基于模型比較的軟件測試用例生成方法研究.pdf

1、隨著計算機應(yīng)用范圍不斷擴大，關(guān)鍵領(lǐng)域的計算機應(yīng)用越來越多。從而對軟件質(zhì)量和可靠性提出了更高的要求。作為軟件質(zhì)量和可靠性保證最重要的技術(shù)手段，軟件測試在軟件開發(fā)中的地位日益重要。
　　 軟件工程相關(guān)技術(shù)的發(fā)展不斷對軟件測試技術(shù)研究提出了新的要求。軟件工程技術(shù)對軟件測試研究的影響表現(xiàn)在三個方面：軟件開發(fā)過程模型決定了軟件測試過程模型；軟件體系結(jié)構(gòu)決定了軟件測試的層次劃分；軟件模型決定了軟件測試用例生成方法。
　　 軟件測試用

2、例生成是軟件測試的核心問題。選擇較好的測試準則，從而提高測試用例集合的發(fā)現(xiàn)軟件錯誤的效率具有重要意義。為比較不同測試準則之間的優(yōu)劣，研究人員引入了分割測試方法，并使用至少發(fā)現(xiàn)一個錯誤的概率來判定測試準則的優(yōu)劣。然而分割測試無法解釋實踐中采用等價類方法、路徑覆蓋等常用的測試用例生成方法的優(yōu)勢所在。事實上，這些常用測試方法優(yōu)于隨機測試以及其他的分割測試方法的原因是，這些方法表達了測試人員對被測軟件的錯誤預(yù)期。在測試時這些方法對輸入域的分割使

3、得處于同一子域的輸入之間的測試相關(guān)性較高，不同子域間的測試相關(guān)性較低。這使得所產(chǎn)生的測試用例在分布和檢錯效果上更接近于理想測試，從而能夠提高測試效率。
　　 考慮到大多數(shù)軟件錯誤可以歸結(jié)為開發(fā)中需求與實現(xiàn)之間的差異，提出了基于模型比較的測試方法。該方法將軟件需求和軟件實現(xiàn)轉(zhuǎn)換為用同一模型語言描述的模型，稱從軟件需求中得到的為需求模型，從軟件實現(xiàn)中得到的為實現(xiàn)模型，用于描述它們的模型語言為基準模型。通過比較需求模型和實現(xiàn)模型，得到

4、需求和實現(xiàn)之間的差異，并根據(jù)差異生成測試用例。
　　 采用不同的基準模型可以產(chǎn)生不同的基于模型比較的測試方法。在使用等價類作為基準模型的基于模型比較的測試方法中，需求模型需要測試人員手工生成。而實現(xiàn)模型可以通過符號執(zhí)行技術(shù)，分析被測程序的源代碼，得到各執(zhí)行路徑的路徑約束和處理函數(shù)，然后將路徑約束和處理函數(shù)轉(zhuǎn)換成為等價類模型。比較需求模型和實現(xiàn)模型可以得到的差異模型，可以用于測試用例生成。
　　 在使用EFSM (擴展有限

5、狀態(tài)機，Extended Finite State Machine)模型作為基準模型的基于模型比較的測試方法中，通過將UML (統(tǒng)一建模語言，the Unified ModelLanguage)模型狀態(tài)圖轉(zhuǎn)換成為EFSM 模型得到需求模型。而實現(xiàn)模型則需要先生成每一成員方法的每一執(zhí)行路徑的狀態(tài)變遷對，然后生成類的狀態(tài)集合以及狀態(tài)變遷集合。狀態(tài)集合以及狀態(tài)變遷集合構(gòu)成了原始狀態(tài)圖。得到原始狀態(tài)圖后，需要對原始狀態(tài)圖進行優(yōu)化，以保證最后的實