单元测试中代码覆盖分析及路径选择技术的研究与应用

论文摘要

为了减少测试花费的代价,避免测试人员将自身错误强加到软件上,自动化测试受到了越来越多的关注。单元测试是最低级别的测试活动,能发现软件的大部分错误。单元自动测试通常根据测试路径来生成测试用例,用代码覆盖来衡量测试的充分性。本文围绕单元测试中的代码覆盖分析技术和路径选择技术进行了如下工作：（1）本文对多种覆盖率的统计方法进行了研究,同时提取出了插装消息路径即M路径,并应用于路径覆盖中的已覆盖路径数量统计及有效测试用例判定。（2）改进了单元测试系统UATS中的路径选择,对循环路径片段的选取采用“0-1”策略,并引入了拓宽算子和收窄算子,提高循环路径片段节点区间运算的准确性。同时,针对判定节点中选定了谓词组合的情况,在已有的区间运算基础上加入了对选定谓词组合区间的计算,提高了不可达路径检测的准确性。（3）提出了路径重选和半条路径选取方法以提高选取出可能可达路径的概率。路径重选通过分支替换和谓词组合替换来重选出一条可能可达的完整路径。半条路径是指从控制流图入口节点到目标覆盖元素的路径片段。半条路径选取有效避免了目标覆盖元素以后的路径片段对路径可达性的影响,提高了为目标覆盖元素选取出可能可达路径的概率。基于上述技术的实现,本文最后在多覆盖率统计工具MCC中验证了覆盖率自动统计功能。同时在UATS系统中实现了改进后的路径选择方法,完成了三种路径选择策略的对比实验,通过覆盖率的提高验证了完整路径重选和半条路径提取对UATS中路径选择技术的成功改进。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究内容
• 1.3 论文结构
• 第二章 相关研究
• 2.1 单元测试概述
• 2.2 单元测试工具现状
• 第三章 代码覆盖分析技术
• 3.1 覆盖元素提取
• 3.2 覆盖率计算
• 3.3 M路径及M路径树
• 3.3.1 M路径及M路径树概述
• 3.3.2 M路径及M路径树应用
• 第四章 面向覆盖目标的路径选择技术
• 4.1 面向覆盖目标的路径选择概述
• 4.2 初始路径选择
• 4.2.1 初始路径选择概述
• 4.2.2 路径选择中的循环处理策略
• 4.2.3 初始路径选择策略
• 4.2.4 初始路径选择算法
• 4.3 基于区间运算的不可达路径检测
• 4.3.1 不可达路径
• 4.3.2 基于区间运算的不可达路径检测算法
• 4.4 路径重选
• 4.4.1 路径重选的意义
• 4.4.2 路径重选策略
• 4.4.3 路径重选算法
• 4.5 半条路径选取
• 4.5.1 半条路径选取的意义
• 4.5.2 半条路径选取策略
• 4.5.3 半条路径选取算法
• 4.5.4 半条路径选取方法的扩展应用
• 4.5.5 面向目标覆盖元素的半条路径选择实例
• 第五章 实验结果分析
• 5.1 多覆盖统计实验及结果分析
• 5.2 单元自动测试中路径选择实验及结果分析
• 第六章 总结与展望
• 6.1 论文总结
• 6.2 下一步研究
• 参考文献
• 致谢
• 作者攻读学位期间发表的学术论文