Y	Y	Y	Y	N	N	N	N
    	维修记录不全	Y	Y	N	N	Y	Y	N	N
    	运行时间超过6年	Y	N	Y	N	Y	N	Y	N
    动作	优先维修	√	√	√	√	√	√	√
    	正常维修								√

根据表6-23所示的4种组合可设计出以下4个测试用例： 功率大于100马力（如，200马力），优先维修。 功率不大于100马力（如，99马力），维修记录不全，优先维修。 功率不大于100马力（如，99马力），维修记录全且运行时间超过6年（如，8年），优先维修。 功率不大于100马力（如，99马力），维修记录全且运行时间不超过6年（如，3年），正常维修。 

决策表构建步骤

• 合并具有相同动作的规则，简化决策表。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。
  • 确定规则个数
  • 列出所有的条件桩和动作桩
  • 填入动作项，得到初始决策表
  • 简化决策表，合并相似规则

因果图测试法

• 原因：程序输入条件的组合。在一个功能或一个界面中，往往会有多个控件，这些控件一般会有一定的制约关系或组合关系，并且功能模块的输出会依赖于输入的条件。 如果在测试时必须考虑输入条件的各种组合，则可能的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，这就需要利用因果图（逻辑模型）。
• 结果：程序的输出或状态改变。
• 原理：图解法分析输入组合，设计测试用例。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。
• 4种关系：
  • 恒等：相同取值。
  • 非：相反取值。
  • 或：任一为真。
  • 与：全部为真。
  • 

因果图约束

在实际问题中输入状态相互之间、输出状态相互之间可能存在某些依赖关系，称为“约束”或“制约”。

• E约束：最多一个条件为真（异或）。
• I约束：至少一个条件为真（或）。
• O约束：只有一个条件为真（唯一）。
• R约束：条件之间存在依赖（要求）。
• 
• M约束：输出条件的强制关系。
• 

因果图测试案例

• 公交卡纸币充值系统：分析输入条件、输出结果和制约关系，设计测试用例。
  • 有如下公交卡纸币充值系统
  • E约束(异)：a和b中最多只有一个为1，即a和b不能同时 为1。（如3个a、b、c则a、b、c最多只有一个1，或全0）。约束可以添加在输入方，也可以添加在输出方。
  • I 约束(或)：a、b、c中至少有一个必须为1，即 a、b、c不能同时为0。约束可以添加在输入方，也可以添加在输出方。
  • O约束(唯一)：a和b必须有一个且仅有一个为1。
  • R约束(要求)：a是1时，b必须是1，即a为1时，b不能为0。约束可以添加在输入方，也可以添加在输出方。
  • M约束(强制)：若结果a为0，则结果b强制为1；若a=1，b不确定。且只有输出条件能够有强制约束。
• 公交一卡通自动充值系统，其需求描述如下：
  • 系统只接收50元或100元纸币，一次充值只能使用一张纸币，一次充值金额只能为50元或100元。
  • 若输入50元纸币，并选择充值50元，完成充值后退卡，提示充值成功。
  • 若输入50元纸币，并选择充值100元，提示输入金额不足，并退回50元。
  • 若输入100元纸币，并选择充值50元，完成充值后退卡，提示充值成功，找零50元。
  • 若输入100元纸币，并选择充值100元，完成充值后退卡，提示充值成功。
  • 若输入纸币后在规定时间内不选择充值按钮，退回输入的纸币，并提示错误。
  • 若选择充值按钮后不输入纸币，提示错误。
• 输入条件（原因）为： ① 投币50元 ② 投币100元 ③ 选择充值50元 ④ 选择充值100元  输出（结果）有： （a）完成充值、退卡 （b）提示充值成功 （c）找零 （d）提示错误
• 明确所有条件之间的制约关系以及组合关系 条件之间的制约关系以及组合关系如图所示。
  • 
  • 
• 画出因果图 为了描述得更清楚，这里把每种情况单独画一个因果图出来。 组合情况有： 条件①和条件③输出a和b的组合 投币50元，充值50元输出完成充值、退卡，提示充值成功
• 条件①和条件④输出c和d的组合 投币50元，充值100元输出找零、提示错误的结果。
• 条件②和条件③输出a、b、c的组合 投币100元，充值50元输出找零、完成充值、提示充值成功的结果
• 
• 条件②和条件④输出a和b的组合 投币100元，充值100元输出完成充值、退卡，提示充值成功的结果
• 
• 条件①、②、③、④均可以单独出现，其因果图如图所示。
• （4）根据因果图，写出判定表 根据上面的因果图，写出对应的判定表。
• 
• （5）根据判定表，写出测试用例 根据上面的判定图，写出对应的测试用例

• 编号	用例说明	预期结果
  1	投币50元  选择充值50元	正确充值50元，提示充值成功后退卡
  2	投币50元  选择充值100元	系统提示错误并退回50元
  3	投币100元  选择充值50元	正确充值50元，提示充值成功后退卡，并找回50元
  4	投币100元  选择充值100元	正确充值100元，提示充值成功后退卡
  5	投币50元	系统提示错误并退回50元
  6	投币100元	系统提示错误并退回100元
  7	选择充值50元	系统提示错误
  8	选择充值100元	系统提示错误

因果图测试流程

1. 分析确定输入条件和输出结果，绘制因果图。
2. 将因果图转换为判定表。
3. 为判定表中的每一列设计测试用例。

一、实验目的：

1.掌握黑盒测试技术的概念

2.掌握运用因果图法、判定表法设计测试用例

二 实验环境

1、Windows操作系统计算机；

三 实验准备

1、理解黑盒测试的定义；

2、理解因果图、决策表原理；

四、实验内容及过程

1、阅读下面需求规格说明，运用相应的黑盒测试技术完成测试用例设计。

（1）某学生成绩管理系统，要求对“平均成绩在90分以上，且没有不及格科目的学生，或班级成绩排名在前5的学生，在程序中将学生的姓名用红色标识”，请建立该场景的判定表。

1）确定规则的个数

• 规则1: 平均成绩 > 90 且 没有不及格科目。
• 规则2: 班级排名 <= 5。

2）列出所有条件桩和动作桩

3）填入条件项、动作项，得到初始判定表

初始判定表

4）简化判定表，合并相似规则

（2）有一个自动饮料售货机（处理单价为5角钱）的控制处理软件，它的软件规格说明如下：

若投入2.5元硬币,按下“橙汁”或“啤酒”按钮,相应的饮料就送出。

若投入3元硬币, 同样按下“橙汁”或“啤酒”按钮，则在送出饮料的同时退还5角硬币。"

请绘制出因果图和判定表，并给出相应的测试用例

• 原因：投入硬币（2.5元，3元），按钮选择（橙汁，啤酒）。
• 结果：送出饮料，可能伴随退还5角硬币。

测试用例说明：

• 测试用例ID: 测试用例的唯一标识符。
• 测试描述: 简要描述测试用例的目的或测试场景。
• 投入金额: 用户投入的金额。
• 选择饮料: 用户选择的饮料类型。
• 预期结果: 根据因果图和判定表，预期的系统响应或结果。
• 预期动作或状态: 预期的系统动作或状态变化，例如饮料送出、找零、错误提示等。

五、实验总结

1.请列举你所学过的黑盒测试方法有哪些？

• 等价类划分
• 边界值分析
• 组合测试用例设计
• 正交试验法
• 场景法
• 因果图法
• 判定表法

2.面对不同的测试系统，该如何选择黑盒测试方法？

• 根据系统的特点和需求选择合适的方法。
• 对于复杂的业务逻辑，可以使用因果图法或判定表法。
• 对于简单的输入验证，可以使用等价类划分或边界值分析。
• 根据测试时间和资源，选择最有效的测试方法组合。