测试用例设计方法：功能图

1 引言

前面几篇文章为我们讲述了因果图、判定表、正交试验等几种方法，主要是针对于不同条件输入输出的组合进行测试，但在实际需求中，我们也常会遇到需要对被测对象的状态流转进行验证的情况，此时前面几种方法将不再适用，对于这种状态转换类问题，功能图法则可大展身手。

2 概念及原理

2.1 基本概念

功能图：也称状态图法，该方法是一种专门解决动态说明问题的测试用例设计方法 ，主要由状态迁移图和逻辑功能模型两部分构成。

2.1.1 状态迁移图

用于描述一个特定对象生命期中满足某些条件的所有状态，以及由于各种事件的发生而引起的状态之间的转移。关于状态迁移图，有如下几点需要注意：

1）一个状态迁移图中包含如下几种状态：

?初态(即初始状态) ——实心圆

?终态(即最终状态) ——一对同心圆(内圆为实心圆)

?中间状态——圆角矩形

2）在一张状态图中只能有一个初态，而终态则可以有0至多个。

3）状态图既可以表示单程生命周期，也可以表示系统循环运行过程。

2.1.2 逻辑功能模型

用于描述静态说明，表示在状态中输入条件和输出条件之间的对应关系。

2.2 核心思想

功能图法的核心思想在于：抽象出待测系统的若干状态以及状态之间的转换条件和转换路径，然后从状态迁移路径覆盖的角度设计测试用例。

3 方法步骤

1）分析需求，明确状态节点，具体关注以下几个信息

?存在的状态；

?状态之间的转换关系；

?状态变化的触发条件。

2）梳理不同状态的转换，输出状态-条件表；

3）画出状态迁移图；

?定义初始状态；

?为初始状态增加一次操作改变初始状态，增加新的状态；

?为上一步步产生的新状态增加一次操作，再增加新的状态；

?循环直到没有新状态产生为止。

4）转换为状态迁移树；

结合广度优先遍历+深度优先遍历算法，遍历状态迁移图的每一条路径，得到状态迁移树。

5）从状态迁移树导出测试路径。

状态迁移树中根节点到每个叶子节点的路径即为一条测试用例。

4 举个栗子

场景：针对客服系统事件状态流转过程设计测试用例

1）分析客服事件可能存在的所有状态。

?已创建/待分配

?已分派

?处理中

?已解决

?已关闭

?升级待分派

?再次打开

2）梳理状态之间的转换关系和触发条件，得到状态-条件表。

当前状态	下一个状态	状态转换条件
已创建/待分配	已分派	①系统自动分派②手动领取
已分派	处理中	①客服操作事件/事件有更新
已创建/待分配	处理中	①事件转移
已创建/待分配	已解决	①系统解决事件（如小程序-用户取消服务）
已创建/待分配	已关闭	①mq触发关闭（如上游取消异常）
处理中	已解决	①客服手动解决事件②系统自动解决事件
已解决	已关闭	①归档
已解决	再次打开	①手动reopen②系统触发reopen
处理中	升级待分派	①客服升级事件
处理中	已关闭	①合并
升级待分派	已分派	①系统自动分派②手动领取
升级待分派	处理中	①事件转移
再次打开	升级待分派	①客服升级事件
再次打开	已解决	①客服手动解决事件②系统自动解决事件
-	已创建/待分配	①fxm/小程序等生成事件
-	已分派	①客服手动创建②电话/咚咚等方式进线
-	升级待分派	①系统升级事件（如邮政投诉事件）

3）根据状态-条件表，画出功能图/状态图。

4）根据功能图输出状态迁移树。

5）输出测试用例，下表举例输出前5条，其余类似不做赘述。

用例编号	测试项	标题	预置条件	操作步骤	预期结果
Test_01	改变事件状态	事件状态转变：【已创建/待分配】--【已分派】--【处理中】--【已解决】--【已关闭】	可正常操作事件	1、通过fxm渠道进线生成事件；2、客服手动领取事件；3、客服操作更新事件信息；4、客服点击解决事件；5、事件15天无操作，系统归档事件。	事件状态转变为：【已创建/待分配】--【已分派】--【处理中】--【已解决】--【已关闭】
Test_02	改变事件状态	事件状态转变：【已创建/待分配】--【已分派】--【处理中】--【已解决】--【再次打开】--【已解决】--【已关闭】	可正常操作事件	1、通过fxm渠道进线生成事件；2、客服手动领取事件；3、客服操作更新事件信息；4、客服点击解决事件；5、客服reopen事件；6、客服点击解决事件；7、事件15天无操作，系统归档事件。	事件状态转变为：【已创建/待分配】--【已分派】--【处理中】--【已解决】--【再次打开】--【已解决】--【已关闭】
Test_03	改变事件状态	事件状态转变：【已创建/待分配】--【已分派】--【处理中】--【已解决】--【再次打开】--【升级待分派】--【已分派】--【处理中】--【已解决】--【已关闭】	可正常操作事件	1、通过fxm渠道进线生成事件；2、客服手动领取事件；3、客服操作更新事件信息；4、客服点击解决事件；5、客服reopen事件；6、客服点击升级事件；7、事件分派至其他客服；8、客服操作更新事件信息；9、客服解决事件；10、事件15天无操作，系统归档事件。	事件状态转变为：【已创建/待分配】--【已分派】--【处理中】--【已解决】--【再次打开】--【升级待分派】--【已分派】--【处理中】--【已解决】--【已关闭】
Test_04	改变事件状态	事件状态转变：【已创建/待分配】--【已分派】--【处理中】--【已解决】--【再次打开】--【升级待分派】--【处理中】--【已解决】--【已关闭】	可正常操作事件	1、通过fxm渠道进线生成事件；2、客服手动领取事件；3、客服操作更新事件信息；4、客服点击解决事件；5、客服reopen事件；6、客服点击升级事件；7、主管转移事件；8、客服处理并解决事件；9、事件15天无操作，系统归档事件。	事件状态转变为：【已创建/待分配】--【已分派】--【处理中】--【已解决】--【再次打开】--【升级待分派】--【处理中】--【已解决】--【已关闭】
Test_05	改变事件状态	事件状态转变：【已创建/待分配】--【已分派】--【处理中】--【升级待分派】--【已分派】--【处理中】--【已解决】--【已关闭】	可正常操作事件	1、通过fxm渠道进线生成事件；2、客服手动领取事件；3、客服操作更新事件信息；4、客服点击升级事件；5、事件分派至其他客服；6、客服操作更新事件信息；7、客服解决事件；8、事件15天无操作，系统归档事件。	事件状态转变为：【已创建/待分配】--【已分派】--【处理中】--【升级待分派】--【已分派】--【处理中】--【已解决】--【已关闭】
...	...	...	...	...	...

5 总结

功能图/状态图方法
适用场景	1、由于某种条件成立导致发生状态改变的情况。2、主要关注状态转移的正确性。
优点	1、通过状态图可以清晰掌握系统的整个交互过程；2、可保证每一个状态的所有可达状态都覆盖到；3、通过验证给定条件内是否能够产生需要的状态变化，可检验出是否存在不可达的状态、不必要的状态或其他非法状态，以及非法的状态迁移。
缺点	针对有效输入输出进行设计，所以无法覆盖无效路径和非法输入。
注意事项	1、每种状态至少需要访问一次；2、重点测试最常见、最普遍的状态转换；3、其次测试最不常用的状态转换路径；4、单个状态之间的转换可通过结合其他用例设计方法保证覆盖全面；5、添加非法测试路径进行测试。（异常输入、状态和条件的非法组合）

通过本节讲述的功能图测试用例设计方法，我们可以轻松设计存在对象状态转移变换需求的测试用例，从而清楚的掌握整个系统的交互过程，但如果我们面对的需求中更多描述复杂的业务处理流程，我们又该使用哪种方法呢？一起看看下一节的场景法吧~