UML技术与测试驱动开发技术结合的研究

论文摘要

统一建模语言(UML)和测试驱动开发(TDD)是软件工程发展过程中的两项卓越成果。一直以来,人们很少把UML和TDD应用到同一个软件开发过程中。然而实践表明:结合面向对象分析/设计(OOA/D)和极限编程/测试驱动开发(XP/TDD)技术是非常有效的开发模式,其中OOA/D中最常用的技术是UML。因此,研究UML技术与TDD技术的结合具有重要的意义。首先,本文在基于UML状态图生成单元测试用例的方法及测试覆盖准则的基础上,研究了基于UML类图及其OCL常量约束、前置条件和后置条件生成单元测试用例的方法及生成测试用例的覆盖准则。接下来,讨论并分析了TDD与UML的关系,得出实际开发中的很多情况下,TDD离不开UML的结论。在此基础上,本文提出了一种结合UML技术与TDD技术开发软件的方法,该方法以UML类图及其OCL约束和TDD方法中自动化单元测试框架作为这两者之间的桥梁。因此,本文进一步研究了基于UML类图及其OCL约束自动生成单元测试用例的方法,该方法通过解析UML类图文件及其OCL约束文件,分别为附加在类上的常量约束及附加在类操作上的前置、后置条件生成NUnit断言格式的测试代码,所生成的测试代码能够被TDD方法中的自动化单元测试框架NUnit自动运行。最后,本文根据上述测试用例生成方法,设计并开发了一个测试用例生成系统,验证了本课题研究内容的可行性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 论文研究背景
• 1.2 国内外研究现状及本文主要研究内容
• 1.3 论文的章节安排
• 第二章 UML 的单元及其说明
• 2.1 UML 中的单元及其说明简介
• 2.2 UML 状态图
• 2.3 OCL（对象约束语言）
• 第三章 基于UML 的单元测试
• 3.1 基于状态图的单元测试方法综述
• 3.2 基于UML 状态图的测试覆盖准则
• 3.3 基于OCL 测试用例生成准则的研究
• 3.3.1 基于OCL 测试研究现状
• 3.3.2 OCL 常量约束的测试准则
• 3.3.3 OCL 前置、后置条件的测试准则
• 3.4 基于OCL 的单元测试
• 3.4.1 OCL 常量约束产生测试用例
• 3.4.2 前置条件产生测试用例
• 3.4.3 前置、后置条件组合产生测试用例
• 3.5 本章小结
• 第四章 测试驱动开发简介
• 4.1 测试驱动开发过程
• 4.2 测试驱动开发与单元测试
• 4.3 NUnit 简介
• 4.4 .NET 环境下测试驱动开发过程
• 4.4.1 NUnit 使用规则
• 4.4.2 在.NET（C#）项目中使用NUnit
• 4.4.3 TDD 案例－实现斐波纳契数列
• 4.5 本章小结
• 第五章 UML 与测试驱动开发的关系与结合
• 5.1 测试驱动开发中的设计
• 5.2 UML 与测试驱动开发
• 5.2.1 UML 与测试驱动开发的关系
• 5.2.2 结合UML 技术与测试驱动开发技术
• 5.3 UML 类图及OCL 文法分析
• 5.4 NUnit 中的断言
• 5.5 基于 OCL 的测试用例与 NUnit 断言转换的研究
• 5.5.1 OCL 常量约束的测试转换
• 5.5.2 OCL 前置、后置条件的测试转换
• 5.6 本章小结
• 第六章 测试用例生成系统的设计与实现及实例分析
• 6.1 系统功能概述
• 6.2 系统核心模块设计
• 6.2.1 UML 类图解析模块
• 6.2.2 OCL 解析模块
• 6.2.2.1 常量约束单元解析
• 6.2.2.2 类方法单元解析
• 6.2.3 测试用例生成模块
• 6.2.4 测试用例转换模块
• 6.2.4.1 常量约束单元转换
• 6.2.4.2 类方法单元转换
• 6.3 系统实现与实例分析
• 6.3.1 系统实现与使用
• 6.3.2 使用测试用例
• 6.4 本章小结
• 第七章 总结与展望
• 7.1 全文总结
• 7.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文