状態遷移テスト / StateTransitionTesting2025

状態遷移テストブロッコリー (@nihonbuson)

自己紹介 • 風間裕也（ブロッコリー） • 株式会社10X 品質管理チーム • 副業…B-Testing（個人事業主）として ◦ 株式会社MonotaRO（テストコンサルタント）
他数社でお手伝い • 社外活動 ◦ WACATE実行委員長 ◦ JaSST Review実行委員長 ◦ Developers Summitコンテンツ委員 ◦ SReEE（ソフトウェアレビューをエンジニアリングっぽく捉える会）リーダー SNS上のアイコン

状態遷移テストとは何か

状態遷移テストとは何かブラックボックステスト技法のひとつ。状態遷移モデルの要素を実行するようにテストケースを設計する。状態遷移テスト（state transition testing） - ISTQB Glossary

例題を用いて説明ストップウォッチの「スタート/ストップ」ボタンと「リセット」ボタンについてどんなテストをしますか？ ※計測部分は正確であり、　テスト対象外とする ※ラップ機能は搭載していないとするスタート /ストップ
リセット https://goo.gl/iAvVm8

状態遷移図の作成

状態遷移図とは何か状態遷移図は、システムの取り得る状態と有効な遷移を示すことで、システムの振る舞いをモデル化する。遷移は、イベントによって開始され、さらにガード条件によって限定されることがある。遷移は瞬時に起きることを想定しており、遷移によってソフトウェアがアクションを起こす場合がある。 ISTQBテスト技術者資格制度 Foundation Level
シラバス日本語版 Version 2023V4.0.J02 4.2.4 状態遷移テスト

状態遷移図の作成待機中

状態遷移図の作成待機中状態

状態遷移図の作成待機中開始擬似状態

状態遷移図の作成待機中計測中スタート/ ストップ押下

状態遷移図の作成待機中計測中スタート/ ストップ押下イベント

状態遷移図の作成待機中計測中遷移スタート/ ストップ押下

状態遷移図の作成待機中計測中一時停止中スタート/ ストップ押下スタート/ ストップ押下

状態遷移図の作成待機中計測中一時停止中スタート/ ストップ押下スタート/ ストップ押下
スタート/ ストップ押下

状態遷移図の作成待機中計測中一時停止中リセット押下スタート/ ストップ押下スタート/
ストップ押下スタート/ ストップ押下

状態遷移図を積極的に作成すべきパターン① 待機中計測中スタート/ ストップ押下一時停止中同じイベントでも前状態によって遷移先の状態が異なる場合に作成すると良いスタート/
ストップ押下スタート/ ストップ押下リセット押下

状態遷移図を積極的に作成すべきパターン② 待機中計測中一時停止中同じ状態でもイベントによって遷移先の状態が異なる場合に作成すると良いスタート/ ストップ押下スタート/
ストップ押下スタート/ ストップ押下リセット押下

状態表の作成

状態表は、状態遷移図に相当するモデルである。行は状態を表し、列はイベント（存在する場合はガード条件）を表す。テーブルの項目（セル）は遷移を表し、ターゲット状態、ガード条件、および定義されている場合は結果のアクションを含む。状態遷移図とは対照的に、状態表は無効な遷移を明示的に示し、空のセルで表す。 ISTQBテスト技術者資格制度 Foundation
Level シラバス日本語版 Version 2023V4.0.J02 4.2.4 状態遷移テスト状態表

状態表の作成待機中計測中スタート/ ストップ押下一時停止中スタート/ ストップ押下
スタート/ ストップ押下リセット押下動作スタート/ストップ押下リセット押下前状態待機中計測中一時停止中

スタート/ ストップ押下リセット押下動作スタート/ストップ押下リセット押下前状態待機中計測中計測中一時停止中

スタート/ ストップ押下リセット押下動作スタート/ストップ押下リセット押下前状態待機中計測中計測中一時停止中一時停止中

スタート/ ストップ押下リセット押下動作スタート/ストップ押下リセット押下前状態待機中計測中計測中一時停止中一時停止中計測中

スタート/ ストップ押下リセット押下動作スタート/ストップ押下リセット押下前状態待機中計測中計測中一時停止中一時停止中計測中待機中

スタート/ ストップ押下リセット押下リセット押下リセット押下動作スタート/ストップ押下リセット押下前状態待機中計測中計測中一時停止中一時停止中計測中待機中

スタート/ ストップ押下リセット押下リセット押下リセット押下自己遷移はハイフンで表現する ※通例の表現動作スタート/ストップ押下リセット押下前状態待機中計測中ー計測中一時停止中ー一時停止中計測中待機中

もしもリセットボタンが非活性になる場合… 動作スタート/ストップ押下リセット押下前状態待機中計測中 N/A 計測中一時停止中
N/A 一時停止中計測中待機中待機中計測中スタート/ ストップ押下一時停止中スタート/ ストップ押下スタート/ ストップ押下リセット押下起こり得ない遷移は N/A(Not Applicable)で表現する ※通例の表現

テストケース例 # 前状態操作期待結果 1 0:00で停止しているスタート/ストップボタン押下カウントアップが始まる
2 0:00で停止しているリセットボタン押下 0:00で停止したままになる 3 カウントアップしているスタート/ストップボタン押下押した瞬間の時間でカウントが止まる 4 カウントアップしているリセットボタン押下何も変わらずカウントアップし続ける 5 0:05で停止しているスタート/ストップボタン押下 0:05からカウントアップが再開する 6 0:05で停止しているリセットボタン押下 0:00に変化し、停止している

テストケース例 # 前状態操作期待結果 1 0:00で停止しているスタート/ストップボタン押下カウントアップが始まる
2 0:00で停止しているリセットボタン押下 0:00で停止したままになる 3 カウントアップしているスタート/ストップボタン押下押した瞬間の時間でカウントが止まる 4 カウントアップしているリセットボタン押下何も変わらずカウントアップし続ける 5 0:05で停止しているスタート/ストップボタン押下 0:05からカウントアップが再開する 6 0:05で停止しているリセットボタン押下 0:00に変化し、停止している状態遷移図や状態表では表現できていない部分

お題

お題非公開

ポイント • 状態遷移図を描くことで、認識の違いに気付ける • 状態表を書くことで、起こり得ない遷移や自己遷移のパターンに気付ける

カバレッジ

カバレッジ JSTQB Advanced Level テストアナリストには以下のカバレッジが提示されている • 遷移カバレッジ • Nスイッチカバレッジ
◦ 0スイッチカバレッジ　＝　遷移カバレッジ ◦ 1スイッチカバレッジ ◦ 2スイッチカバレッジ … • ラウンドトリップカバレッジ • （＋αとして）無効な遷移を含める

遷移カバレッジ＝0スイッチカバレッジ

遷移カバレッジ（0スイッチカバレッジ）すべての状態に滞在し、すべての遷移を通過することを保証する。 ISTQBテスト技術者資格制度 Advanced Level シラバス日本語版テストアナリスト Version
3.1.1.J03

遷移カバレッジ（0スイッチカバレッジ）の例リセットスタート/ ストップスタート/ ストップスタート/ ストップリセットリセット
待機中計測中一時停止中

遷移カバレッジ（0スイッチカバレッジ）の例リセットスタート/ ストップスタート/ ストップスタート/ ストップリセットリセット
待機中計測中一時停止中上記2ケースを実行することで、遷移カバレッジが100%になる

Nスイッチカバレッジ

Nスイッチカバレッジ「N スイッチカバレッジ」は、長さ N+1 でカバーされたスイッチの数を意味し、その長さのスイッチの総数のパーセンテージで表す。例えば、100%の1スイッチカバレッジを達成するには、 2つの連続する遷移のすべての有効なシーケンスを、1 回
以上テストする必要がある。このテストでは、100%の 0 スイッチカバレッジで見落としがちな故障の種類のいくつかを見つけ出すことができる。 ISTQBテスト技術者資格制度 Advanced Level シラバス日本語版テストアナリスト Version 3.1.1.J03

Nスイッチカバレッジの説明用お題状態C 状態A 状態B 状態D 状態E

0スイッチカバレッジ状態C 状態A 状態B 状態D 状態E 上の各矢印をテストすることで、すべての遷移を通過する

0スイッチカバレッジを満たすテストケース状態C 状態A 状態B 状態D 状態E 2ケースを実施することで、 0スイッチカバレッジを満たすことができる

1スイッチカバレッジ状態C 状態A 状態B 状態D 状態E 状態Aを起点、状態Cを切り替えポイントとして、状態A→状態C→？？のパターンすべての遷移を通過する

1スイッチカバレッジ状態C 状態A 状態B 状態D 状態E 同様に状態Bを起点、状態Cを切り替えポイントとして、状態B→状態C→？？のパターンすべての遷移を通過する

1スイッチカバレッジを満たすテストケース状態C 状態A 状態B 状態D 状態E 4ケースを実施することで、 1スイッチカバレッジを満たすことができる

2スイッチカバレッジ状態C 状態A 状態B 状態D 状態E 2スイッチカバレッジの場合、切り替えポイントが2箇所になる状態F 状態G
状態I 状態H

ラウンドトリップカバレッジ

ラウンドトリップカバレッジ「ラウンドトリップカバレッジ」は、遷移のシーケンスがループを形成するときに適用する。 100%のラウンドトリップカバレッジを達成するには、任意の状態から同じ状態に戻るすべてのループを、ループが開始および終了するすべての状態に対してテストする。このループには、開始状態と終了状態を除くすべての特定の状態が複数回含まれていてはならない。 ISTQBテスト技術者資格制度 Advanced
Level シラバス日本語版テストアナリスト Version 3.1.1.J03

ラウンドトリップカバレッジの例リセット待機中計測中スタート/ ストップ一時停止中スタート/ ストップスタート/
ストップリセットリセット

ストップリセットリセットまず「待機中」状態に注目する

ラウンドトリップカバレッジを満たすテストケースリセット待機中計測中スタート/ ストップ一時停止中スタート/ ストップスタート/
ストップリセットリセット「待機中」状態に戻ってくる遷移は…

ストップリセットリセット次に「計測中」状態に戻ってくる遷移は…

ストップリセットリセット最後に「一時停止中」状態に戻ってくる遷移は…

ストップリセットリセット上記のテストケースが必要となる

お題

お題非公開

より実務に近いお題

より実務に近いお題非公開

ポイント • 注目点によって、作成する状態遷移図は全く異なる • 注目点によって、ある程度の抽象化が必要 • 一見すると同じ状態でも、状況によって細分化 • 状態表を書くと、自己遷移がたくさん発生する

まとめ

まとめ • 状態遷移図を描き、状態の変化について認識を揃える • 状態表を書き、気付いていなかった自己遷移や無効な遷移を発見する • 様々なカバレッジを駆使して、工数や要求を満たす最適なテストケースを作成する •
様々な情報がある中で適度な抽象化や細分化を行い状態遷移図を作成する

状態遷移テスト / StateTransitionTesting2025

状態遷移テスト / StateTransitionTesting2025

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