黑盒测试方法之功能图法

1. 概述

程序的功能说明通常由动态说明和静态说明组成，动态说明描述的是输入数据的次序和转移的次序，而静态说明描述的是输入条件与输出条件之间的对应关系。当程序中过于复杂并且存在大量的组合时，仅仅使用静态说明设计的测试用例，往往是考虑不够的，所以采用动态说明来补充一定的测试用例时必要的。而功能图法就是使用动态描述来生成测试用例的方法，其本质是一种白盒和黑盒测试方法组合的测试用例设计方法。

2. 定义

功能图方法是用功能图形象的描述程序的功能说明，并机械的生成功能图的测试用例。功能图由状态迁移图和逻辑功能模型构成。
其中状态迁移图和逻辑功能模型的相关描述如下：

状态迁移图用于表示输入数据序列以及相应的输出数据。在状态迁移图中，由输入数据和当前状态决定输出数据和后续状态。
逻辑功能模型用于表示在状态中输入条件和输出条件之间的对应关系。逻辑功能模型仅用于描述静态说明，输出数据仅由输入数据决定。测试用例则是由测试中经过一系列状态和在每个状态中必须依靠输入/输出数据满足的一对条件组成。

附：前面已经说过，这种方法是一种黑盒白盒测试方法相结合的设计方法，具体来说就是在从功能图导出测试用例时需要用到白盒测试方法中的路径覆盖和逻辑覆盖的测试用例设计方法。

3. 状态迁移图法导出测试用例的步骤

明确状态节点。分析被测对象的测试特性及需求规格说明书，明确被测对象的状态节点数量及相互迁移关系。
绘制状态迁移图。利用圆圈表示状态节点，有向箭头表示状态间的迁移关系，根据需要在箭头旁边标识迁移条件。可以利用绘图软件绘制状态迁移图。
绘制状态迁移树。根据状态迁移图，按照广度优先和深度优先搜索绘制状态迁移树。首先确定起始节点和终止节点，在绘制时，当路径上遇到终止节点时，不再扩展，遇到已经出现的节点也停止扩展。
抽取测试路径设计用例。根据绘制好的状态迁移树，提取测试路径，从左到右，横向抽取，每条路径构成一条测试规则，然后再利用等价类和边界值等测试用例设计方法设计具体的测试用例。

4. 实例

一个编辑文本的软件中有可以改变字体颜色的功能，其中可选的颜色共有黑、红、蓝三种颜色。
想要测试这个功能，首先，分析上述需求可以得出，该功能共有三种状态，假设红色为起始状态，那么可以得到如下的状态迁移图：

根据上述的状态迁移图，绘制出如下的状态迁移树：

然后，从状态迁移树中，可以导出以下规则：

最终，根据以上测试用例规则，可以导出如下测试用例：