测试用例设计方法六脉神剑——第四剑：石破天惊，功能图法攻阵
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：
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
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；
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。
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~
作者：京东物流 陈雨婷
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