（转）测试用例的设计方法（全）之三 判定表、正交实验
测试用例的设计方法（全）之三
（5）判定表驱动分析方法
一. 方法简介
1.定义：判定表是分析和表达多逻辑条件下执行不同操作的情况的工具。
2.判定表的优点
能够将复杂的问题按照各种可能的情况全部列举出来，简明并避免遗漏。因此，利用判定表能够设计出完整的测试用例集合。
在一些数据处理问题当中，某些操作的实施依赖于多个逻辑条件的组合，即：针对不同逻辑条件的组合值，分别执行不同的操作。判定表很适合于处理这类问题。
3.“阅读指南”判定表
4. 判定表通常由四个部分组成如下图所示。
1)条件桩（Condition Stub）：列出了问题得所有条件。通常认为列出的条件的次序无关紧要。
2)动作桩（Action Stub）：列出了问题规定可能采取的操作。这些操作的排列顺序没有约束。
3)条件项（Condition Entry）：列出针对它左列条件的取值。在所有可能情况下的真假值。
4)动作项（Action Entry）：列出在条件项的各种取值情况下应该采取的动作。
5.规则及规则合并
1)规则：任何一个条件组合的特定取值及其相应要执行的操作称为规则。在判定表中贯穿条件项和动作项的一列就是一条规则。显然,判定表中列出多少组条件取值,也就有多少条规则,既条件项和动作项有多少列。
2)化简：就是规则合并有两条或多条规则具有相同的动作，并且其条件项之间存在着极为相似的关系。
6.规则及规则合并举例
1)如下图左端，两规则动作项一样，条件项类似，在1、2条件项分别取Y、N时，无论条件3取何值，都执行同一操作。即要执行的动作与条件3无关。于是可合并。“－”表示与取值无关。
2)与上类似，下图中，无关条件项“－”可包含其他条件项取值，具有相同动作的规则可合并。
3)化简后的读书指南判定表
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1 |
2 |
3 |
4 | |
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问 题 |
你觉得疲倦吗？ |
- |
- |
Y |
N |
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你对内容感兴趣吗？ |
Y |
Y |
N |
N | |
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书中内容使你胡涂吗？ |
Y |
N |
- |
- | |
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建 议 |
请回到本章开头重读 |
x |
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继续读下去 |
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X |
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跳到下一章去读 |
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停止阅读，请休息 |
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x |
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7.判定表的建立步骤：（根据软件规格说明）
1)确定规则的个数.假如有n个条件。每个条件有两个取值（0,1）,故有2n种规则。
2)列出所有的条件桩和动作桩。
3)填入条件项。
4)填入动作项。等到初始判定表。
5)简化.合并相似规则（相同动作）。
二. 实战演习
1.问题要求：”……对功率大于50马力的机器、维修记录不全或已运行10年以上的机器，应给予优先的维修处理……” 。这里假定，“维修记录不全”和“优先维修处理”均已在别处有更严格的定义 。请建立判定表。
解答：
①确定规则的个数：这里有3个条件，每个条件有两个取值，故应有2*2*2=8种规则。
②列出所有的条件茬和动作桩：
③填入条件项。可从最后1行条件项开始，逐行向上填满。如第三行是： Y N Y N Y N Y N，第二行是： Y Y N N Y Y N N等等。
④填入动作桩和动作顶。这样便得到形如图的初始判定表。
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1 |
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3 |
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5 |
6 |
7 |
8 | |
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条 件 |
功率大于50马力吗？ |
Y |
Y |
Y |
Y |
N |
N |
N |
N |
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维修记录不全吗？ |
Y |
Y |
N |
N |
Y |
Y |
N |
N | |
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运行超过10年吗？ |
Y |
N |
Y |
N |
Y |
N |
Y |
N | |
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动 作 |
进行优先处理 |
x |
x |
X |
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X |
|
X |
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作其他处理 |
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X |
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x |
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x | |
初始判定表
⑤化简。合并相似规则后得到图。
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1 |
2 |
3 |
4 |
5 | |
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条 件 |
功率大于50马力吗？ |
Y |
Y |
Y |
N |
N |
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维修记录不全吗？ |
Y |
N |
N |
- |
- | |
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运行超过10年吗？ |
- |
Y |
N |
Y |
N | |
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动 作 |
进行优先处理 |
x |
x |
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X |
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作其他处理 |
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|
x |
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x | |
2.NextData函数的精简决策表
M1＝{月份， 每月有30天}
M2＝{月份， 每月有31天}
M3＝{月份， 2月} 有29＝512条规则
D1＝{日期，1～28} 12月末31日和其它31
D2＝{日期，29} 日月份的31日处理不同
D3＝{日期，30} 平年2月28日处理不同
D4＝{日期，31} 于2月27日
Y1 ＝{年：年是闰年}
Y2 ＝{年：年不是闰年}
改进为
M1＝{月份： 每月有30天}
M2＝{月份： 每月有31天， 12月除外}
M4＝{月份：12月}
M3＝{月份： 2月}
D1＝{日期：1<=日期<=27}
D2＝{日期：28}
D3＝{日期：29}
D4＝{日期：30}
D5＝{日期：31}
Y1 ＝{年：年是闰年}
Y2 ＝{年：年不是闰年}
输入变量间存在大量逻辑关系的NextData决策表
3. 用决策表测试法测试以下程序：该程序有三个输入变量month、day、year（month、day和year均为整数值，并且满足：1≤month≤12和1≤day≤31），分别作为输入日期的月份、日、年份，通过程序可以输出该输入日期在日历上隔一天的日期。
例如，输入为2004年11月29日，则该程序的输出为2000年12月1日。
1)分析各种输入情况，列出为输入变量month、day、year划分的有效等价类。
2)分析程序规格说明，结合以上等价类划分的情况给出问题规定的可能采取的操作（即列出所有的动作桩）。
3)根据（1）和（2），画出简化后的决策表。
案例分析如下：
1) month变量的有效等价类：
M1: {month=4,6,9,11}
M2: {month=1,3,5,7,8,10}
M3: {month=12}
M4: {month=2}
2)day变量的有效等价类：
D1:{1≤day≤26} D2: {day=27} D3: {day=28} D4: {day=29} D5: {day=30} D6: {day=31}
3)year变量的有效等价类：
Y1: {year是闰年} Y2: {year不是闰年}
4)考虑各种有效的输入情况，程序中可能采取的操作有以下六种：
a1: day+2 a2: day=2 a3: day=1
a4: month+1 a5: month=1 a6: year+1
4. 判定表在功能测试中的应用
1)一些软件的功能需求可用判定表表达得非常清楚，在检验程序的功能时判定表也就成为一个不错的工具。如果一个软件的规格说明指出：
I. 当条件1和条件2满足，并且条件3和条件4不满足，或者当条件1、3和条件4满足时，要执行操作1。
II. 在任一个条件都不满足时，要执行操作2。
III. 在条件1不满足，而条件4被满足时，要执行操作3。 根据规格说明得到如下判定表：
这里，判定表只给出了16种规则中的8种。事实上，除这8条以外的一些规则是指当不能满足指定的条件，执行3种操作时，要执行1个默许的操作。在没必要时，判定表通常可略去这些规则。但如果用判定表来设计测试用例，就必须列出这些默许规则（如下表）。
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规则5 |
规则6 |
规则7 |
规则8 |
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条件1 |
- |
N |
Y |
Y |
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条件2 |
- |
Y |
Y |
N |
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条件3 |
Y |
N |
N |
N |
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条件4 |
N |
N |
Y |
- |
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默许操作 |
x |
x |
x |
x |
默许的规则
2)判定表的优点和缺点
I. 优点：它能把复杂的问题按各种可能的情况一一列举出来，简明而易于理解，也可避免遗漏。
II. 缺点：不能表达重复执行的动作，例如循环结构。
3)B. Beizer 指出了适合使用判定表设计测试用例的条件：
①规格说明以判定表形式给出,或很容易转换成判定表。
②条件的排列顺序不会也不影响执行哪些操作。
③规则的排列顺序不会也不影响执行哪些操作。
④每当某一规则的条件已经满足,并确定要执行的操作后,不必检验别的规则。
⑤如果某一规则得到满足要执行多个操作,这些操作的执行顺序无关紧要。
B. Beizer提出这5个必要条件的目的是为了使操作的执行完全依赖于条件的组合。其实对于某些不满足这几条的判定表，同样可以借以设计测试用例，只不过尚需增加其它的测试用例罢了。
（6）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.这样就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。
二. 实战演习
暂无
