Тестирование состояний и переходов — техника тест‑дизайна, направленная на проверку поведения системы в зависимости от её текущего состояния и событий, вызывающих переходы между состояниями.
Основные понятия
- Состояние (State) — определённая конфигурация параметров системы в конкретный момент времени (например, «Корзина пуста», «Товар добавлен», «Ожидание оплаты»).
- Событие (Event) — действие пользователя или внешний триггер, вызывающий изменение состояния (например, «Добавить товар», «Оплатить»).
- Переход (Transition) — изменение состояния системы под воздействием события.
- Предусловие (Precondition) — правило, определяющее, возможен ли переход при заданных условиях.
Принцип работы
Метод основан на представлении системы как конечного автомата (Finite State Machine), где:
- каждое состояние — устойчивая конфигурация системы;
- переходы между состояниями инициируются событиями;
- для каждого перехода определены условия и ожидаемые действия.
Визуализация: диаграммы переходов
Ключевой инструмент метода — диаграмма состояний и переходов, которая включает:
- состояния (прямоугольники);
- переходы (стрелки между состояниями);
- события‑триггеры (подписи на стрелках);
- начальное и конечное состояния (кружки).
Пример схемы:
«Корзина пуста»Добавить товар«Товар добавлен»Оплатить«Ожидание оплаты»
Этапы применения
- Определение состояний и событий: анализ требований и спецификаций для выявления всех возможных состояний системы и событий, вызывающих переходы.
- Построение диаграммы переходов: визуализация состояний, переходов, событий и действий.
- Разработка тест‑кейсов: создание сценариев, охватывающих:
- все допустимые переходы;
- попытки недопустимых переходов;
- граничные условия (например, таймауты);
- обработку ошибок.
- Выполнение тестов: проверка корректности переходов и действий системы.
- Анализ результатов: фиксация дефектов и согласование исправлений с разработчиками.
Проверяемые аспекты
- Корректность состояний: соответствие внутреннего состояния системы бизнес‑правилам.
- Валидность переходов: допустимость переходов между состояниями.
- Обработка событий: реакция на внешние воздействия.
- Граничные условия: поведение на границах состояний (например, при таймаутах).
- Исключительные ситуации: обработка ошибок и недопустимых действий.
Примеры применения
- Банкоматы: проверка переходов между состояниями «Вставка карты», «Ввод PIN», «Выбор операции», «Завершение».
- Интернет‑магазины: тестирование сценариев «Добавление товара», «Оформление заказа», «Оплата».
- Мобильные приложения: контроль состояний при сворачивании, поворотах экрана, сетевых сбоях.
- API: валидация последовательностей изменений состояний (например, статусов заказа).
Преимущества
- Выявление сложных дефектов: ошибки, связанные с последовательностью действий (например, двойная оплата).
- Визуализация логики: диаграммы упрощают понимание поведения системы.
- Полное покрытие сценариев: минимизация риска пропуска тестовых случаев.
- Универсальность: применимость для UI, API, IoT‑устройств.
Ограничения
- Сложность для крупных систем: диаграммы становятся громоздкими при множестве состояний.
- Трудоёмкость: требует времени на проектирование и поддержку.
- Зависимость от требований: неэффективно при нечётких описаниях состояний.
Рекомендации по оптимизации
- Использовать инструменты автоматизации (например, Appium, REST Assured).
- Разбивать систему на модули для поэтапного тестирования.
- Применять макеты (mocks) и стабы (stubs) для изоляции внешних зависимостей.
- Документировать диаграммы переходов как часть тестовой документации.