（四）因果图法

1.定义：

因果图法是：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。

等价类划分方法和边界值分析方法都是着重考虑输入条件，但没有考虑输入条件的各种组合、输入条件之间的相互制约关系。这样虽然各种输入条件可能出错的情况已经测试到了，但多个输入条件组合起来可能出错的情况却被忽视了。

首先从程序规格说明书的描述中，找出因（输入条件）和果（输出结果或者程序状态的改变），然后通过因果图转换为判定表，最后为判定表中的每一列设计一个测试用例。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。

2.绘画因果发的流程图：

3.绘画图时，表示原因和结果的关系：

通常在因果图中用Ci表示原因，用Ei表示结果，各结点表示状态，可取值“0”或“1”。“0”表示某状态不出现，“1”表示某状态出现。

¡ 恒等：若c1是1，则e1也为1，否则e1为0；

¡ 非：若c1是1，则e1为0，否则e1为1；

¡ 或：若c1或c2或c3是1，则e1是1，否则e1为0，“或”可有任意个输入；

¡ 与：若c1和c2都是1，则e1为1，否则e1为0，“与”也可有任意个输入。

4.绘画图时，表示原因与原因的关系：

l 对于输入条件的约束有4种：

l E约束（异）：a和b中最多有一个可能为1，即a和b不能同时为1；

l I约束（或）：a、b、c中至少有一个必须是1，即a、b、c不能同时为0；

l O约束（唯一）：a和b必须有一个且仅有一个为1；

l R约束（要求）：a是1时，b必须是1；

l 对于输出条件的约束只有M约束

M约束（强制）：若结果a是1，则结果b强制为0。

1.1生成用例的步骤

(1) 分析软件规格说明描述中，那些是原因(即输入条件或输入条件的等价类)，那些是结果(即输出条件), 并给每个原因和结果赋予一个标识符。

(2) 分析软件规格说明描述中的语义。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。

(3) 由于语法或环境限制，有些原因与原因之间,原因与结果之间的组合情况不可能出现。 为表明这些特殊情况，在因果图上用一些记号表明约束或限制条件。

(4) 把因果图转换为判定表。

1.2  原因之间的约束

因果图中有4种符号描述原因之间的约束关系，1种符号描述结果之间的约束关系。下面分别介绍：

•  排他性约束：各个原因之间不能同时为真，但可以同时为假。举个例子，小明同学不可能同时属于A班和B班，但可能既不是A班的，也不是B班的，而是C班的。

•  包含性约束：各个原因中总有一个为真。即可以同时为真，但不可以同时为假。举个例子，支付宝买家付款时，有个输入条件（既原因）是余额支付、网银支付，买家可以选择单独余额支付或者单独网银支付，也可以同时选择余额支付和网银支付2种方式。但是不可以选择不支付。

• 必要性约束：当原因a为真时，原因b必须同时为真；但是原因b为真时，原因a既可以为真，也可以为假。举数字证书的例子：现有的业务规则下，如果申请了数字证书（原因a），那么该用户必然通过了支付宝认证（原因b）。反之，如果用户通过了支付宝认证，那么不一定申请了数字证书（a）。

•  唯一性约束：有且只有原因a和原因b中的一个为真。非此即彼，不存在第三种情况。举例来说，人的性别不是男，就是女，不会存在既不是男也不是女的人。

•  掩码标记（结果约束）：如果结果b为真，那么结果a一定为假，如果结果b为假，则结果a的状态不定。还拿支付宝来举例子，先给出两个结果：安全控件运行正常（a），无法输入登陆密码（b）。如果无法输入登陆密码，那么可以判断是安全控件没有正常运行，反过来，如果可以输入登陆密码，则不能确定安全控件一定工作正常，有可能是用了FireFox浏览器访问Alipay的。

1.3  引用的例子

例1：

某软件规格说明书包含这样的要求：

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） 列出原因和结果：

       原因：

          1——第一列字符是A；

          2——第一列字符是B；

          3——第二列字符是一数字。

       结果：

          21——修改文件；

          22 ——给出信息L；

          23——给出信息M。

2）画出对应的因果图：

   11为中间节点；考虑到原因1和原因2不可能同时为1，因此在因果图上施加E约束，如图所示。

3）生成判定表：

别人的用例描述：

1.4LMS引用的例子

现在采用的是测试报告的添加操作来做为例子，测试报告的需求如下：

（1）测试电压：同一项目或产品下，不能出现相同的测试电压值；

（2）项目名要存在，并且通过研发审核

（3）测试用户名要存在

1） 列出原因和结果：

       原因：

          1——项目名（已通过审核）

          2——产品名（已通过审核）

          3——测试人（存在）

 4——测试电压（不重复）

       结果：

          21——提示添加成功信息

          22 ——提示未通过审核或不存在

          23——提示用户不存在

24——提示电压有重复

25——提示项目或产品名称必须填写一个

2）画出对应的因果图：

   11为中间节点；根据需求可得，原因1和原因2可以出现任何一个原因，也可以同时出现，但不能同时都不出现，因此在因果图上施加I包含性约束，如图所示。

如果让原因1和原因2同时不出现，其余的操作就没有多大的意义了，但是最好还是补充一条用例，让原因1和原因2同时不出现的结果

说明：

（1）原因1和原因2有3种情况：

0- 代表输入的是不正确（未审核或是不存在）的数据

1- 代表输入的是正确（通过审核）的数据

2- 代表不输入数据

（2）原因3有2中情况：

0- 代表输入的用户不存在

1- 代表输入的用户存在

（3）原因4有2中情况：

0- 代表输入的电压重复

1- 代表输入的电压不重复

3）生成判定表：

分析生成结果的思路：

（1）先找出能成功操作的情况，只有如上图的绿色背景：1-9-25，这3种情况下的结果21是1，其余情况都是0；

（2）只要原因1或是原因2有0出现，则会出现结果22是1

（3）只要原因3出现0，就会出现结果23是1

（4）只要原因4出现0，就会出现结果24是1

4）分析生成的测试用例

根据判定表可以得出15条测试用例，因为第16种情况不用测试。