面向对象程序的变异测试方法研究 ——基于代数式规格的变异测试系统的研究与实现

论文摘要

软件测试是软件工程中保证产品质量的重要技术手段。变异测试是一种衡量测试用例集完备性的测试策略,也被用于生成完备的测试用例集。传统的变异测试作用在程序的源代码上。本文提出了一种基于代数式规格的变异测试系统,并且在Java平台上进行了相应的实现。代数式规格被广泛应用于描述面向对象程序的需求,本文系统因此也是变异测试在面向对象领域的一次尝试。本文的主要研究内容和成果如下:1)根据代数式规格的特点,抽象了12类变异运算符,作为系统中的核心变异模块。2)仿照FTC算法,设计了系统中自动生成测试用例的模块。3)利用短语覆写技术,设计了变异测试中杀死变异体的方法。4)利用Java中的反射机制,实现了用代数等式测试Java源程序的方法。5)通过对五个不同代数式规格的测试,验证了设计方法的正确性和有效性。本文的变异测试系统相比传统的变异测试系统,在测试效率方面有显著提高;在测试完备性方面稍有不足,但相差不多。本文研究的基于代数式规格的变异测试方法,为解决传统变异测试中变异体集合过大,测试效率偏低等不足,提供了一种具有应用价值的有效方法。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 研究目标
• 1.3 章节安排
• 1.4 本章小结
• 第二章 相关研究介绍
• 2.1 变异测试
• 2.1.1 基本概念
• 2.1.2 测试效率
• 2.1.3 强变异、固变异和弱变异
• 2.1.4 选择性变异
• 2.1.5 生成测试用例
• 2.1.6 等效变异体
• 2.1.7 变异测试的应用
• 2.2 代数式规格
• 2.2.1 基本概念
• 2.2.2 相关应用
• 2.3 本章小结
• 第三章 基于代数式规格的变异测试系统的设计
• 3.1 系统整体设计
• 3.2 变异运算符的设计
• 3.2.1 变异运算符AXD
• 3.2.2 变异运算符ACD
• 3.2.3 变异运算符CVR
• 3.2.4 变异运算符VCR
• 3.2.5 变异运算符AOD
• 3.2.6 变异运算符AOR
• 3.2.7 变异运算符ROR
• 3.2.8 变异运算符OFD
• 3.2.9 变异运算符CFR
• 3.2.10 变异运算符TFD
• 3.2.11 变异运算符TFS
• 3.2.12 变异运算符FNR
• 3.3 生成测试用例模块的设计
• 3.4 测试源程序模块的设计
• 3.5 杀死变异体模块的设计
• 3.6 本章小结
• 第四章 基于代数式规格的变异测试系统的实现要点
• 4.1 代数式规格的抽象
• 4.2 变异核心模块的算法实现
• 4.2.1 AXD 运算符的算法实现
• 4.2.2 ACD 运算符的算法实现
• 4.2.3 CVR 运算符的算法实现
• 4.2.4 VCR 运算符的算法实现
• 4.2.5 AOD 运算符的算法实现
• 4.2.6 AOR 运算符的算法实现
• 4.2.7 ROR 运算符的算法实现
• 4.2.8 OFD 运算符的算法实现
• 4.2.9 CFR 运算符的算法实现
• 4.2.10 TFD 运算符的算法实现
• 4.2.11 TFS 运算符的算法实现
• 4.2.12 FNR 运算符的算法实现
• 4.3 生成测试用例模块的算法实现
• 4.4 测试源程序模块的算法实现
• 4.5 杀死变异体模块的算法实现
• 4.6 本章小结
• 第五章 实验结果与分析
• 5.1 实验对象介绍
• 5.2 基于代数式规格的变异测试系统的实验结果
• 5.3 与MuJava 的实验比较
• 5.3 结果分析
• 5.4 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 全文总结
• 6.2 未来工作
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文