测试用例设计方法：正交试验冲锋

大家好，欢迎来到IT知识分享网。

1 引言

上篇讲了因果图和判定表法，而这两种方法在变量值很多、排列组合数量极大的场景下，会生成非常庞大且冗余的测试用例，此时我们很难对所有组合场景进行全量测试用例覆盖，基于此短板，正交试验法应运而生。

2 概念及原理

2.1 定义

正交试验法是研究多因素、多水平的一种试验法，它是利用正交表来对试验进行设计，通过少数的试验替代全面试验
思想：用部分试验来代替全面试验，通过对部分试验结果的分析，了解全面试验的情况。
全面试验:可以分析各因素的效应，交互作用，也可选出最优水平组合。但全面试验包含的水平组合数较多，工作量大，在有些情况下无法完成。

2.2 正交表

使用正交试验法设计测试用例的核心在于正交表的选取，正交表是一整套规则的设计表格，一般表示为：

其中，L代表是正交表，n代表正交表的行数（即测试用例数），k代表因素的个数或正交表的列数（即输入条件的个数），m表示每个因素的水平数，且有n=k*(m-1)+1

• 因素（Factors） 表示在一项试验中，需要观察的变量
• 水平数（Levels） 表示在试验范围内，任何单个因素能够取得的值得最大个数（变量的取值）

举个栗子：

正交表必须满足以下两个特点，有一条不满足，就不是正交表：

这也是正交表的两大优越性，即“均匀分散性，整齐可比”。通俗的说，每个因素的每个水平与另一个因素各水平各碰一次，这就是正交性。

3 方法步骤

3.1 整体流程

单一水平正交表（各因素的水平数相同）

混合水平正交表，即各因素的水平数不完全相同的正交表

3.2 选择正交表

查找时需要关注不同类型的正交表，区分以下2种情况：

1.单一水平正交表：

2.混合水平正交表：

当有2个或2个以上正交表可以被选择时，选取原则是：选试验次数最少的那个正交表。

4 举个栗子

场景：对支持4种特殊场景的破损类异常三级类型的报备功能进行测试
异常三级类型 = 外包装破损，商品腐坏，外包完好内物破损/泄漏
特殊场景 = 打包不规范，违规揽收，集包封签异常，车辆封签异常
上传方式 = 单条上报，批量上传

4.1 传统方法：全量覆盖

分析上述测试需求，根据规格描述有：
异常三级类型(外包装破损，商品腐坏，外包完好内物破损/泄漏)
特殊场景(打包不规范，违规揽收，集包封签异常，车辆封签异常)
上传方式(单条上报，批量上传)
因此有3个被测元素（因素），每个因素分别有3、4、2个取值。
针对所有因素的全部水平值进行全排列，测试用例个数：3_4_2=24，具体用例如下：

4.2 正交试验法设计用例

1.根据因素数和水平数确定n值：

2.选择合适的正交表。根据计算得出n=6，在 Dr. Genichi Taguchi 正交表 查找发现不存在n=6的正交表，这时我们就需要根据如下原则确定使用的正交表：

查找同时满足 n>6 && m>=max(m1=3,m2=4,m3=2) && k>=k1+k2+k3=1+1+1=3的正交表；
当有2个或2个以上正交表可以被选择时，选择试验次数最少的那个正交表，本次选取L16b。
3.将各因素水平值填入映射表，每一行转换成一个测试用例，测试用例数量：12个，可以看到，比全量覆盖方法得到的用例数减少了50%。

4.3 PICT生成正交试验测试用例

虽然使用正交试验法可以帮助我们筛选合适的测试用例，提升测试效率，但选择正交表并输出测试用例的过程却需要耗费一定的时间，那么有没有更加快捷的方法呢？

当然有！PICT这个小工具只需要我们提供所有的因素及变量值，它就可以帮助我们自动生成正交试验的测试用例了，接下来让我们学习一下如何使用PICT生成测试用例吧！

在使用PICT直接生成测试用例之前，需要先准备需要生成测试用例的txt文件，这个txt文件必须放在安装目录的同一个文件夹下，否则没有作用。

本次建立了一个名称test_pict.txt的文件，在文件中输入所有的因素及变量值，每一行是一个因素及其对应的所有变量值枚举，因素名称与变量值枚举之间用 “:” 连接，各变量值之间用“,”连接，均为英文符号，无空格，如：

异常三级类型:外包装破损,商品腐坏,外包完好内物破损/泄漏
特殊场景:打包不规范,违规揽收,集包封签异常,车辆封签异常
上传方式:单条上报,批量上传
注意编码格式是ANSI，否则会乱码(可以使用Notepad++改变编码格式)，如下图：

下面就开始准备测试用例的生成了，打开DOS窗口；

首先把目录切换到pict安装目录，本次为C:\Users\chenyuting50\Downloads，使用该命令：

pict test_pict.txt 即可自动生成测试用例，如下图：

接下来需要执行：pict test_pict.txt >text_pict.xls命令，将测试用例保存到text_pict.xls文件中，该文件仍会存放在安装目录下，打开该文件内容如下，每行数据即为一条测试用例：

5 总结

但正交试验法并不适用于强流程性需求的测试用例设计，这些场景我们就需要借助功能图法或场景法来进行测试用例的设计，这些方法又该怎样使用呢？

感谢每一个认真阅读我文章的人，礼尚往来总是要有的，虽然不是什么很值钱的东西，如果你用得到的话可以直接拿走：

这些资料，对于【软件测试】的朋友来说应该是最全面最完整的备战仓库，这个仓库也陪伴上万个测试工程师们走过最艰难的路程，希望也能帮助到你!有需要的小伙伴可以点击下方小卡片领取