正交法設(shè)計測試用例

正交法設(shè)計測試用例第1頁，共43頁，2023年，2月20日，星期五一、正交表的由來

拉丁方名稱的由來古希臘是一個多民族的國家，國王在檢閱臣民時要求每個方隊中每行有一個民族代表，每列也要有一個民族的代表。數(shù)學(xué)家在設(shè)計方陣時，以每一個拉丁字母表示一個民族，所以設(shè)計的方陣稱為拉丁方。第2頁，共43頁，2023年，2月20日，星期五什么是n階拉丁方？用n個不同的拉丁字母排成一個n階方陣（n<26），如果每行的n個字母均不相同，每列的n個字母均不相同，則稱這種方陣為n*n拉丁方或n階拉丁方。每個字母在任一行、任一列中只出現(xiàn)一次。什么是正交拉丁方？設(shè)有兩個n階的拉丁方，如果將它們疊合在一起，恰好出現(xiàn)n2個不同的有序數(shù)對，則稱為這兩個拉丁方為互相正交的拉丁方，簡稱正交拉丁方。第3頁，共43頁，2023年，2月20日，星期五如：3階拉丁方

用數(shù)字替代拉丁字母：

第4頁，共43頁，2023年，2月20日，星期五二、正交實驗法正交試驗設(shè)計(Orthogonalexperimentaldesign)是研究多因素多水平的一種設(shè)計方法它是根據(jù)正交性從全面試驗中挑選出部分有代表性的點進行試驗這些有代表性的點具備了“均勻分散，齊整可比”的特點正交試驗設(shè)計是分式析因設(shè)計的主要方法。是一種高效率、快速、經(jīng)濟的實驗設(shè)計方法第5頁，共43頁，2023年，2月20日，星期五日本著名的統(tǒng)計學(xué)家田口玄一將正交試驗選擇的水平組合列成表格，稱為正交表。例如作一個三因素三水平的實驗，按全面實驗要求，須進行33=27種組合的實驗，且尚未考慮每一組合的重復(fù)數(shù)。若按L9(33)正交表按排實驗，只需作9次按L18(37)正交表進行18次實驗顯然大大減少了工作量。因而正交實驗設(shè)計在很多領(lǐng)域的研究中已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。第6頁，共43頁，2023年，2月20日，星期五L9(33)示意圖第7頁，共43頁，2023年，2月20日，星期五利用因果圖來設(shè)計測試用例時,作為輸入條件的原因與輸出結(jié)果之間的因果關(guān)系,有時很難從軟件需求規(guī)格說明中得到。往往因果關(guān)系非常龐大,以至于據(jù)此因果圖而得到的測試用例數(shù)目多的驚人，給軟件測試帶來沉重的負(fù)擔(dān)，為了有效地,合理地減少測試的工時與費用,可利用正交實驗設(shè)計方法進行測試用例的設(shè)計。第8頁，共43頁，2023年，2月20日，星期五正交實驗設(shè)計方法:依據(jù)Galois理論,從大量的（實驗）數(shù)據(jù)（測試?yán)┲刑暨x適量的、有代表性的點（例），從而合理地安排實驗（測試）的一種科學(xué)實驗設(shè)計方法。類似的方法有:聚類分析方法、因子方法方法等第9頁，共43頁，2023年，2月20日，星期五三、利用正交實驗設(shè)計測試用例的步驟提取功能說明,構(gòu)造因子--狀態(tài)表把影響實驗指標(biāo)的條件稱為因子，而影響實驗因子的條件叫因子的狀態(tài)。利用正交實驗設(shè)計方法來設(shè)計測試用例時，首先要根據(jù)被測試軟件的規(guī)格說明書找出影響其功能實現(xiàn)的操作對象和外部因素，把他們當(dāng)作因子；而把各個因子的取值當(dāng)作狀態(tài)。對軟件需求規(guī)格說明中的功能要求進行劃分，把整體的、概要性的功能要求進行層層分解與展開，分解成具體的有相對獨立性的、基本的功能要求。這樣就可以把被測試軟件中所有的因子都確定下來，并為確定每個因子的權(quán)值提供參考的依據(jù)。確定因子與狀態(tài)是設(shè)計測試用例的關(guān)鍵。因此要求盡可能全面的、正確的確定取值，以確保測試用例的設(shè)計作到完整與有效。第10頁，共43頁，2023年，2月20日，星期五（2）加權(quán)篩選,生成因素分析表對因子與狀態(tài)的選擇可按其重要程度分別加權(quán)?？筛鶕?jù)各個因子及狀態(tài)的作用大小、出現(xiàn)頻率的大小以及測試的需要，確定權(quán)值的大小。（3）利用正交表構(gòu)造測試數(shù)據(jù)集利用正交實驗設(shè)計方法設(shè)計測試用例，比使用等價類劃分、邊界值分析、因果圖等方法有以下優(yōu)點：節(jié)省測試工作工時；可控制生成的測試用例數(shù)量；測試用例具有一定的覆蓋率。在使用正交實驗法時，要考慮到被測系統(tǒng)中要準(zhǔn)備測試的功能點，而這些功能點就是要獲取的因子或因素，但每個功能點要輸入的數(shù)據(jù)按等價類劃分有多個，也就是每個因素的輸入條件，即狀態(tài)或水平值。第11頁，共43頁，2023年，2月20日，星期五四、正交表的構(gòu)成行數(shù)(Runs)：正交表中的行的個數(shù)，即試驗的次數(shù)，也是我們通過正交實驗法設(shè)計的測試用例的個數(shù)。因素數(shù)(Factors)：正交表中列的個數(shù)，即我們要測試的功能點。水平數(shù)(Levels)：任何單個因素能夠取得的值的最大個數(shù)。正交表中的包含的值為從0到數(shù)“水平數(shù)-1”或從1到“水平數(shù)”。即要測試功能點的輸入條件。第12頁，共43頁，2023年，2月20日，星期五正交表的形式L行數(shù)(水平數(shù)因素數(shù))如：L8(27)第13頁，共43頁，2023年，2月20日，星期五五、正交表的正交性整齊可比性在同一張正交表中，每個因素的每個水平出現(xiàn)的次數(shù)是完全相同的。由于在試驗中每個因素的每個水平與其它因素的每個水平參與試驗的機率是完全相同的，這就保證在各個水平中最大程度的排除了其它因素水平的干擾。因而，能最有效地進行比較和作出展望，容易找到好的試驗條件。均衡分散性在同一張正交表中，任意兩列（兩個因素）的水平搭配（橫向形成的數(shù)字對）是完全相同的。這樣就保證了試驗條件均衡地分散在因素水平的完全組合之中，，因而具有很強的代表性，容易得到好的試驗條件。第14頁，共43頁，2023年，2月20日，星期五查閱正交表：L9(34)試驗號\列號1234111112122231333421235223162312731328321393321第15頁，共43頁，2023年，2月20日，星期五計算理論行數(shù)為mn型的正交表中試驗次數(shù)（行數(shù)）＝∑（每列水平數(shù)－1）＋1例：5個3水平因子及一個2水平因子，表示為35*21，試驗次數(shù)＝5*(3-1)+1*(2-1)+1＝12，即L12（35*2）第16頁，共43頁，2023年，2月20日，星期五用正交表設(shè)計測試用例第17頁，共43頁，2023年，2月20日，星期五一、步驟(1)有哪些因素（變量）(2)每個因素有哪幾個水平（變量的取值）(3)選擇一個合適的正交表(4)把變量的值映射到表中(5)把每一行的各因素水平的組合做為一個測試用例(6)加上你認(rèn)為可疑且沒有在表中出現(xiàn)的組合第18頁，共43頁，2023年，2月20日，星期五二、如何選擇正交表考慮因素（變量）的個數(shù)考慮因素水平（變量的取值）的個數(shù)考慮正交表的行數(shù)取行數(shù)最少的一個第19頁，共43頁，2023年，2月20日，星期五三、設(shè)計測試用例時的三種情況（1）因素數(shù)（變量）、水平數(shù)（變量值）相符（2）因素數(shù)不相同（3）水平數(shù)不相同第20頁，共43頁，2023年，2月20日，星期五例1：因素數(shù)與水平數(shù)剛好符合正交表

個人信息查詢系統(tǒng)中的一個窗口要測試的控件有3個，也就是要考慮的因素有三個；姓名身份證號碼手機號碼每個因素里的狀態(tài)有兩個：填與不填。第21頁，共43頁，2023年，2月20日，星期五表中的因素數(shù)>=3；表中至少有3個因素數(shù)的水平數(shù)>=2行數(shù)取最少的一個。從正交表公式中開始查找，結(jié)果為：

L4(23)

第22頁，共43頁，2023年，2月20日，星期五第23頁，共43頁，2023年，2月20日，星期五測試用例如下：1：填寫姓名、填寫身份證號、填寫手機號2：填寫姓名、不填身份證號、不填手機號3：不填姓名、填寫身份證號、不填手機號4：不填姓名、不填身份證號、填寫手機號增補測試用例5：不填姓名、不填身份證號、不填手機號測試用例可以看出：如果按每個因素兩個水平數(shù)來考慮的話，需要8個測試用例，而通過正交實驗法進行的測試用例只有5個，大大減少了測試用例數(shù)。用最小的測試用例集合去獲取最大的測試覆蓋率。第24頁，共43頁，2023年，2月20日，星期五如果因素數(shù)不同的話可以采用包含的方法，在正交表公式中找到包含該情況的公式，如果有N個符合條件的公式，那么選取行數(shù)最少的公式。第25頁，共43頁，2023年，2月20日，星期五水平數(shù)不相同

采用包含和組合的方法選取合適的正交表公式。

第26頁，共43頁，2023年，2月20日，星期五例2：ppt打印的需求假設(shè)功能描述如下：打印范圍：全部、當(dāng)前幻燈片、給定范圍共三種情況打印內(nèi)容：幻燈片、講義、備注頁、大綱視圖共四種方式打印顏色/灰度:顏色、灰度、黑白共三種設(shè)置打印效果：幻燈片加框和幻燈片不加框兩種方式第27頁，共43頁，2023年，2月20日，星期五因素狀態(tài)表狀態(tài)/因素A打印范圍B打印內(nèi)容C打印顏色/灰度D打印效果0全部幻燈片顏色幻燈片加框1當(dāng)前幻燈片講義灰度幻燈片不加框2給定范圍備注頁黑白

3

大綱視圖

第28頁，共43頁，2023年，2月20日，星期五因素狀態(tài)表：狀態(tài)/因素ABCD0A1B1C1D11A2B2C2D22A3B3C3

3

B4

第29頁，共43頁，2023年，2月20日，星期五被測項目中一共有四個被測對象，每個被測對象的狀態(tài)都不一樣。選擇正交表：1、表中的因素數(shù)>=42、表中至少有4個因素的水平數(shù)>=23、行數(shù)取最少的一個4、最后選中正交表公式：L16(45)第30頁，共43頁，2023年，2月20日，星期五123451000002011113022224033335101236110327123018132109202311021320112201312231021330312143120315321301633021第31頁，共43頁，2023年，2月20日，星期五123451A1B1C1D102A1B2C2D213A1B3C3224A1B43335A2B1C2236A2B2C1327A2B33D118A2B4C3D209A3B1C33110A3B232011A3B3C1D2312A3B4C2D12133B13D22143B2C3D13153B3C230163B4C121第32頁，共43頁，2023年，2月20日，星期五123451A1B1C1D102A1B2C2D213A1B3C3D124A1B4C1D235A2B1C2D136A2B2C1D227A2B3C2D118A2B4C3D209A3B1C3D2110A3B2C3D1011A3B3C1D2312A3B4C2D1213A1B1C1D2214A2B2C3D1315A3B3C2D2016A1B4C1D11第33頁，共43頁，2023年，2月20日，星期五第五列去掉沒有意義。通過分析，由于四個因素里有三個的水平值小于3，所以從第13行到16行的測試用例可以忽略。第34頁，共43頁，2023年，2月20日，星期五測試用例1測試用例編號PPT—ST—FUNCTION—PRINT—001測試項目測試powerpoint打印功能測試標(biāo)題打印PowerPoint文件A全部的幻燈片，有顏色，加框重要級別高預(yù)置條件PowerPoint文件A已被打開，電腦主機已連接有效打印機輸入文件A：D:\系統(tǒng)測試.ppt操作步驟1、打開打印界面；2、打印范圍選擇“全部”；3、打印內(nèi)容選擇“幻燈片”；4、顏色/灰度選擇“顏色”；5、在“幻燈片加框”前打勾；6、點擊“確定”。

預(yù)期輸出打印出全部幻燈片，有顏色且已加框。第35頁，共43頁，2023年，2月20日，星期五測試用例2測試用例編號PPT—ST—FUNCTION—PRINT—002測試項目測試powerpoint打印功能測試標(biāo)題打印PowerPoint文件A全部的幻燈片為講義，灰度，不加框重要級別中預(yù)置條件PowerPoint文件A已被打開，電腦主機已連接有效打印機輸入文件A：D:\系統(tǒng)測試.ppt操作步驟1、打開打印界面；2、打印范圍選擇“全部”；3、打印內(nèi)容選擇“講義”；4、顏色/灰度選擇“灰度”；5、點擊“確定”。

預(yù)期輸出打印出全部幻燈片為講義，灰度且不加框。3、第36頁，共43頁，2023年，2月20日，星期五測試用例3測試用例編號PPT—ST—FUNCTION—PRINT—003測試項目測試powerpoint打印功能測試標(biāo)題打印PowerPoint文件A全部的備注頁，黑白，加框重要級別中預(yù)置條件PowerPoint文件A已被打開，電腦主機已連接有效打印機輸入文件A：D:\系統(tǒng)測試.ppt操作步驟1、打開打印界面；2、打印范圍選擇“全部”；3、打印內(nèi)容選擇“備注頁”；4、顏色/灰度選擇“黑白”；5、在“幻燈片加框”前打勾；6、點擊“確定”。

預(yù)期輸出打印出全部備注頁，黑白且已加框。第37頁，共43頁，2023年，2月20日，星期五例子3這是---的混合水平的測試用例最少試驗次數(shù)為7.查找正交表，沒有合適的正交表可利用，需要構(gòu)造正交表。第38頁，共43頁，2023年，2月20日，星期五次數(shù)\列號12345671111111121112222312211224122221152121212621221217221122182212112第