规约和切片技术在组件测试用例生成中的研究

论文摘要

随着组件技术在软件开发中日益广泛的应用,对组件系统质量的要求也不断提高。因此保证组件系统可靠性的软件测试技术,也面临着不断革新的需要。由于组件自身的一些特点,使得一些传统的软件测试理论和技术,对基于组件技术构造的软件系统并不完全适用。研究适合组件系统特点的软件测试技术,已经成为当前亟待解决的重要问题。在软件的测试中,测试用例的设计与生成,是软件测试的重点和难点所在,其本质是如何依据准确的软件规格说明,来设计和生成有效的测试用例集合。目前,测试用例大多是由软件测试人员手动编写,测试用例的质量完全取决于测试人员的水平。这就很难保证软件测试的质量,进而影响到整个软件产品的质量。因此,研究组件系统测试用例的自动生成,具有重要的现实意义。而基于规约的测试用例生成,和其它方法相比,具有更加规范和自动化程度更高等方面的优势。UML活动图作为规约的一种,具有可视化和形式化两方面的特点,因此,更适合于组件系统测试用例的生成。本文通过对切片技术和UML活动图的分析,结合组件系统自身的特点,提出把切片技术和UML活动图结合生成测试用例的方法。本文的研究工作主要在以下几个方面:(1)根据组件系统自身的特点,结合UML活动图,针对组件系统,提出了一种层次依赖描述模型,它通过对方法依赖、组件依赖以及系统依赖的分层描述,可以更清晰的阐述组件系统之间的依赖关系。(2)由于测试用例自动化生成的一个重要步骤是对组件系统进行形式化建模,针对UML活动图是一种半形式化的描述方式,本文扩充了活动图的描述,对其进行了形式化的定义。(3)考察了两阶段切片算法在对组件系统进行切片过程中的不准确现象,提出了改进的算法。(4)基于文章中提到的测试用例自动生成方法,提出了一个自动生成工具的模型,为进一步的工具开发奠定了基础。(5)实现了一个自动生成测试用例的工具,并以几个典型的组件系统模型为例,生成了测试用例进行实验验证。试验结果表明,和传统方法相比,本文方法具有较高的可行性和有效性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 研究目的和意义
• 1.3 国内外研究及发展现状
• 1.4 论文的组织
• 1.5 本章小结
• 2 基于规约的软件测试用例分析
• 2.1 基于规约说明的软件测试
• 2.2 基于规约的测试技术与基于代码测试技术的比较
• 2.3 测试需求与测试用例
• 2.4 软件测试用例的自动生成
• 2.5 本章小结
• 3 切片技术与应用
• 3.1 切片技术概述
• 3.2 程序切片技术的应用概述
• 3.2.1 回归测试
• 3.2.2 逆向工程
• 3.2.3 软件维护
• 3.2.4 程序调试
• 3.3 程序切片的定义
• 3.4 程序切片分类
• 3.4.1 静态切片和动态切片
• 3.4.2 前向切片和后向切片
• 3.4.3 过程内切片和过程间切片
• 3.5 程序切片准则
• 3.6 程序切片算法
• 3.6.1 常用的静态切片算法
• 3.6.2 常用的动态切片算法
• 3.7 本章小结
• 4 基于活动图生成组件系统测试用例
• 4.1 测试用例自动生成
• 4.2 UML 活动图
• 4.2.1 UML 简介
• 4.2.2 UML 活动图简介
• 4.2.3 UML 活动图的基本元素
• 4.3 UML 活动图形式化描述
• 4.4 测试用例覆盖准则以及并行处理
• 4.4.1 测试充分性问题
• 4.4.2 基于活动图的测试用例覆盖准则
• 4.4.3 活动图的并行处理
• 4.5 测试场景的提取和测试用例的生成
• 4.5.1 测试用例生成过程模型
• 4.5.2 测试场景生成算法
• 4.5.3 测试用例提取算法
• 4.6 本章小结
• 5 基于切片的组件系统测试用例选择
• 5.1 组件系统测试的V 模型
• 5.2 组件系统测试用例生成和选择模型
• 5.3 切片在组件系统回归测试选择中的应用
• 5.3.1 切片技术中依赖图对UML 活动图的扩充
• 5.3.2 对组件系统进行切片
• 5.3.3 组件系统回归测试中测试用例的选择
• 5.4 本章小结
• 6 实验与分析
• 6.1 系统环境
• 6.2 模拟工具实现
• 6.2.1 系统总体结构
• 6.2.2 工具的主流程
• 6.2.3 模拟工具实现
• 6.3 本章小结
• 7 总结
• 致谢
• 参考文献
• 附录