正交实验设计方法

　　一.方法简介

　　利用因果图来设计测试用例时， 作为输入条件的原因与输出结果之间的因果关系，有时很难从软件需求规格说明中得到。往往因果关系非常庞大，以至于据此因果图而得到的测试用例数目多的惊人，给软件测试带来沉重的负担，为了有效地，合理地减少测试的工时与费用，可利用正交实验设计方法进行测试用例的设计。

　　正交实验设计方法:依据Galois理论，从大量的(实验)数据(测试例)中挑选适量的，有代表性的点(例)，从而合理地安排实验(测试)的一种科学实验设计方法.类似的方法有:聚类分析方法，因子方法方法等.

　　利用正交实验设计测试用例的步骤：

　　1.提取功能说明，构造因子--状态表

　　把影响实验指标的条件称为因子.而影响实验因子的条件叫因子的状态.利用正交实验设计方法来设计测试用例时，首先要根据被测试软件的规格说明书找出影响其功能实现的操作对象和外部因素，把他们当作因子，而把各个因子的取值当作状态.对软件需求规格说明中的功能要求进行划分，把整体的概要性的功能要求进行层层分解与展开，分解成具体的有相对独立性的基本的功能要求.这样可以把被测试软件中所有的因子都确定下来，并为确定个因子的权值提供参考的依据.确定因子与状态是设计测试用例的关键.因此要求尽可能全面的正确的确定取值，以确保测试用例的设计作到完整与有效。

　　2.加权筛选，生成因素分析表

　　对因子与状态的选择可按其重要程度分别加权.可根据各个因子及状态的作用大小，出现频率的大小以及测试的需要，确定权值的大小。

　　3.利用正交表构造测试数据集

　　正交表的推导依据Galois理论(这里省略，需要时可查数理统计方面的教材)。

　　利用正交实验设计方法设计测试用例，比使用等价类划分，边界值分析，因果图等方法有以下优点:节省测试工作工时;可控制生成的测试用例数量;测试用例具有一定的覆盖率。

　　功能图分析方法

　　一.方法简介

　　一个程序的功能说明通常由动态说明和静态说明组成.动态说明描述了输入数据的次序或转移的次序.静态说明描述了输入条件与输出条件之间的对应关系.对于较复杂的程序，由于存在大量的组合情况，因此，仅用静态说明组成的规格说明对于测试来说往往是不够的.必须用动态说明来补充功能说明.功能图方法是用功能图FD形式化地表示程序的功能说明，并机械地生成功能图的测试用例. 功能图模型由状态迁移图和逻辑功能模型构成.状态迁移图用于表示输入数据序列以及相应的输出数据.在状态迁移图中，由输入数据和当前状态决定输出数据和后续状态.逻辑功能模型用于表示在状态中输入条件和输出条件之间的对应关系.逻辑功能模型只适合于描述静态说明，输出数据仅由输入数据决定.测试用例则是由测试中经过的一系列状态和在每个状态中必须依靠输入/输出数据满足的一对条件组成.功能图方法其实是是一种黑盒白盒混合用例设计方法。

　　(功能图方法中，要用到逻辑覆盖和路径测试的概念和方法，其属白盒测试方法中 的内容.逻辑覆盖是以程序内部的逻辑结构为基础的测试用例设计方法.该方法要求测试人员对程序的逻辑结构有清楚的了解.由于覆盖测试的目标不同，逻辑覆盖可分为:语句覆盖，判定覆盖，判定-条件覆盖，条件组合覆盖及路径覆盖.下面我们指的逻辑覆盖和路径是功能或系统水平上的，以区别与白盒测试中的程序内部的.)

　　1.功能图

　　功能图由状态迁移图和布尔函数组成.状态迁移图用状态和迁移来描述.一个状态指出数据输入的位置(或时间)，而迁移则指明状态的改变.同时要依靠判定表或因果图表示的逻辑功能.例，一个简化的自动出纳机ATM的功能图。

　　2.测试用例生成方法

　　从功能图生成测试用例，得到的测试用例数是可接受的. 问题的关键的是如何从状态迁移图中选取测试用例. 若用节点代替状态，用弧线代替迁移，则状态迁移图可转化成一个程序的控制流程图形式.问题转化为程序的路径测试问题(如白盒测试)问题了.

　　3.测试用例生成规则

　　为了把状态迁移(测试路径)的测试用例与逻辑模型(局部测试用例)的测试用例组合起来，从功能图生成实用的测试用例，须定义下面的规则.在一个结构化的状态迁移(SST)中，定义三种形式的循环:顺序，选择和重复.但分辨一个状态迁移中的所有循环是有困难的.(其表示图形省略)。

　　4.从功能图生成测试用例的过程

　　1)生成局部测试用例:在每个状态中，从因果图生成局部测试用例.局部测试用例由原因值(输入数据)组合与对应的结果值(输出数据或状态)构成。

　　2)测试路径生成:利用上面的规则(三种)生成从初始状态到后状态的测试路径。

　　3)测试用例合成:合成测试路径与功能图中每个状态中的局部测试用例.结果是初始状态到后状态的一个状态序列，以及每个状态中输入数据与对应输出数据的组合。

　　5.测试用例的合成算法:采用条件构造树.