软件测试 - 测试用例设计方法之正交法

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1 基础概念理论

正交法的核心就是用最小的测试用例获得最大的测试覆盖率。当可能的输入数据或者输入数据的组合数量很大时，由于不可能为每个输入组合都创建测试用例，可以采用这种方法。

正交表是一种特制的表格，一般用公式$Ln(m^k)$表示。

• L代表是正交表，n代表试验次数或正交表的行数，
• k代表因素，在测试中表示输入的参数
• m表示每个因素包含的取值个数（各因素的水平数，即各因素的状态数）
• 且有n=k*(m-1)+1 即行数=变量*（变量取值-1）+1，也表示测试用例的数量。

基于正交法设计测试用例可以参照下述步骤：

• 需求分析
• 确定因素和水平，也就是需要确定有多少输入参数，每个参数对应的取值又有多少
• 确定采用的正交表，也可以借助工具直接生成，比如allpairs
• 如果采用了正交表，需要将正交表中的数字替换成数字所对应的值
• 设计测试用例，一行就是一条测试用例

2 案例

案例1：窗体中有多个控件（字体、字符样式、颜色、字号），每个控件有多个取值 字体：仿宋、楷体、华文彩云 字符样式：粗体、斜体、下划线 颜色：红色、绿色、蓝色 字号：20号、30号、40号

首先进行需求分析，通过分析需求可以发现，因素(输入条件)有四个，每个输入条件的水平(参数取值)也有三个，就可以确定我们需要的是四因素三水平的正交表。因为正交表中的数据都是数字代替，因此需要将正交表中的数字替换成案例中的每个输入条件的具体值。

下图是数字和输入条件对应值的关系。

根据上述数字和取值的对应关系，就可以生成最后的正交表，每一行对应一条测试用例。

列号	字体	字符样式	颜色	字号
试验号
1	仿宋	粗体	红色	20号
2	仿宋	斜体	绿色	30号
3	仿宋	下划线	蓝色	40号
4	楷体	粗体	绿色	40号
5	楷体	斜体	蓝色	20号
6	楷体	下划线	红色	30号
7	华文彩云	粗体	蓝色	30号
8	华文彩云	斜体	红色	40号
9	华文彩云	下划线	绿色	20号

案例2：基于allpairs工具，生成正交表。

假设有一个用户筛选功能，有3个输入分别是体型、年龄段、性别， 体型有3个取值：胖、适中、瘦； 年龄段有3个取值：老人、青年、儿童； 性别有2个取值：男，女； 请设计测试用例。

设计测试用例的步骤和案例1基本一致，唯一不同的是在选择正交表这一步，本案例借助allpairs工具生成正交表。

allpairs生成正交表的方法如下：

• 首先将需求分析中的输入条件和取值在excel表格中写好

• 第二步，将表格中的数据复制到txt文件中，复制时不要改动格式。

• 保存之后，打开命令行，进入allpairs目录，运行命令allpairs.exe test.txt > result.txt，将test.txt中的数据生成的正交表将会导出到allpairs目录中的result.txt中。每一条数据表示一条测试用例。