测试用例约简方法的研究与应用

测试用例约简方法的研究与应用

论文摘要

当今,各行各业都在使用不同样式的软件,这些软件的种类、规模以及复杂度都在一定的程度上不断地增大,这直接导致了软件发生错误的概率增大,软件出现的错误可能引发巨大的损失,有时甚至还会对人类的生命安全构成威胁,所以,能保证软件质量和可靠性的软件测试便引起了人们的重视。测试在软件开发中占据了非常重要的位置,怎样在保证软件质量的情况下有效地缩短测试所需周期,降低测试成本是测试行业研究的热点。随着计算机科学技术的发展,软件测试也随之发展了起来,从最初的检查程序到组建测试团队,从手工测试到自动、手工结合,如今,软件测试已经演变为一系列具体的执行过程,此行业的发展也逐渐规范统一了,如何从已设计的原始测试用例集中选择规模较小的测试用例,使得测试费用降低到最少,是测试行业的主要目标。要想从原始测试用例集中挑选出100%覆盖的代价最小的测试用例子集,就必须使重复测试所付出的代价最小,这显然是一个NP问题,这种问题用传统算法很难解决,于是本文提出用智能优化算法来解决这个组合优化问题,这种算法是对蚁群算法(Ant Colony Algorithm)进行了规范和抽象后,提出统一的路径转移机制,结合合适的参数组合来保证蚂蚁搜索的动态随机性,将改进的算法应用到测试用例约简问题上,在避免早熟停滞现象发生的同时获得全局最优解。此算法可以保证在可接受的时间范围内找到最优解或近似最优解,无论是理论研究还是实际应用都具有重要的价值。最终,本文对改进的蚁群算法参数的取值进行了仿真设计,并将其运用到求解测试用例约简的问题中,设计测试用例自动挑选系统,此系统能根据不同的算法从输入两个表(用例、需求关系表和代价表)中自动的挑选出约简后的测试用例子集并计算出各子集的代价,用此方法求得的测试用例子集的代价与经典的几种算法进行了比较,得出本文提出的算法可行有效且能求得比其他算法更优的解,同时也保证了测试覆盖度,有效地节约了人力资源,从本质上降低了软件测试的成本。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 引言
  • 1.1 选题的背景与意义
  • 1.2 国内外的研究历史与现状
  • 1.3 本文研究的主要内容和所做的工作
  • 1.4 论文的结构
  • 第二章 测试用例约简方法的研究
  • 2.1 测试用例约简
  • 2.2 测试覆盖
  • 2.3 测试用例集的约简原则
  • 2.4 现有求解测试用例集约简问题的方法
  • 2.4.1 贪心算法
  • 2.4.2 启发式算法
  • 2.4.3 GRE算法
  • 2.4.4 国内其他算法
  • 2.5 测试用例集约简相关术语的定义
  • 2.6 三种典型算法对测试用例集的约简实例
  • 2.7 已有算法的缺陷
  • 2.8 组合优化问题的求解方法
  • 2.8.1 组合优化问题
  • 2.8.2 精确算法
  • 2.8.3 近似算法
  • 第三章 智能优化算法——蚁群算法
  • 3.1 群体智能
  • 3.2 蚁群算法
  • 3.2.1 蚁群行为的描述
  • 3.2.2 蚁群算法原理分析
  • 3.2.3 基本蚁群算法的数学模型
  • 3.2.4 蚁群算法的相关参数
  • 3.2.5 解决组合优化问题的算法
  • 3.2.6 程序流程图
  • 3.3 蚁群算法的仿真实现
  • 3.4 改进的蚁群算法
  • 3.5 蚁群算法的应用领域
  • 第四章 蚁群算法在测试约简中的应用
  • 4.1 构造关系模型
  • 4.2 约简问题描述
  • 4.2.1 测试用例约简问题的数学模型
  • 4.2.2 用例约简相关定理
  • 4.3 改进的算法在约简问题上的应用
  • 4.3.1 路径转移机制的设置
  • 4.3.2 蚂蚁个数的设置
  • 4.3.3 扰动参数的引入
  • 4.3.4 挥发机制的设置
  • 4.3.5 信息素的约束设置
  • 4.3.6 α、β组合参数的设置
  • 4.4 本文算法的实现步骤
  • 4.5 算法的仿真实现
  • 4.5.1 参数的取值
  • 4.5.2 实验设计
  • 第五章 总结与展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 攻读学位期间发表的学术论文目录
  • 相关论文文献

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