正交排列法

### 正交排列法在软件测试中的应用 #### 一、设计测试用例时遇到的问题 在软件测试过程中，设计有效的测试用例是一项关键任务。然而，在实际操作中经常会遇到以下问题： 1. **测试用例数量庞大**：随着系统的复杂度增加，需要测试的各种组合也成指数级增长，导致测试用例的数量异常庞大，难以管理和执行。 2. **资源限制**：测试时间和资源有限，无法对所有可能的组合进行全面测试。 3. **难以确保覆盖度**：在有限的资源下，很难确保测试能够覆盖所有的功能点及其各种组合情况。 4. **缺乏系统的方法论**：许多测试人员在设计测试用例时依赖经验和直觉，缺乏一种科学、系统的方法来指导测试用例的设计。 针对这些问题，正交排列法提供了一种有效且高效的解决方案。 #### 二、正交表的概念 **正交表**是一种用于多因素多水平实验设计的统计工具，它能够帮助测试人员从全量测试的庞大空间中选择具有代表性的样本进行测试。通过这种方式，可以显著减少测试用例的数量，同时保持较高的覆盖率。 1. **因素（Factor）**：在一项试验中，想要考察的变量称为因素。例如，在测试一个软件的查询功能时，输入的类型（如音形码、拼音码等）可以视为不同的因素。 2. **水平（Level）**：在试验范围内，因素被考察的具体值称为水平。例如，对于输入类型这个因素，其水平可能包括不填、填写等。 3. **正交表的特性**： - **均匀分散**：每个因素的每个水平出现的次数相同，从而保证了各因素间的影响相对独立。 - **齐整可比**：任意两个因素之间的水平搭配是完全相同的，这意味着可以很容易地比较不同因素的影响。 4. **正交表的构成**： - **行数(Runs)**：正交表中的行数，即进行多少次试验。 - **因素数(Factors)**：正交表中考虑的因素数目。 - **水平数(Levels)**：每个因素可能的取值数目。 #### 三、用正交表设计测试用例 以查询企业单位电话为例，测试人员需要考虑的因素包括音形码、拼音码、路名码、行业类别和特征码等。假设每个因素都有两种水平（不填、填），可以使用正交表L8(2^7)来设计测试用例。通过这种方法，可以从理论上需要的32种组合中挑选出8种最具代表性的组合来进行测试，这样既能保证覆盖主要的功能点，又能大大减少测试工作量。 #### 四、正交表的由来 正交表最初是由印度统计学家R.C. Bose在20世纪30年代提出的，它最初被应用于农业试验的设计中，以研究多种作物种植方式的效果。随着时间的发展，正交表的应用范围不断扩大，特别是在软件工程领域，它已经成为一种非常有用的工具，用于优化测试用例的设计，提高测试效率和质量。 通过以上介绍可以看出，正交排列法不仅能够有效解决测试用例设计过程中遇到的问题，还能在保证测试效果的同时，极大地提高工作效率。因此，对于从事软件测试工作的专业人员来说，掌握这一方法是非常有益的。