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因果图法
一. 方法简介
1.定义
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.因果图法产生的背景
等价类划分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。
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。
3.因果图介绍
（1) 4种符号分别表示了规格说明中向4种因果关系。
(2) 因果图中使用了简单的逻辑符号，以直线联接左右结点。左结点表示输入状态（或称原因），右结点表示输出状态（或称结果）。
(3) Ci表示原因，通常置于图的左部；ei表示结果，通常在图的右部。Ci和ei均可取值0或1，0表示某状态不出现，1表示某状态出现。
4. 因果图概念
(1) 关系 ①恒等：若ci是1，则ei也是1；否则ei为0。 ②非：若ci是1，则ei是0；否则ei是1。 ③或：若c1或c2或c3是1，则ei是1；否则ei为0。“或”可有任意个输入。 ④与：若c1和c2都是1，则ei为1；否则ei为0。“与”也可有任意个输入。 (2) 约束 输入状态相互之间还可能存在某些依赖关系，称为约束。例如, 某些输入条件本身不可能同时出现。输出状态之间也往往存在约束。在因果图中,用特定的符号标明这些约束。
A.输入条件的约束有以下4类： ① E约束（异）：a和b中至多有一个可能为1，即a和b不能同时为1。 ② I约束（或）：a、b和c中至少有一个必须是1，即 a、b 和c不能同时为0。 ③ O约束（唯一）；a和b必须有一个，且仅有1个为1。 ④R约束（要求）：a是1时，b必须是1，即不可能a是1时b是0。
B.输出条件约束类型 输出条件的约束只有M约束（强制）：若结果a是1，则结果b强制为0。
5. 采用因果图法设计测试用例的步骤
(1) 分析软件规格说明描述中, 哪些是原因(即输入条件或输入条件的等价类),哪些是结果(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。
(5) 把判定表的每一列拿出来作为依据,设计测试用例。
二. 实战演习
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。
解答： (1) 根据题意，原因和结果如下： 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) 其对应的因果图如下：
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。(3)根据因果图建立判定表
表中8种情况的左面两列情况中，原因①和原因②同时为1，这是不可能出现的，故应排除这两种情况。表的最下一栏给出了6种情况的测试用例，这是我们所需要的数据。
2.有一个处理单价为5角钱的饮料的自动售货机。其规格说明如下：若投入5角钱或1元钱的硬币，押下〖橙汁〗或〖啤酒〗的按钮，则相应的饮料就送出来。投入1元硬币并押下按钮后，若售货机没有零钱找，则一个显示〖零钱找完〗的红灯亮，这时饮料不送出来同时1元硬币退出来；若有零钱找，则〖零钱找完〗的红灯灭，在送出饮料的同时退还5角硬币。
(1) 分析这一段说明，列出原因和结果 原因： 1.售货机有零钱找 2.投入1元硬币 3.投入5角硬币 4.押下橙汁按钮 5.押下啤酒按钮 结果： 21.售货机〖零钱找完〗灯亮 22.退还1元硬币 23.退还5角硬币 24.送出橙汁饮料 25.送出啤酒饮料
(2) 画出因果图，如图下图所示：
所有原因结点列在左边，所有结果结点列在右边。建立中间结点，表示处理的中间状态。中间结点：11. 投入1元硬币且押下饮料按钮； 12. 押下〖橙汁〗或〖啤酒〗的按钮；13. 应当找5角零钱并且售货机有零钱找；14. 钱已付清
(3)转换成判定表
(4) 在判定表中，阴影部分表示因违反约束条件的不可能出现的情况，删去。第16列与第32列因什么动作也没做，也删去。最后可根据剩下的16列作为确定测试用例的依据。
判定表分析方法
一. 方法简介
1.定义
判定表是分析和表达多逻辑条件下执行不同操作的情况的工具。
2.判定表的优点
(1)能够将复杂的问题按照各种可能的情况全部列举出来，简明并避免遗漏。因此，利用判定表能够设计出完整的测试用例集合。
(2) 在一些数据处理问题当中，某些操作的实施依赖于多个逻辑条件的组合，即：针对不同逻辑条件的组合值，分别执行不同的操作。判定表很适合于处理这类问题。
3.判定表通常由四个部分组成如下图所示
(1) 条件桩：列出了问题得所有条件。通常认为列出的条件的次序无关紧要。 (2) 动作桩：列出了问题规定可能采取的操作。这些操作的排列顺序没有约束。 (3) 条件项：列出针对它左列条件的取值。在所有可能情况下的真假值。 (4) 动作项：列出在条件项的各种取值情况下应该采取的动作。
4.规则及规则合并
(1)规则：任何一个条件组合的特定取值及其相应要执行的操作称为规则。在判定表中贯穿条件项和动作项的一列就是一条规则。显然,判定表中列出多少组条件取值,也就有多少条规则,既条件项和动作项有多少列。
(2)化简：就是规则合并有两条或多条规则具有相同的动作，并且其条件项之间存在着极为相似的关系。
5.规则及规则合并举例
(1) 如下图左端，两规则动作项一样，条件项类似，在1、2条件项分别取Y、N时，无论条件3取何值，都执行同一操作。即要执行的动作与条件3无关。于是可合并。“－”表示与取值无关。
(2) 与上类似，下图中，无关条件项“－”可包含其他条件项取值，具有相同动作的规则可合并。
6.判定表的建立步骤
(1) 确定规则的个数。假如有n个条件。每个条件有两个取值（0,1）,故有2^n种规则。 (2) 列出所有的条件桩和动作桩。 (3) 填入条件项。 (4) 填入动作项，得到初始判定表。 (5) 简化.合并相似规则（相同动作）。
二. 实战演习
1.问题要求：”……对功率大于50马力的机器、维修记录不全或已运行10年以上的机器，应给予优先的维修处理……” 。这里假定，“维修记录不全”和“优先维修处理”均已在别处有更严格的定义 。请建立判定表。
解答： ①确定规则的个数：这里有3个条件，每个条件有两个取值，故应有222=8种规则。 ②列出所有的条件茬和动作桩：
③填入条件项。可从最后1行条件项开始，逐行向上填满。如第三行是： Y N Y N Y N Y N，第二行是： Y Y N N Y Y N N等等。 ④填入动作桩和动作顶。这样便得到下图的初始判定表
⑤化简。合并相似规则后得到下图：
完…
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