軟件測試用例集簡化及其構(gòu)建方法研究.pdf

1、軟件測試是軟件生命周期的一個(gè)必要環(huán)節(jié),其目的是盡早的發(fā)現(xiàn)軟件中的錯(cuò)誤,以確保軟件質(zhì)量。測試用例是進(jìn)行軟件測試的基礎(chǔ),一個(gè)覆蓋度高且精簡的測試用例集有助于降低測試成本和提高測試效率。本文主要圍繞測試用例集簡化及其構(gòu)建方法展開研究,主要研究內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面:
　　 (1)提出一種針對修改條件/判定覆蓋標(biāo)準(zhǔn)的雙目標(biāo)優(yōu)化測試用例集簡化算法。修改條件/判定覆蓋標(biāo)準(zhǔn)是一種較為復(fù)雜且有效的測試覆蓋標(biāo)準(zhǔn),它能夠檢測隱蔽性很強(qiáng)的程序錯(cuò)誤?，F(xiàn)有

2、的測試用例集簡化算法主要考慮的是測試用例的覆蓋度,而忽略了測試用例的錯(cuò)誤檢測能力。雙目標(biāo)優(yōu)化的測試用例集簡化算法首先從覆蓋度和錯(cuò)誤檢測能力兩個(gè)方面綜合考慮測試用例的價(jià)值,構(gòu)造一個(gè)評價(jià)測試用例的雙目標(biāo)優(yōu)化模型;然后,根據(jù)修改條件/判定覆蓋標(biāo)準(zhǔn)的特點(diǎn),應(yīng)用雙目標(biāo)最優(yōu)化模型逐步消除冗余測試用例,實(shí)現(xiàn)對測試用例集的簡化。
　　 (2)考慮到評判測試用例質(zhì)量可以有多個(gè)不同的指標(biāo),基于雙目標(biāo)優(yōu)化模型,提出一種多目標(biāo)優(yōu)化的測試用例集簡化算法。

3、首先將測試用例集分為兩個(gè)子集:必要測試用例子集和冗余測試用例子集。必要測試用例集子集是簡化測試用例集的一部分。然后,根據(jù)測試要求,選擇測試用例的評價(jià)指標(biāo),作為測試用例的決策目標(biāo),構(gòu)造一個(gè)測試用例的多目標(biāo)優(yōu)化模型;對冗余測試用例子集應(yīng)用該模型,可以獲得一個(gè)滿意解的測試用例子集;使用測試用例集最小化方法對該子集進(jìn)行最小化,獲得局部最小的測試用例子集。重復(fù)這個(gè)過程,直到識別的所有局部最小測試用例子集和必要測試用例子集完全覆蓋測試需求集為止。該

4、算法與傳統(tǒng)算法相比,不僅可以約簡測試用例集,同時(shí)更好的保證了簡化測試用例集的測試能力。
　　 (3)提出一種基于關(guān)鍵不可行分支的不可行路徑確定方法。程序中的不可行路徑增加了程序復(fù)雜度和冗余度,產(chǎn)生無效定值一引用鏈和無用測試用例。深入分析不可行路徑產(chǎn)生的原因,就不同原因?qū)е碌牟豢尚新窂讲捎貌煌牟呗圆檎也豢尚新窂街械年P(guān)鍵不可行分支。值依賴導(dǎo)致的不可行路徑,采用靜態(tài)單一信息形式確定關(guān)鍵不可行分支;謂詞包含導(dǎo)致的不可行路徑,應(yīng)用編譯階

5、段生成的信息來確定關(guān)鍵不可行分支。然后,通過二分查找算法搜索包含關(guān)鍵不可行分支的路徑,以確定不可行路徑。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:與其它方法相比,關(guān)鍵不可行分支方法能夠快速、有效地確定不可行路徑。
　　 (4)基于不可行路徑的分析,提出一種基于定值-引用鏈測試需求集優(yōu)化的測試用例集簡化方法。首先,考慮程序中不可行路徑導(dǎo)致的無效定值-引用鏈,優(yōu)化定值-引用鏈數(shù)據(jù)流方程。然后,基于這個(gè)改進(jìn)后的數(shù)據(jù)流方程對有效定值-引用鏈進(jìn)行確定,獲得一個(gè)更

6、為精簡的定值-引用鏈測試需求集。最后,基于優(yōu)化的定值-引用鏈測試需求集,對定值-引用鏈測試用例集進(jìn)行簡化。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:該方法優(yōu)化了定值-引用鏈測試需求集,在沒有增加任何測試開銷的前提下,提高了定值-引用鏈測試覆蓋率,更加有效地簡化了測試用例集。
　　 (5)針對交互式軟件具有人機(jī)交互頻繁、界面狀態(tài)復(fù)雜的特點(diǎn),提出一種功能組件的測試用例生成方法。該方法采用黑盒測試技術(shù)。首先將用戶使用被測試軟件的流程劃分為具有獨(dú)立意義的功能,

7、采用形式化方法定義了功能組件;然后,提取相應(yīng)的操作流程,剔除冗余流程,封裝功能組件;接著,應(yīng)用等價(jià)類劃分法、邊界分析法、植錯(cuò)法和因果圖法產(chǎn)生測試數(shù)據(jù),生成測試用例;最后,給出測試覆蓋準(zhǔn)則,構(gòu)建測試用例集。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,基于可復(fù)用功能組件的測試用例生成方法,提高了測試用例的生成效率,構(gòu)建的測試用例集能夠有效的發(fā)現(xiàn)程序中的錯(cuò)誤。
　　 (6)在上述的研究基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)針對交互式軟件的測試用例生成及回放測試工具CADTesi