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文檔簡介
1、用正交實驗法設(shè)計測試用例正交實驗法的由來一、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。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
2、正交拉丁方。例如:3階拉丁方ABCABCB C A和C A 0CAB0 C A用數(shù)字替代拉丁字母:12 312 3(2,2)(3.3)2 3 1和3 12-(2r3)(34)(1.2)3 122 3 1(3.2)(Nl)、正交實驗法正交試驗設(shè)計 (Orthogonal experimental design) 是研究多因素多水平的又一種設(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。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
3、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。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
4、。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。三、利用正交實驗設(shè)計測試用例的步驟:(1)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,
5、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。( 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
6、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。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。正交表的形式:L行數(shù)(水平數(shù)因素數(shù))如:lQ)因數(shù)水平值、列號/12345/6/上行號111111i
7、1211100J/卜031001r100410000115010101060100101700110018001011U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岀現(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岀展望,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。用正
8、交實驗法設(shè)計測試用例以上介紹了正交實驗法的由來。怎么用正交實驗法進行用例的設(shè)計呢?、用正交表設(shè)計測試用例的步驟有哪些因素(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)不相同四、我們來看看第一種情況:(1)因素數(shù)與水平數(shù)剛好符合正交表我們舉個例
9、子:個人信息資詢E®岡姓名:身份證號碼:手機號韜:3個:姓名、身份證號碼、手機號這是個人信息查詢系統(tǒng)中的一個窗口。我們可以看到要測試的控件有 碼,也就是要考慮的因素有三個;而每個因素里的狀態(tài)有兩個:填與不填。選擇正交表時分析一下:1表中的因素數(shù)=3 ;2、表中至少有3個因素數(shù)的水平數(shù)=2;3、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)變量映射:列號列號1123行號身份證號手機號珂11"10po1填:ft2"1221<=>2不填31013|不填J塡不填J411!04不填不填填0一填 1 一不填測試用例如下:1填寫姓名、填寫身份證號、填
10、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、不填手機號從測試用例可以看岀: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。(2) 因素數(shù)不相同如果因素數(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。(3) 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。正交實驗法的又一個例子上面就正交實驗
11、法進行了講解,現(xiàn)在再拿PowerPoint軟件打印功能作為例子,希望能為大家更好地理解 給方法的具體應(yīng)用假設(shè)功能描述如下: 打印范圍分:全部、當(dāng)前幻燈片、給定范圍共三種情況; 打印內(nèi)容分:幻燈片、講義、備注頁、大綱視圖共四種方式;* 打印顏色/灰度分:顏色、灰度、黑白 共三種設(shè)置;* 打印效果分:幻燈片加框和幻燈片不加框兩種方式。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大綱視圖我們先將中文字轉(zhuǎn)換成字母,便于設(shè)計。得到:因素狀態(tài)表:狀態(tài)/因素ABCD0A1B1C1D11A2B2C2D22
12、A3B3C33B4我們分析一下: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)取最少的一個最后選中正交表公式:Li6(45)正交矩陣為:123451000002011113022224033335101236110327123018132109202311021320112201312231021330312143120315321301633021用字母替代正交矩陣:123451A1B1C1D102A1B2C2D213A1B3C3224A1B43335A2B1C2236A2B2C1327A2B33D118A2
13、B4C3D209A3B1C33110A3B232011A3B3C1D2312A3B4C2D12133B13D22143B2C3D13153B3C230163B4C121我們看到:第一列水平值為3、第三列水平值為 3、第四列水平值3、2都需要由各自的字母替代123451A1B1C1D102A1B2C2D213A1B3C3D124A1B4C1D235A2B1C2D136A2B2C1D227A2B3C2D118A2B4C3D209A3B1C3D2110A3B2C3D1011A3B3C1D2312A3B4C2D1213A1B1C1D2214A2B2C3D1315A3B3C2D2016A1B4C1D11
14、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。那么這樣的話,就可以有 12個測試用例了:1、測試用例編號PPT ST FUNCTION PRINT001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 :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
15、燈片,有顏色且已加框。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 :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、測試用例編號PPT ST FUNCTION PRINT003測試項目測試powerpoint打印功能測試標(biāo)題打印Powe
16、rPoint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 :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。4、測試用例編號PPT ST FUNCTION PRINT004測試項目測試powerpoint打印功能測試標(biāo)題打印PowerPoint文件A全部的大綱視圖,黑白重要級別中預(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 :系統(tǒng)測
17、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“大綱視圖”;4、顏色/灰度選擇“黑白”;5、點擊“確定”。預(yù)期輸出打印出全部大綱視圖,黑白5、測試用例編號PPT ST FUNCTION PRINT005測試項目測試powerpoint打印功能測試標(biāo)題打印PowerPoint文件A當(dāng)前幻燈片,灰度,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 :系統(tǒng)測試.ppt操作步驟1打開打印界面;2打印范圍選擇“當(dāng)前幻燈片”;3、打印內(nèi)容選擇“幻燈片”;4、顏色/灰度選擇“灰度”;5、在“幻燈片加框”前打勾;6、點擊“確定”。I預(yù)期
18、輸出打印出當(dāng)前幻燈片,灰度且已加框6、測試用例編號PPT ST FUNCTION PRINT006測試項目測試powerpoint打印功能測試標(biāo)題打印PowerPoint文件A當(dāng)前幻燈片為講義,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 :系統(tǒng)測試.ppt操作步驟1打開打印界面;2打印范圍選擇“當(dāng)前幻燈片”;3、打印內(nèi)容選擇“講義”;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)期輸出打印出當(dāng)前幻燈片為講義,黑白且已加框。7、測試用例編號PPT ST FUNCTION PRINT007測試項目測試powerp
19、oint打印功能測試標(biāo)題打印PowerPoint文件A當(dāng)前幻燈片的備注頁,有顏色,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 :系統(tǒng)測試.ppt操作步驟1打開打印界面;2打印范圍選擇“當(dāng)前幻燈片”;3、打印內(nèi)容選擇“備注頁”;4、顏色/灰度選擇“顏色”;5、點擊“確定”。預(yù)期輸出打印出當(dāng)前幻燈片的備注頁,有顏色且不加框。8、測試用例編號PPT ST FUNCTION PRINT008測試項目測試powerpoint打印功能測試標(biāo)題打印PowerPoint文件A當(dāng)前幻燈片的大綱視圖,有顏色重要級別中預(yù)置條件PowerPoint文件A已被打開,電
20、腦主機已連接有效打印機輸入文件A :系統(tǒng)測試.ppt操作步驟1打開打印界面;2打印范圍選擇“當(dāng)前幻燈片”;3、打印內(nèi)容選擇“大綱視圖”;4、顏色/灰度選擇“顏色”;5、點擊“確定”。預(yù)期輸出打印出當(dāng)前幻燈片為講義,黑白且已加框。9、測試用例編號PPT ST FUNCTION PRINT009測試項目測試powerpoint打印功能測試標(biāo)題打印PowerPoint文件A給定范圍的幻燈片,黑白,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 :系統(tǒng)測試.ppt操作步驟1、打開打印界面;2打印范圍選擇“幻燈片”;3、打印內(nèi)容選擇“幻燈片”;4、顏色/灰度選擇“黑白”;5、點擊“確定”。預(yù)期輸出打印出給定范圍的幻燈片,黑白且不加框。10、測試用例編號PPT ST FUNCTION PRINT010測試項
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