PlantUMLによる状態遷移図の書き方, 状態遷移表からのテスト抽出方法

システムを理解する方法の1つに「状態遷移図の作成」があります。ここでは、「PlantUMLを利用した状態遷移図の書き方」と「状態遷移表からテストケースを抽出する方法」について解説します。「電話の状態」を例にして説明します。

状態とイベント

状態遷移とは？

状態遷移は 状態 と イベント によって作られます。

• 状態
  • 処理の状態
  • 部位の状態
  • 全体の状態
• イベント
  • 状態遷移のきっかけとなるアクションや条件

例

電話で考えると以下のようになります。

全体の状態とイベント

• 状態
  • 電源オフ
  • 電源オン
• イベント
  • 電源オフ
  • 電源オン

電話機能の状態とイベント

• 状態
  • 待機中
  • 着信中
  • 発信中
  • 通話中
• イベント
  • 着信
  • 応答
  • 発信
  • 接続
  • 切断

PlantUMLで状態遷移図を作成

文章による仕様だけだと理解しずらい場合、状態遷移図を書くことをお勧めします。
状態遷移図があると、仕様を直感的に理解しやすくすることができます。

状態を記述

PlantUMLで状態遷移図を作成していきます。まず、 状態 を記述します。

@startuml
state 電源オフ
state 電源オン {
  state 待機中
  state 着信中
  state 通話中
  state 発信中
}
@enduml

以下UMLが生成されます。

イベントと遷移を記述

次に開始状態とイベントと遷移先を記述します。
開始状態を記述することで、 最初の状態が何になるのか判断できます。

@startuml
state 電源オフ
state 電源オン {
  state 待機中
  state 着信中
  state 通話中
  state 発信中

  [*] --> 待機中
  待機中 --> 着信中 : 着信
  着信中 --> 待機中 : 切断
  着信中 --> 通話中 : 応答
  待機中 --> 発信中 : 発信
  発信中 --> 待機中 : 切断
  発信中 --> 通話中 : 接続
  通話中 --> 待機中 : 切断
}

[*] --> 電源オフ
電源オフ --> 電源オン : 電源オン
電源オン --> 電源オフ : 電源オフ
@enduml

上記のように記述すると、以下UMLが生成されます。

図から仕様不備がないか確認

状態遷移図を書き終わったら、以下のことを確認します。

• どこからも遷移されない状態がないか
• どこにも遷移しない状態がないか
• 複数の状態に遷移しているイベントはないか

この確認作業を通じて、仕様の不備を発見することができます。

状態遷移表を作成

以下のように、状態遷移図から状態遷移表を作成してみました。
(電話機能のみの状態遷移表となります。)

縦軸に 現在の状態 、横軸に イベント 、各マス目に 遷移先の状態 を記述しています。

- と記述された箇所は できないこと を表しています。
状態遷移表を作成することにより、 できないこと を判断することができます。

「できないこと」の仕様を深掘りする

できないことには、以下2パターン存在します。

• イベントが発生しても遷移しないように実装
  • e.g. 通話中に着信が発生しても、通話中のままであるように実装する
• イベントを発生できないように実装
  • e.g. 通話中に発信できないように実装する

この違いを意識して、仕様の段階で どちらのパターンで実装するのか 決めておきます。

テストケースの抽出

状態遷移表から「できることのテスト」「できないことのテスト」を抽出します。
時間の制約から、全てのテストを確認できない場合、「できることのテスト」を優先して行います。

できることのテスト

できないことのテスト

このように、状態遷移表を作成することで、網羅的にテストケースを抽出することができます。