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状态迁移测试

状态迁移测试根据系统当前状态和收到的事件，验证下一状态及相应动作。同一个“取消”操作，在待支付订单和已发货订单上可能有不同结果；只检查接口名称和参数，就会漏掉这种历史条件。

状态模型让操作顺序成为测试的一部分。测试需要确认系统确实处于起始状态，也要检查结果之外的副作用，例如重复支付通知有没有重复发货。

1. 面试核心

先记住这几条，再读正文

一次迁移包括起始状态、事件、必要条件、目标状态和动作。只画状态名字，无法推导完整检查。卡 · 状态、事件与动作
经过所有状态不等于执行所有转换，执行所有单步转换也不等于覆盖所有序列。覆盖指标必须说明计算对象。卡 · 覆盖与序列
非法事件要验证拒绝或约定处理，并检查原状态和受保护数据没有被错误改变。卡 · 测试准备与断言
重复、乱序和超时事件需要单独建模。状态相同不代表副作用没有重复执行，应核对记录、金额或任务数量。卡 · 综合题
并发事件还涉及时序和原子性。顺序执行两个事件不能证明同时发生时也正确。卡 · 重复、乱序与并发

2. 状态、事件与动作

卡 · 一份能够指导测试的状态模型应包含什么？卡 · 怎样验证重复支付通知和取消后迟到的支付通知？

状态表示会影响后续行为的当前事实，事件表示外部输入或内部发生的事情。事件只有满足对应条件，才允许触发某个动作并改变状态。

下面给出一个用于测试设计的简化订单模型：PENDING 待支付、PAID 已支付、SHIPPED 已发货、CANCELLED 已取消。约定只允许取消待支付订单；退款是另一条流程，不在这个模型中伪装成“取消成功”。

图表示主要状态变化，重复事件和拒绝行为需要补进表格：

当前状态	支付通知	取消	发货
PENDING	核验后变为 PAID，只记一次支付	变为 CANCELLED，释放预占资源	拒绝，保持状态
PAID	同一支付重复通知不重复入账	按本例规则拒绝，退款另走流程	成功后变为 SHIPPED
SHIPPED	已处理通知不重复入账	拒绝，退货另走流程	同一发货请求不重复执行
CANCELLED	不恢复订单，记录并进入约定的对账或补偿处理	重复取消保持原结果	拒绝，保持状态

支付通知还应核验订单号、金额和真实性。这些是迁移条件，不是只要事件名称叫“支付成功”就无条件进入 PAID。

不同业务可以选择不同规则。若允许已支付取消，就需要加入退款状态和动作，不能直接沿用这个简化模型的拒绝结论。

3. 覆盖与序列

卡 · 状态覆盖、转换覆盖和序列覆盖有什么区别？

状态覆盖检查到过哪些状态，转换覆盖检查执行过哪些起始状态到目标状态的事件关系。图中没有展示的自环、拒绝和补偿动作，仍可作为表格中的独立检查目标。

假设测试走过 PENDING → PAID → SHIPPED，再从新订单走 PENDING → CANCELLED，四个状态都到过了。但没有验证已支付时取消、重复支付和已取消后收到支付通知。

单步转换都检查过后，序列仍可能有遗漏。例如：支付、重复支付、发货，与支付、发货、重复支付具有不同历史。如果程序在发货后清掉了去重记录，第二条序列才可能暴露重复入账。

序列数量会随着长度快速增长，有循环时甚至没有有限的全部路径集合。实际要根据业务风险选择关键序列，并明确长度或目标：首次成功、重复操作、取消后迟到通知、失败后重试以及恢复后的继续执行。

4. 测试准备与断言

卡 · 非法状态下调用接口，只检查返回错误够吗？

执行事件前，应验证起始状态，执行后同时检查目标状态和业务动作。直接改数据库造一个状态可以减少准备成本，但也可能跳过建立关联记录的过程；必须知道该状态依赖哪些事实。

下面用一个纯函数演示顺序，不声称它实现了真实支付：

def apply_event(state, event, payment_records):
    if state == "PENDING" and event == "pay":
        return "PAID", payment_records + 1
    if state == "PENDING" and event == "cancel":
        return "CANCELLED", payment_records
    if state == "PAID" and event == "ship":
        return "SHIPPED", payment_records
    if state in {"PAID", "SHIPPED"} and event == "pay":
        return state, payment_records
    raise ValueError("transition not allowed in this example")

state, records = "PENDING", 0
for event in ["pay", "ship", "pay"]:
    state, records = apply_event(state, event, records)
assert (state, records) == ("SHIPPED", 1)
print(state, records)