软件测试 | 正交试验测试用例设计方法

正交试验法是在大量的试验点中挑选出适量的。有代表性的点，应用根据伽罗瓦理论导出的正交表，合理的安排试验的一种科学的实验设计方法，是研究多因素多水平的一种设计方法。

1.从一个题目开始

假设一个WEB站点，需要对该站点做兼容性测试，该站点兼容大量的服务器和操作系统，并且有许多具有各种插件的浏览器：

WEB浏览器：FireFox、IE9.0、Google Chorme
插件： Flash、RealPlayer、MediaPlayer
应用服务器：IIS、Apche、Tomcat
操作系统：Windows2008 Server、Unix、Linux

分析：

以上条件转换成表格之后：

最简搭配：每行作为一个测试用例，3个,但很多组合的情况测试不到

全面搭配：考虑所有的组合，3*3*3*3=81个，用例数太多。

那么怎么才能既能测试到所有情况，又能减少工作量呢？

2.正交表

这是一个四因子三状态的正交表，用列1,2,3,4代替因子，用行123代替每一个因子的状态；第一列是用例编号，第二列是第一个因子的三种状态分别是1,2,3，第三列是第一个因子的三种状态分别是1,2,3。。。

我们用上述题目中的因子和状态来代替这个表中的数字得到如下表：

每一行是一条用例，这样大大简化了用例的个数。

在这里可以找到大多情况的正交表：http://support.sas.com/techsup/technote/ts723_Designs.txt

3.特殊情况

实际上，我们遇到的大多数问题都不会这样整整齐齐的符合正交表，可能会多一个因子，少一个状态。那么遇到这种情况该怎么办呢？

例如：

PowerPoint软件打印功能描述如下：

　　打印范围分：全部、当前幻灯片、给定范围共三种情况;

　　打印内容分：幻灯片、讲义、备注页、大纲视图共四种方式;

　　打印颜色/灰度分: 颜色、灰度、黑白共三种设置;

　　打印效果分：幻灯片加框和幻灯片不加框两种方式。

先列出所有因子和状态，标序号：

	因子	1	2	3	4
1	范围：	全部	当前幻灯片	给定范围
2	内容：	幻灯片	讲义	备注页	大纲范围
3	颜色/灰度：	颜色	灰度	黑白
4	效果：	幻灯片加框	幻灯片不加框

按照之前的方法用四因子三状态的表给每一项填入，这时候会有空的格子：

	1范围	2内容	3颜色灰度	4效果
1	全部	幻灯片	颜色	幻灯片加框
2	全部	讲义	灰度	幻灯片不加框
3	全部	备注页	黑白
4	当前幻灯片	幻灯片	灰度
5	当前幻灯片	讲义	黑白	幻灯片加框
6	当前幻灯片	备注页	颜色	幻灯片不加框
7	给定范围	幻灯片	黑白	幻灯片不加框
8	给定范围	讲义	颜色
9	给定范围	备注页	灰度	幻灯片加框

空着的补充该因子优先级高的状态：

	1范围	2内容	3颜色灰度	4效果
1	全部	幻灯片	颜色	幻灯片加框
2	全部	讲义	灰度	幻灯片不加框
3	全部	备注页	黑白	幻灯片加框
4	当前幻灯片	幻灯片	灰度	幻灯片不加框
5	当前幻灯片	讲义	黑白	幻灯片加框
6	当前幻灯片	备注页	颜色	幻灯片不加框
7	给定范围	幻灯片	黑白	幻灯片不加框
8	给定范围	讲义	颜色	幻灯片加框
9	给定范围	备注页	灰度	幻灯片加框

还有内容中还有多余的因子呢，每个小块再添加一行，比如选择3,6,9行：

到此为止，正交法基本学会了。如果想要多了解一下概念，往后看：

4.正交试验法

常用术语：

指标：通常把判断试验结果优劣的标准叫做试验的指标
因子：所有影响试验指标的条件
因子的状态：影响试验因子的取值，叫做因子的状态

正交表的表示形式 $^{L_{r}(m^{^{n}})}$ ，其中：

n代表因子数，正交表中列的数量
m代表水平数，也称为状态数
r代表行数，也是测试用例数

5.步骤

1 提取功能说明，构造因子－状态表

2 加权筛选，生成因素分析表（可选）

计算各因子和状态的权值，删去一部分权值较小，即重要性较小的因子或状态，使最后生成的测试用例集缩减到允许范围。

3 利用正交表构造测试数据集

如果各个因子的状态数是不统一的，几乎不可能出现均匀的情况。需要先用逻辑命令来组合各因子的状态，再查找最接近的正交表
选择正交表的原则：等于或略大于因子数、状态数，且实验次数最少

4 利用正交表每行数据构造测试用例

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