一种基于UML的集成测试线索生成方法

论文摘要

随着信息技术的发展,软件规模不断扩大,如何保证和提高软件质量成为软件工程最为关心的问题之一。软件测试能够有效地发现软件中的缺陷和故障,是保证软件质量的关键技术。随着UML模型的广泛使用,基于UML模型的软件测试越来越受到人们的关注。本文对基于UML设计模型的生成集成测试线索方法和程序多态性的测试问题进行了深入研究。首先,根据集成测试线索提供的两层测试统一视图,针对在不同层次上提取测试线索遇到的问题,提出了生成集成测试线索的框架。该框架是由一系列解决方案构成的,系统地展示在用例间层次和用例层次上提取线索的详细方案。在系统用例间层次上,针对集成测试线索容易产生组合爆炸、生成线索冗余的问题,本文利用用例图和活动图,并在用例间引入商业逻辑,从而构造了用例间顺序依赖关系的活动图(UCSDAD)。该图包含用例的商业逻辑信息,有效地减少了线索的冗余,降低了产生组合爆炸的可能性。由于要达到判定覆盖的要求,并且进一步控制线索的冗余,所以用DD路径作为UCSDAD测试覆盖的准则,从而可有效解决在用例间之间集成测试线索生成中遇到的问题。在用例层次上,由于UML协作图侧重于以图形化的方式从空间的角度展示对象的交互,导致了从UML协作图直接生成测试线索并不方便,因此将其转化为等价的形式――函数间约束的控制流图(IRCFG)。但是函数间约束的控制流图模型没有结合类图信息,不能对程序中包含的多态信息进行测试,所以本文提出了多态性扩展的结合类信息的函数间约束的控制流图(PCIRCFG)模型,并对其进行了形式化的描述。同时给出了适用于PCIRCFG的四种测试覆盖准则,根据实际需要,可以灵活的采用不同的覆盖准则从相应的PCIRCFG模型生成集成测试线索,以达到不同的测试要求。其次,根据提取集成测试线索的框架,本文实现了一个自动化生成集成线索工具。该工具基于目前成熟的商业建模工具PowerDesinger上,通过解析模型文件自动提取系统的集成测试线索,证明了该方法的可行性。最后,通过图书馆管理系统的例子说明了该基于UML模型的集成测试线索的提取方法的有效性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 论文的选题及研究意义
• 1.2 国内外研究现状和主要存在的问题
• 1.3 本文的研究内容和主要工作
• 1.4 本文的组织安排
• 2 软件测试基础
• 2.1 软件测试基础
• 2.1.1 软件测试的定义
• 2.1.2 软件测试技术
• 2.1.3 测试准则
• 2.1.4 软件测试过程
• 2.1.5 测试线索
• 2.1.6 集成测试
• 2.2 面向对象的软件测试
• 2.2.1 面向对象概述
• 2.2.2 面向对象技术特征对测试的影响
• 2.2.3 面向对象的集成测试
• 2.3 自动化软件测试
• 2.3.1 自动化测试概述
• 2.3.2 自动化测试的基本结构
• 2.3.3 自动化测试的优点和局限
• 2.4 基于模型的软件测试
• 2.4.1 模型的定义
• 2.4.2 测试中常用模型介绍
• 2.4.3 模型测试的基本过程
• 2.4.4 模型测试的优点及可能存在的问题
• 2.5 小结
• 3 基于UML 的软件测试
• 3.1 UML 相关概念概述
• 3.1.1 UML 及其在当今软件开发中的地位
• 3.1.2 类图
• 3.1.3 用例和用例图
• 3.1.4 活动图
• 3.1.5 协作图
• 3.2 基于UML 的软件测试过程框架
• 3.3 UML 图在面向对象软件测试中的应用
• 3.4 UML 对集成测试的支持
• 3.5 UML 在模型在测试方面的优点
• 3.6 小结
• 4 基于UML 提取系统集成测试线索的方法
• 4.1 基于UML 集成测试线索必须解决的问题
• 4.1.1 UCSDAD
• 4.1.2 DD 路径覆盖
• 4.1.3 协作图和类图的结合
• 4.1.4 测试覆盖准则的多样性
• 4.2 集成测试线索生成的基本思路与框架
• 4.3 系统集成测试线索的生成
• 4.3.1 构建用例间顺序依赖关系活动图
• 4.3.2 提取用例间测试线索
• 4.3.3 协作图与IRCFG 的等价转换以及多态的引入
• 4.3.4 用例测试线索的生成
• 4.3.5 合成系统集成测试线索
• 4.4 小结
• 5 以图书管理系统为例演示方法运用
• 5.1 图书管理系统分析设计概述
• 5.2 为图书管理员构建表示用例执行顺序的活动图
• 5.3 获取用例序列
• 5.4 获取用例实现方法序列
• 5.5 合成系统测试线索
• 5.6 小结
• 6 总结和进一步的工作
• 6.1 总结
• 6.2 进一步工作
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• A. 作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录
• B. 作者在攻读硕士学位期间取得的科研成果目录