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1. 什么是自适应随机测试
- 随机测试
随机测试，是指确定测试用例输入输出后，随机选择测试用例输入数据进行测试。如：测试数据范围为[0,100]，随机选择[0,100]中的数字进行测试，如2，50，77等。
- 自适应随机测试
自适应随机测试，是一种增强的随机测试。其思想史：由于失效输入通常都会集中于某个区域，因此一个失效输入附近的输入也有可能是失效输入．如果将测试用例均匀分布到整个输人空间，那么测试用例集合将有更大的可能触发软件失效，从而更快地发现被测软件中的错误。即假设用例T1与T2在同一区域，距离较近，则T1检测出软件缺陷后，T2发现缺陷的概率也很大。
2. 自适应随机测试的具体使用
在讲解自适应随机测试之前，我们先来简单了解一种分析和生成测试用例的方法——判定表。
1) 什么是判定表
判定表，也叫决策表，是对多种输入条件下软件系统执行不同动作的分析工具，它可以把复杂的逻辑关系和多种条件组合的情况表达得具体明确。
判定表通常由条件桩、条件项、动作桩、动作项组成。 条件桩：被测对象的所有输入； 条件项：被测对象的输入取值 ；动作桩：被测对象可能采取的操作/表现 ；动作项：在各个条件项的组合下，被测对象所采取的动作/表现。
判定表模板如下图1所示：
图1 判定表模板
判定表可以将功能的各个条件进行组合，便于可视化分析。但是，随着条件的增多，判定表会变得越来越庞大，且不适合循环结构的类型。因此，判定表常用于简单、平铺式的软件功能用例分析。
2) 布尔判定表的设计
条件桩进行排列组合后的集合，对应到判定表右侧的所有列，每一列都可以对应一个测试用例。 如果有3个条件，每个条件有2个取值，则有 2^3= 8种规则，判定表中则有8列。
如以经理候选人举例，要求年龄30以上，工龄超过5年的硕士以上学历可以竞聘。有年龄、工龄、文化程度3个条件。条件项分别为：C1年龄取值（30岁以下，30岁以上）；C2工龄取值（5年以下，5年以上）；C3文化程度取值（硕士以下学历，硕士以上学历）。
使用判定表设计如下：
图2 判定表举例
注意：判定表设计举例中隐含着一个规则。即：条件和规则的排列顺序不会影响。
通过3知道了判定表的设计方法，但是如果条件项过多，例如增加上述例的条件项，条件项分别为：C1年龄取值（30岁以下，30-45岁，45岁以上）；C2工龄取值（5年以下，5-10年，10年以上）；C3文化程度取值（硕士以下学历，硕士以上学历）。动作项为30-45岁以上，工龄10年以上的硕士以上学历或45岁以上，工龄10年以上可以参加竞聘。则判定表如下：
图3 增加条件项判定表举例
可见，当条件项有限增多部分时，判定表会变得很大，特别是条件项为文字表达时，可读性变差。
假如，想修改下判定表，提高可读性，该怎么做呢？可以试试将判定表条件项、动作项转换成布尔值表达。
如，将图3例的条件项和动作项使用布尔值表达。可以转换成：C1年龄取值（是否30岁以下，是否30-45岁，是否45岁以上）；C2工龄取值（是否5年以下，是否5-10年，是否10年以上）；C3文化程度取值（是否硕士以上学历）。动作项取值（是否能够参加竞聘）。其中，“是”用Y表示，“否”用N表示。判定表可以改写为：
图4 布尔式判定表举例
通过图4可见，使用“Y\N”或“1\0”式的布尔表达方式表示取值结果，可以优化判定表的表现方式，增强可读性，且易于筛选和转换测试用例。如，可以快速选出图4可以参加竞聘的判定表例，如下图所示：
图5 图4判定表筛选结果
进一步删除无效条件项，即值为N的条件项，结果如下图所示：
图6 删除无效条件项判定表结果
至此，最小有效判定表结果如图6所示。转换成用例表述为：
表1 有效用例表述举例
3. 自适应测试方法的用例选择
通过判定表的介绍和举例，使用布尔判定表可以快速筛选出有效判定表结果，可以看出随着输入条件项的增多，即使是有效判定表测试用例数也会成倍数级增长。
因此，本文介绍使用自适应测试方法选择测试用例进行执行。
1) 测试用例的海明距离计算
自适应随机测试是利用测试用例的聚集特性来提高测试的效率，其关键点在于寻找测试用例的聚集区域。常使用的计算测试用例距离的方法有：海明距离，欧式距离等。本文选择海明距离进行说明。海明距离是指两个字符串之间对比比特位的取值，不同的比特数目就是这两个字符串之间的海明距离。
以图4布尔判定表为例，将“Y”用“1”表示，“N”用“0“表示。判定表可以改写为下图7：
图7判定表0-1表达结果
图7中从左至右分别为用例1，2，3……18，用例用0-1布尔表达可以表示为：
表2 判定表用例0-1布尔表达
使用海明法判断上表中的任意两个用例输入条件项距离，可如下表示：
表3 布尔判定表用例间的海明距离
2) 自适应测试方法执行测试用例
通过布尔判定表将用例转换成布尔表达后，再经过海明距离测定完用例间的距离。接下来就可以使用自适应方法执行测试用例了。自适应方法执行测试用例主要有以下几步：
a) 随机选择第一条测试用例进行测试，统计测试结果（通过/失败）；
b) 根据a)的结果选择第二条测试用例。若a)的结果是通过，则选择与a)用例海明距离最大的用例进行测试；若a)的结果是失败，则选择与a)用例海明距离最小的用例进行测试；
c) 将a)和b)使用的用例从用例集中去除；
d) 重复b)，直到测试资源耗尽或满足测试达标要求。
4. 自适应测试方法的意义
自适应测试方法理论基础是，由于被测试软件的输入参数之间存在着相互作用，使得软件的错误仅和某几个参数相关，而引起的失效输入在输入空间的相关分布。自适应测试方法是从故障模式入手，也不失为一种故障假定模式下的最小用例集选择和用例执行方法。
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