软件测试之正交阵列测试法
发布时间:2025-06-23

什么是正交阵列测试?

 

一种统计测试方法,以最少的测试用例实现最大的覆盖率。

 

正交阵列测试 (OAT) 是一种系统的统计方法,用于测试成对交互作用,以确定影响系统性能的因素。

 

它基于组合设计理论中的正交数组,可确保每对参数至少一起测试一次。

 

要实施 OAT:

 

确定参数和可能的值。

 

选择合适的正交阵列。

 

将测试参数映射到数组。

 

根据数组组合执行测试。

 

示例:对于具有 3 个字段(每个字段有 3 个可能的值)的 Web 表单,正交数组将 27 个 (3x3x3) 个测试用例减少到仅 9 个。

 

工具:Hexawise 或 Orthogonal Array Tool 等工具可以帮助生成数组和测试用例。

 

使用案例:OAT 在以下方面特别有用:

 

具有许多参数和级别的配置。

 

早期测试阶段,以快速识别主要问题。

 

优点:

减少测试用例的数量。

有效地覆盖交互。

 

缺点:

可能会错过成对测试未涵盖的特定缺陷。

需要了解统计方法。

 

有效性:OAT 在以下情况下最有效:

存在多个相互作用的参数。

资源有限。

 

效率:OAT 通过减少测试用例同时保持覆盖率来提高效率。

 

集成:OAT 可以与边界值分析等其他方法相结合,以实现全面覆盖。

 

高级技术:使用更高强度的数组进行更复杂的交互。

 

扩展:对于较大的项目,使用自动化工具来管理数组的复杂性。

 

挑战:

选择正确的数组。

 

正确映射参数。

 

克服挑战:投资于培训并使用专业工具来协助测试设计。

 

正交阵列测试常用的工具有哪些?

正交数组测试 (OAT) 工具有助于设计和执行基于正交数组的测试用例。这些工具有助于选择变量组合的代表性子集,以实现高效的测试覆盖率。

 

常用的工具包括:

OATS:一个独立的工具,可生成正交数组,可用于设计测试用例。

成对测试工具:支持 pairwise 和 OAT 的在线工具。它有助于创建涵盖所有输入组合对的测试用例。

 

Hexawise:一种基于 Web 的工具,可为测试设计生成正交数组,并且可以处理更复杂的组合和约束。

 

PICT:Microsoft 的 Pairwise Independent Combinatorial Testing 工具,通过基于参数和值的模型生成测试用例,可用于 OAT。

 

ACTS:由 NIST 开发的高级组合测试系统,支持创建组合测试套件,包括正交数组。

 

TConfig:一种有助于生成正交数组并可用于测试配置的工具。

 

Jenny:一个命令行工具,可生成用于成对测试的组合,可以扩展以支持 OAT。

这些工具被集成到测试自动化流程中,以生成符合 OAT 原则的测试用例,从而确保采用系统高效的测试覆盖率方法。

 

测试自动化工程师可以利用这些工具来优化他们的测试工作,尤其是在处理大量变量和配置时。

 

Orthogonal Array Testing 特别有用的情况示例

 

正交数组测试 (OAT) 在配置测试中特别有用,其中软件产品需要跨多个变量的组合运行,例如不同的浏览器、操作系统和硬件配置。

例如,考虑一个 Web 应用程序,它需要在三个浏览器(Chrome、Firefox、Safari)、两个操作系统(Windows、macOS)和两种类型的网络连接(Wi-Fi、以太网)上进行测试。测试所有可能的组合需要 3 x 2 x 2 = 12 个测试用例。

 

可以应用 OAT 来减少测试用例的数量,同时仍然至少一次覆盖所有变量交互。

 

使用正交数组,您可以创建一组测试用例,以平衡所有因子及其级别的覆盖率,并显著减少一组测试。这可确保每对变量至少一起测试一次,从而有效地识别特定配置之间有问题的交互。

 

以下是如何使用 OAT 构建测试用例的简化示例:

 

Test Case | Browser | Operating System | Network Connection

---------------------------------------------------

    1     | Chrome  | Windows          | Wi-Fi

    2     | Firefox | macOS            | Ethernet

    3     | Safari  | Windows          | Ethernet

    4     | Chrome  | macOS            | Wi-Fi

 

在这种情况下,OAT 确保每个浏览器在每个操作系统和网络连接上都经过测试,而不必运行所有可能的组合,从而节省时间和资源,同时保持全面的测试覆盖率。

 


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