Python实现正交实验法自动设计测试用例

时间：2024-02-19 22:36:30

1.简介

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，根据正交表的正交性从全面试验中挑选适量的、有代表性的点进行试验，这些有代表性的点具备了“均匀分散，整齐可比”的特点。

正交实验法设计测试用例，基本步骤如下：

  1. 提取测试需求功能说明,确定因素数和水平数
  2. 根据因素数和水平数确定n值
  3. 选择合适的正交表
  4. 根据正交表把变量的值映射到表中，设计测试用例数据集

本文参考如上步骤，使用Python实现了正交表自动设计测试用例的完整流程。

GitHub地址：https://github.com/lovesoo/OrthogonalArrayTest

2.示例demo

输入case1,case2,case3,分别计算m（水平数）,k（因素数目）,n（实验次数），然后查询选择合适的正交表，裁剪最终生成相关测试集

# encoding: utf-8


from OAT import *
import json

if __name__ == "__main__":
    oat = OAT()
    case1 = OrderedDict([(\'K1\', [0, 1]),
                         (\'K2\', [0, 1]),
                         (\'K3\', [0, 1])])

    case2 = OrderedDict([(\'A\', [\'A1\', \'A2\', \'A3\']),
                         (\'B\', [\'B1\', \'B2\', \'B3\', \'B4\']),
                         (\'C\', [\'C1\', \'C2\', \'C3\']),
                         (\'D\', [\'D1\', \'D2\'])])

    case3 = OrderedDict([(u\'对比度\', [u\'正常\', u\'极低\', u\'低\', u\'高\', u\'极高\']),
                         (u\'色彩效果\', [u\'无\', u\'黑白\', u\'棕褐色\', u\'负片\', u\'水绿色\']),
                         (u\'感光度\', [u\'自动\', 100, 200, 400, 800]),
                         (u\'白平衡\', [u\'自动\', u\'白炽光\', u\'日光\', u\'荧光\', u\'阴光\']),
                         (u\'照片大小\', [\'5M\', \'3M\', \'2M\', \'1M\', \'VGA\']),
                         (u\'闪光模式\', [u\'开\', u\'关\'])])

    case4 = OrderedDict([(\'A\', [\'A1\', \'A2\', \'A3\', \'A4\', \'A5\', \'A6\']),
                         (\'B\', [\'B1\']),
                         (\'C\', [\'C1\'])])

    print json.dumps(oat.genSets(case1))
    print json.dumps(oat.genSets(case2))
    print json.dumps(oat.genSets(case3))
    print json.dumps(oat.genSets(case4))
    print json.dumps(oat.genSets(case4, 1, 0))
    print json.dumps(oat.genSets(case4, 1, 1))
    print json.dumps(oat.genSets(case4, 1, 2))
    print json.dumps(oat.genSets(case4, 1, 3))

运行结果如下：

[{"K1": 0, "K2": 0, "K3": 0}, {"K1": 0, "K2": 1, "K3": 1}, {"K1": 1, "K2": 0, "K3": 1}, {"K1": 1, "K2": 1, "K3": 0}]
[{"A": "A1", "B": "B1", "C": "C1", "D": "D1"}, {"A": "A1", "B": "B2", "C": "C2", "D": "D2"}, {"A": "A1", "B": "B3", "C": "C3", "D": null}, {"A": "A1", "B": "B4", "C": null, "D": null}, {"A": "A2", "B": "B1", "C": "C2", "D": null}, {"A": "A2", "B": "B2", "C": "C1", "D": null}, {"A": "A2", "B": "B3", "C": null, "D": "D1"}, {"A": "A2", "B": "B4", "C": "C3", "D": "D2"}, {"A": "A3", "B": "B1", "C": "C3", "D": null}, {"A": "A3", "B": "B2", "C": null, "D": null}, {"A": "A3", "B": "B3", "C": "C1", "D": "D2"}, {"A": "A3", "B": "B4", "C": "C2", "D": "D1"}, {"A": null, "B": "B1", "C": null, "D": "D2"}, {"A": null, "B": "B2", "C": "C3", "D": "D1"}, {"A": null, "B": "B3", "C": "C2", "D": null}, {"A": null, "B": "B4", "C": "C1", "D": null}]
[{"对比度": "正常", "色彩效果": "无", "感光度": "自动", "白平衡": "自动", "照片大小": "5M", "闪光模式": "开"}, {"对比度": "正常", "色彩效果": "黑白", "感光度": 200, "白平衡": "荧光", "照片大小": "VGA", "闪光模式": "关"}, {"对比度": "正常", "色彩效果": "棕褐色", "感光度": 800, "白平衡": "白炽光", "照片大小": "1M", "闪光模式": null}, {"对比度": "正常", "色彩效果": "负片", "感光度": 100, "白平衡": "阴光", "照片大小": "2M", "闪光模式": null}, {"对比度": "正常", "色彩效果": "水绿色", "感光度": 400, "白平衡": "日光", "照片大小": "3M", "闪光模式": null}, {"对比度": "极低", "色彩效果": "无", "感光度": 800, "白平衡": "荧光", "照片大小": "2M", "闪光模式": null}, {"对比度": "极低", "色彩效果": "黑白", "感光度": 100, "白平衡": "白炽光", "照片大小": "3M", "闪光模式": "开"}, {"对比度": "极低", "色彩效果": "棕褐色", "感光度": 400, "白平衡": "阴光", "照片大小": "5M", "闪光模式": "关"}, {"对比度": "极低", "色彩效果": "负片", "感光度": "自动", "白平衡": "日光", "照片大小": "VGA", "闪光模式": null}, {"对比度": "极低", "色彩效果": "水绿色", "感光度": 200, "白平衡": "自动", "照片大小": "1M", "闪光模式": null}, {"对比度": "低", "色彩效果": "无", "感光度": 400, "白平衡": "白炽光", "照片大小": "VGA", "闪光模式": null}, {"对比度": "低", "色彩效果": "黑白", "感光度": "自动", "白平衡": "阴光", "照片大小": "1M", "闪光模式": null}, {"对比度": "低", "色彩效果": "棕褐色", "感光度": 200, "白平衡": "日光", "照片大小": "2M", "闪光模式": "开"}, {"对比度": "低", "色彩效果": "负片", "感光度": 800, "白平衡": "自动", "照片大小": "3M", "闪光模式": "关"}, {"对比度": "低", "色彩效果": "水绿色", "感光度": 100, "白平衡": "荧光", "照片大小": "5M", "闪光模式": null}, {"对比度": "高", "色彩效果": "无", "感光度": 200, "白平衡": "阴光", "照片大小": "3M", "闪光模式": null}, {"对比度": "高", "色彩效果": "黑白", "感光度": 800, "白平衡": "日光", "照片大小": "5M", "闪光模式": null}, {"对比度": "高", "色彩效果": "棕褐色", "感光度": 100, "白平衡": "自动", "照片大小": "VGA", "闪光模式": null}, {"对比度": "高", "色彩效果": "负片", "感光度": 400, "白平衡": "荧光", "照片大小": "1M", "闪光模式": "开"}, {"对比度": "高", "色彩效果": "水绿色", "感光度": "自动", "白平衡": "白炽光", "照片大小": "2M", "闪光模式": "关"}, {"对比度": "极高", "色彩效果": "无", "感光度": 100, "白平衡": "日光", "照片大小": "1M", "闪光模式": "关"}, {"对比度": "极高", "色彩效果": "黑白", "感光度": 400, "白平衡": "自动", "照片大小": "2M", "闪光模式": null}, {"对比度": "极高", "色彩效果": "棕褐色", "感光度": "自动", "白平衡": "荧光", "照片大小": "3M", "闪光模式": null}, {"对比度": "极高", "色彩效果": "负片", "感光度": 200, "白平衡": "白炽光", "照片大小": "5M", "闪光模式": null}, {"对比度": "极高", "色彩效果": "水绿色", "感光度": 800, "白平衡": "阴光", "照片大小": "VGA", "闪光模式": "开"}]
[{"A": "A1", "B": "B1", "C": "C1"}, {"A": "A1", "B": null, "C": null}, {"A": "A2", "B": "B1", "C": null}, {"A": "A2", "B": null, "C": null}, {"A": "A2", "B": null, "C": "C1"}, {"A": "A3", "B": "B1", "C": null}, {"A": "A3", "B": null, "C": "C1"}, {"A": "A3", "B": null, "C": null}, {"A": "A4", "B": "B1", "C": null}, {"A": "A4", "B": null, "C": null}, {"A": "A4", "B": null, "C": "C1"}, {"A": "A5", "B": "B1", "C": null}, {"A": "A5", "B": null, "C": null}, {"A": "A5", "B": null, "C": "C1"}, {"A": "A6", "B": "B1", "C": null}, {"A": "A6", "B": null, "C": null}, {"A": "A6", "B": null, "C": "C1"}, {"A": null, "B": "B1", "C": null}, {"A": null, "B": null, "C": null}, {"A": null, "B": null, "C": "C1"}]
[{"A": "A1", "B": "B1", "C": "C1"}]
[{"A": "A1", "B": "B1", "C": "C1"}, {"A": "A2", "B": "B1", "C": null}, {"A": "A2", "B": null, "C": "C1"}, {"A": "A3", "B": "B1", "C": null}, {"A": "A3", "B": null, "C": "C1"}, {"A": "A4", "B": "B1", "C": null}, {"A": "A4", "B": null, "C": "C1"}, {"A": "A5", "B": "B1", "C": null}, {"A": "A5", "B": null, "C": "C1"}, {"A": "A6", "B": "B1", "C": null}, {"A": "A6", "B": null, "C": "C1"}]
[{"A": "A1", "B": "B1", "C": "C1"}, {"A": "A1", "B": null, "C": null}, {"A": "A2", "B": "B1", "C": null}, {"A": "A2", "B": null, "C": null}, {"A": "A2", "B": null, "C": "C1"}, {"A": "A3", "B": "B1", "C": null}, {"A": "A3", "B": null, "C": "C1"}, {"A": "A3", "B": null, "C": null}, {"A": "A4", "B": "B1", "C": null}, {"A": "A4", "B": null, "C": null}, {"A": "A4", "B": null, "C": "C1"}, {"A": "A5", "B": "B1", "C": null}, {"A": "A5", "B": null, "C": null}, {"A": "A5", "B": null, "C": "C1"}, {"A": "A6", "B": "B1", "C": null}, {"A": "A6", "B": null, "C": null}, {"A": "A6", "B": null, "C": "C1"}, {"A": null, "B": "B1", "C": null}, {"A": null, "B": null, "C": "C1"}]
[{"A": "A1", "B": "B1", "C": "C1"}, {"A": "A1", "B": null, "C": null}, {"A": "A2", "B": "B1", "C": null}, {"A": "A2", "B": null, "C": null}, {"A": "A2", "B": null, "C": "C1"}, {"A": "A3", "B": "B1", "C": null}, {"A": "A3", "B": null, "C": "C1"}, {"A": "A3", "B": null, "C": null}, {"A": "A4", "B": "B1", "C": null}, {"A": "A4", "B": null, "C": null}, {"A": "A4", "B": null, "C": "C1"}, {"A": "A5", "B": "B1", "C": null}, {"A": "A5", "B": null, "C": null}, {"A": "A5", "B": null, "C": "C1"}, {"A": "A6", "B": "B1", "C": null}, {"A": "A6", "B": null, "C": null}, {"A": "A6", "B": null, "C": "C1"}, {"A": null, "B": "B1", "C": null}, {"A": null, "B": null, "C": null}, {"A": null, "B": null, "C": "C1"}]

3.后续计划

  1. 判定表查询逻辑优化
  2. 测试用例集裁剪优化

4.参考

  1. 测试用例设计-正交实验法详解： https://wenku.baidu.com/view/a54724156edb6f1aff001f79.html
  2. 用正交实验法设计测试用例：http://blog.csdn.net/fangnannanf/article/details/52813498
  3. Dr. Genichi Taguchi 设计的正交表：http://www.york.ac.uk/depts/maths/tables/orthogonal.htm
  4. Technical Support com：http://support.sas.com/techsup/technote/ts723_Designs.txt

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