面向并發(fā)程序數(shù)據(jù)競爭故障的變異策略研究.pdf

1、變異測試作為一種基于故障植入的測試方法，在串行程序測試上得到了較好的應(yīng)用。變異測試通過對被測程序進(jìn)行簡單修改以植入故障，以此評估測試用例檢測這些故障的能力。并發(fā)變異測試將變異測試應(yīng)用到多線程并發(fā)程序中，通過并發(fā)變異算子對多線程并發(fā)程序植入故障，以評估并發(fā)程序測試用例檢測并發(fā)故障的能力。
　　目前，針對并發(fā)程序變異測試的研究還處于起步階段，主要集中在并發(fā)變異算子的研究方面。已有的并發(fā)變異算子大都根據(jù)結(jié)構(gòu)特性和語言特點(diǎn)設(shè)計(jì)的，因而其觸

2、發(fā)特定并發(fā)故障的能力較低。數(shù)據(jù)競爭故障是一類常見的并發(fā)故障。為此，本文對已有變異算子觸發(fā)數(shù)據(jù)競爭故障的能力進(jìn)行了分析。在此基礎(chǔ)上，從并發(fā)變異算子設(shè)計(jì)的角度提出了兩種并發(fā)變異策略，即面向鎖對象的變異策略(Lock-oriented Mutation Strategy，LMS)和面向共享變量的變異策略(Shared-variable-oriented Mutation Strategy，SMS)，設(shè)計(jì)了SLRO(Synchronized L

3、ock Resting Operator)和MSVO(MoveShared Variable Operator)并發(fā)變異算子;從變異點(diǎn)選取的角度提出了一種同步關(guān)系對變異點(diǎn)選取策略(Synchronize relationship pairs MutationPoint Selection Strategy，SMPSS)，以使新設(shè)計(jì)的并發(fā)變異算子能有效地觸發(fā)數(shù)據(jù)競爭故障。
　　為分析對比已有的和新設(shè)計(jì)的并發(fā)變異算子觸發(fā)數(shù)據(jù)競爭故障的

4、能力，本文選取了12個(gè)Java類庫程序作為基準(zhǔn)并發(fā)程序，應(yīng)用14個(gè)已有的并發(fā)變異算子對其進(jìn)行變異生成變異體，并使用JPF(Java Path Finder)檢測工具，檢測變異體程序中的數(shù)據(jù)競爭故障，以此分析已有變異算子觸發(fā)數(shù)據(jù)競爭故障的能力。采用新設(shè)計(jì)的兩個(gè)并發(fā)變異算子SLRO和MSVO針對SMPSS選取出的變異點(diǎn)進(jìn)行變異生成變異體，分析新設(shè)計(jì)變異算子觸發(fā)數(shù)據(jù)競爭故障的能力。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，已有變異算子觸發(fā)數(shù)據(jù)競爭故障能力較低，新設(shè)計(jì)的S