显著减少测试用例数目的测试设计方法——正交矩阵法

使用正交矩阵方法来设计测试用例,可以显著减少测试用例的数目,提高测试效率。

例如,某网站运行需要支持以下条件:

(1)不同的浏览器,如IE5.0、IE5.5、IE6.0、Netscape6.0、Netscape6.1、Netscape7.0、Mozillal.1和Opera7。
(2)不同的插件:RealPlayer、MediaPlayer或者没有任何插件None。
(3)不同的客户端操作系统:Windows 95、Windows 98、Windows ME、Windows NT、Windows 2000和Windows XP。
(4)不同的Web服务器软件,如IIS、Apache和WebLogic;
(5)不同的服务器端操作系统,如Windows NT、Windows 2000和Linux。

如果对这个网站进行测试,需要考虑5中环境不同组合:

(1)8种浏览器。
(2)3种插件。
(3)6种客户端操作系统。
(4)3种Web服务器软件。
(5)3种服务器端操作系统。

计算下来,需要设计和执行的测试用例的数目是1296(8×3×6×3×3=1296)。而使用正交矩阵方法来设计测试用例,只需要64个测试用例,从数目上减少了95%。

正交矩阵实际上是一个二维矩阵,它的一个特征就是矩阵中任何两列都覆盖了数据的两两组合。根据这一特性,选择可以覆盖所有输入数据的两两组合的正交矩阵,将测试需求映射到这个正交矩阵上,即可满足测试用例设计的充要性。

下面是使用正交矩阵方法构建测试用例的步骤:

  1. 识别参数。上述网站的输入参数包括浏览器、插件、客户端操作系统、Web服务器软件和服务器端操作系统等5个参数。

  2. 确定每个参数的取值个数:

  • 8种浏览器:IE 5.0、IE 5.5、IE 6.0、Netscape 6.0、 Netscape 6.1、Netscape 7.0、Mozilla 1.1和Opera7。

  • 3种插件:RealPlayer、MediaPlayer或者没有任何插件None。

  • 6种客户端操作系统:Windows 95、Windows 98、Windows ME、 Windows NT. Windows 2000和Windows XP。

  • 3种Web服务器软件:IIS、Apache和WebLogic。

  • 3种服务器端操作系统:Windows NT、Windows 2000和Linux。

  1. 选择正交矩阵。选择的正交矩阵应当有5列(对应5个参数),其中第1列(浏览器)需要支持8个不同的取值个数,第2列(插件)需要支持3个不同的取值个数:第3列(操作系统)需要支持6个不同的取值个数;第4列(Web服务器)需要支持3个不同的取值个数;第5列(服务器操作系统)需要支持3个不同的取值个数。因此正交矩阵应该是816133,分别表示其中一列是8个取值;另外一列是6个取值;其他3列都是3个取值。而现实中没有这样的正交矩阵,因此需要选择一个规模更大的正交矩阵以满足覆盖的要求。这个矩阵就是L64(8243)。其中8161可以由82来满足,33可以由43来满足。采用L64(8243)正交矩阵覆盖网站参数的所有取值的两两组合只需要64个测试用例。

  2. 映射正交矩阵。将网站参数的取值映射到L64(8243)矩阵中。

  3. 按照映射后的正交矩阵构建测试用例。

这正是:

显著减少用例数,应用正交矩阵法

正交特性用的好,测试就会很高效

参考书目:软件测试设计,作者:马均飞,郑文强,出版社:电子工业出版社

作者简介:王小双,长期从事GJB5000推广、实施、评价、改进的工作,创建《软件工程之思》微信公众号,一直在《软件工程之思》分享GJB5000、CMMI、软件工程的知识和感悟。现致力于GJB5000咨询以及软件过程改进、软件工程能力提升的研究工作。

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