黑盒測試之狀態轉換測試法

狀態轉換圖的組成：

1、狀態：以圓圈表示，開始和結束是特殊狀態；

2、轉換：由于事件的驅動，系統從一個狀態到另一個狀態；

3、事件：以系統的相關接口觸發，和特定的轉換關聯；

4、活動：以“/”表示，活動由狀態轉換觸發；

5、條件：以“[ ]”表示，說明狀態轉換只有在滿足這個條件后進行。

狀態轉換測試：是根據狀態轉換來設計測試用例的一種方法。一個系統或組件的兩個允許狀態之間的切換。

基于狀態轉換的測試方法是探測Web程序動態行為異常的有效途徑.Web程序狀態的變遷由鏈接序列和提交數據共同構成的導航場景決定.本文用活動頁 面導航圖(APND)來描述頁面間的鏈接轉換行為,用狀態變量的組合對象狀態圖(COSD)來刻畫由提交數據導致的系統狀態變量改變,再將兩者統一成一個 較為全面的動態行為模型Web程序狀態轉換圖(WSTD).最后,采用線索k叉樹并加以改進來自動生成測試用例。

狀態轉換圖----->狀態轉換樹

1、將開始狀態作為狀態轉換樹的根；

2、從左到右檢查當前層次的節點，將該節點對應的所有下一個可能狀態作為其子節點；

3、重復第二部的動作，直到遇到前面層次的節點，則該節點為最終節點，最終到結束節點。

循環轉換機-->n-switch

　N-Switch是由TSUN S. CHOW在1978年提出的，他將N-Switch定義為程序圖中長度為n+1的連續的邊或弧線（通常在狀態圖中表示循環）的序列。所以單獨的一條邊（或者轉換）就是一個0-Switch，兩條連續的邊的序列就是1-Switch。

下面以圖1所示的狀態機分別說明0-Switch和1-Switch的概念和區別。圖1所示的狀態機示例，其中圓圈表示狀態，帶箭頭的邊表示轉換，同時為每個轉換定義了一個英文字母的標識。

　　圖1 狀態機示例圖

　　1）0-Switch

　　針對0-Switch，狀態轉換圖轉化為狀態轉換樹的基本規則或者步驟如下：

　　● 步驟1：將初始狀態或者開始狀態作為狀態轉換樹的根，根在整個狀態轉換樹中的層次是1。

　　● 步驟2：假設當前生成狀態轉換樹的層次為K，那么從左到右檢查所有層次為K上的節點；將該節點對應的所有下一個可能的狀態作為它的子節點，狀態之間的轉換作為兩個狀態的邊。

　　● 步驟3：重復步驟2，直到一個位于層次K上的節點出現在層次J上，且J小于等于K，那么這個節點就成為最終的葉節點，而無需繼續生成其子節點；或者節點的狀態是結束狀態，也不需要針對該節點繼續進行狀態轉換。

　　根據0-Switch的定義，該狀態機對應的所有的0-Switch為：a、b、c、d、e、f。同時根據上面0-Switch狀態轉換樹生成規則，生成的狀態圖如圖2所示。

　　圖2 0-Switch狀態轉換圖示例

　　2）N-Switch

　 　再來看一下1-Switch。根據1-Switch的定義，該狀態機對應的所有1-Switch為：ab、ac、bb、bc、cd、ce、dd、de、 ea、ef、fd、fe。1-Switch狀態轉換樹的生成規則是在0-Switch狀態轉換樹基礎上，再增加一個層次，即針對0-Switch狀態轉換 樹的所有葉節點，把每個葉節點可能的下一個狀態作為該節點的子節點。這里需要注意的是，只需要增加一個層次既可。生成后的1-Switch的狀態轉換圖如 圖3所示。

　　圖3 1-Switch狀態轉換圖示例

　　假如1-Switch還是無法滿足測試的強度，那么，可以根據上面的思路，繼續增加一個層次，使之達到2-Switch。但是，需要注意的是，測試強度的增加，是以指數形式增加測試用例為代價的。這兩者之間的平衡，是測試人員采用什么樣的測試強度的時候必須考慮的。