有限状态机：如何增强软件测试第三部分：FSM 与程序图的比较

FSM 与程序图的比较，虽然 FSM 和程序图都是软件测试的有用工具，但它们的范围和详细程度有所不同。要理解这两种工具如何关联，以下类比可能会有所帮助。假设我们正在探索一座城市。FSM 就像一张带有标记区域（州）和连接道路（过渡）的地图。程序图就像一张详细的地铁地图，描绘了每个车站（代码块）、隧道（控制流）和潜在的换乘（决策点）。

FSM：它们适合测试什么

状态驱动系统：用户界面、网络协议和应用程序具有状态和事件之间的清晰映射

功能测试：根据不同状态下的用户输入和预期输出验证系统行为

HYPERLINK "https://dzone.com/articles/the-four-steps-of-regression-testing" ：确保更改不会影响现有的状态转换和系统功能

FSM 的 弱点

范围有限： FSM 可能难以应对表现出连续行为或状态间具有复杂交互的复杂系统。

状态爆炸：随着系统复杂性的增加，状态和转换的数量会呈指数增长，使得 FSM 变得繁琐且难以管理。

有限的错误处理： FSM 没有明确表示错误状态或处理机制，这可能需要单独的测试方法。

程序图：它们适合什么测试

具有复杂逻辑的软件：具有循环、分支、函数以及程序不同部分之间复杂交互的代码

集成测试：验证不同模块或组件如何相互作用

单元测试：关注特定的代码功能，并确保它们在各种条件下按预期执行

程序图的弱点

复杂性：对于不熟悉代码结构和控制流的测试人员来说，创建和解释程序图可能具有挑战性。

抽象观点：与 FSM 相比，程序图对于非技术利益相关者提供的表示不太直观。

状态抽象：复杂的状态变化可能不会在程序图中明确表示，需要额外的努力才能将它们映射回系统的状态。

FSM：

可以精确地描述对象的行为，包括从初始状态开始响应事件并执行动作，直到达到终结状态的全过程。

便于实现流程的可配置化、高内聚和易维护性，通过数据库配置可以轻松修改状态转换规则。

提供了丰富的辅助方法，如检查当前状态、判断转换是否可能等，方便开发者进行状态管理。

程序图：

具有直观、清晰、易于理解的特点，能够清晰地展示程序的逻辑结构和处理流程。

便于开发者进行程序设计和调试，通过图形化表示方式降低编程难度和提高开发效率。

支持顺序、选择和循环等基本程序结构，能够表达复杂的算法和数据处理逻辑。

选择正确的工具

对于具有清晰事件和转换的基于状态的系统，FSM 是一个很好的起点，因为它提供简单性和易用性。

对于更复杂的系统或具有复杂控制流逻辑的系统，程序图提供了更详细和全面的视图，从而实现了彻底的测试。

在许多情况下，FSM 和程序图的组合可能是最有效的方法。FSM 可以提供系统行为的高级概述，而程序图可以深入探究代码复杂性的特定领域。

通过了解每种方法的优势和局限性，您可以选择最适合您特定软件测试需求的工具。

总结

FSM 是软件开发中表示系统行为的有用工具。它们擅长明确定义需求，确保所有相关方都了解预期的功能。FSM 还指导测试用例生成，确保探索所有可能的场景。最重要的是，FSM 有助于在开发阶段的早期发现不一致和缺失的逻辑，防止以后出现代价高昂的 HYPERLINK "https://dzone.com/articles/along-came-a-bug" 。了解它们的优缺点可以帮助我们改进测试工作。毕竟，我们可以单独使用 FSM，也可以与其他工具（如程序图）并行使用。