基于序列的規(guī)范過程

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　　規(guī)范制定有很多方法。基于順序的規(guī)范是指逐步構(gòu)造出完備、一致和正確的黑盒和狀態(tài)盒規(guī)范的過程。本節(jié)討論的就是這種方法。

　　在基于序列的規(guī)范過程中，按嚴(yán)格順序系統(tǒng)地舉出所有可能的激勵（歷史激勵）序列，如按長度0、1、2……排列。因為每個序列映射至其正確的響應(yīng)，所以可通過應(yīng)用歸約規(guī)則辨識等價序列，當(dāng)完備和一致地定義了系統(tǒng)以后枚舉過程結(jié)束。

　　基于Mills(1975)、Pamas(1992)、Mao(1993)Drowell(1996)和 Poore(Prowell和Poore,1998)的工作，基于序列的規(guī)范產(chǎn)生了明顯的問題，軟件使用的各種情況的組合產(chǎn)生的用例個數(shù)是天文數(shù)字。通過序列枚舉，開發(fā)人員考慮系統(tǒng)激勵的所有排列和組合。每種序列代表一種使用場景。在逐步枚舉過程中，要區(qū)別可能的場景和不可能的場景，計劃中的使用和錯誤的使用，可規(guī)約的序列和不可規(guī)約的序列。這些不可規(guī)約的序列（稱為典型序列）是軟件行為的精確規(guī)范的基礎(chǔ)，這種精確是指數(shù)學(xué)意義上的完備性、一致性和可追蹤正確性。

　　序列書面枚舉提供了完備性的直接驗證。能按序列的從小到大的長度（1，2，3……）逐一驗證激勵的所有組合和排列是否已映射到一個響應(yīng)。

　　序列順序枚舉保證了任何所給使用場景只出現(xiàn)一次。和完備性一樣，一致性也是枚舉的直接的推論。

　　基于序列的規(guī)范的每一元素都可追溯到最初的需求。如果一個序列的正確響應(yīng)在需求中找不到，那么必須澄清所期望的行為并修改需求。

　　基于序列的規(guī)范工作流程以連續(xù)方式對掌握需求分析、黑盒規(guī)范、狀態(tài)盒規(guī)范方面提供了自動支持的可能性。其步驟在下面的小節(jié)中作簡要說明。

黑盒定義

　　加上標(biāo)簽的需求。將需求加上標(biāo)簽序號用于驗證后續(xù)工作產(chǎn)品的每一要素的正確性。有條理的順序枚舉過程可暴露出需求的含糊不清或遺漏的地方。在基于序列的規(guī)范中得到清晰的需求是很自然的事。
定義系統(tǒng)邊界。系統(tǒng)邊界決定了組件是在系統(tǒng)的內(nèi)部還是外部。處于系統(tǒng)外部的實體是激勵來源和響應(yīng)的目的地。激

　　勵和響應(yīng)的標(biāo)識始于最基本層次。進一步考慮（可能包括初期枚舉）后常用抽象這種方法來簡化枚舉進程。
抽象用于隱藏易于明白的細(xì)節(jié)。以反映問題的自然劃分或?qū)⒁粋€較大的元素集歸約為較小的元素集。必須有一個好的定義將大集合中的元素映射到小集合中的元素。激勵集（或響應(yīng)集）可能由不同的粒度混合而成（有基本的，有抽象的）。不管是什么粒度層次，激勵集（或響應(yīng)集）必須是互斥的。

　　順序枚舉。將所有序列的排列組合按長度順序列舉。對每個序列進行檢查時，完成如下評價工作：

　　1. 不可能的序列（如在系統(tǒng)啟動之前的激勵）標(biāo)上"非法"。任何非法序列的擴展仍是非法的，所以標(biāo)有"非法"的序列在列舉時不再擴展。

　　2. 對應(yīng)于需求，對每個序列的正確響應(yīng)要記錄歸檔。如果沒有需求與之對應(yīng)，要記下一個導(dǎo)出需求。導(dǎo)出需求代表假設(shè)或解釋，所以必須和原來的需求一起進行確認(rèn)。

　　3. 如果兩個序列對未來激勵的響應(yīng)是一樣的，則稱它們是等價的。既然兩個等價序列的擴展對應(yīng)同樣的行為，就沒有必要都擴展，只需將較短的進行擴展。

　　當(dāng)一個給定長度的所有序列或者非法或者和先前的序列等價時，就停止枚舉。

　　完全的枚舉表示數(shù)學(xué)上完備的、一致的和可驗證正確的黑盒規(guī)范。因為每一個序列映射到一個響應(yīng)，所以規(guī)范是完備的；因為每個序列只對應(yīng)一個響應(yīng)，所以規(guī)范是一致的。由領(lǐng)域?qū)＜胰ヲ炞C其正確性，每序列對應(yīng)的行為追溯到需求正好是所需的行為，則驗證了正確性。

　　典型序列分析。枚舉中的合法的不與任何先前序列等價的序列，稱為典型序列。典型序列代表了系統(tǒng)使用的獨一無二的情況，對于給定抽象層次的黑盒子，對典型序列的分析將產(chǎn)生系統(tǒng)的狀態(tài)空間。

　　在典型序列分析中，用變量來封裝每一激勵序列的條件。這些變量可視為系統(tǒng)的狀態(tài)數(shù)據(jù)。對相關(guān)變量的典型序列進行檢查可得到每個變量的范圍。對每一典型序列，變量值的組合是惟一的。這使得在分析完成時典型序列都是不相交的。

狀態(tài)盒定義

　　黑盒規(guī)范中每一序列可看作是個元組（當(dāng)前的激勵、以前的激勵）。黑盒中位于每個序列上的以前的激勵事實上是典型序列。基于這一點，制定系統(tǒng)的狀態(tài)盒子規(guī)范只是一個裝配的事。可將每個合法的黑盒映射（序列→響應(yīng)）替換成狀態(tài)盒映射（當(dāng)前激勵、狀態(tài)→響應(yīng)、狀態(tài)更新）。狀態(tài)盒可以自動從黑盒生成，如果借助認(rèn)證工具生成，則無需再驗證。

　　狀態(tài)盒的最后形式是一系列映射表的集合，每個激勵對應(yīng)一個映射表。映射表的格式如下圖所示。

　　狀態(tài)盒規(guī)范是規(guī)范的最后產(chǎn)品。在從狀態(tài)盒細(xì)化到明盒子的過程中將繼續(xù)用到凈室盒子結(jié)構(gòu)規(guī)范和設(shè)計方法。在明盒中將進行完整的過程設(shè)計。