Web應(yīng)用的驗證與測試方法研究.pdf

1、Internet的普及以及分布式計算、基于構(gòu)件的開發(fā)和Web Services等技術(shù)的迅速發(fā)展和應(yīng)用使Web應(yīng)用滲透到國計民生的各個領(lǐng)域。Web應(yīng)用的質(zhì)量將直接影響人們的生活和工作。 驗證與測試是保證軟件質(zhì)量的最基本和最重要的手段。然而，Web應(yīng)用是一種具有多層結(jié)構(gòu)的分布式系統(tǒng)，異構(gòu)性、動態(tài)性、連接的多樣性和控制流程的可變性等特性給Web應(yīng)用的驗證和測試帶來了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，必須改進(jìn)傳統(tǒng)的或提出新的驗證和測試方法以適應(yīng)Web應(yīng)用的新

2、特性。 模型檢驗是一種自動化的、基于模型的性質(zhì)驗證方法，廣泛應(yīng)用于有限狀態(tài)系統(tǒng)的自動驗證。它通過有效地搜索有限狀態(tài)模型的整個狀態(tài)空間判定性質(zhì)是否得到滿足，在系統(tǒng)不滿足性質(zhì)時提供的反例可以用于診斷系統(tǒng)的錯誤。測試的目的在于發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的實際行為與預(yù)期行為是否存在不一致。傳統(tǒng)的手工測試是低效的、易出錯的、盲目的和不可再生的，并且受制于測試工程師的創(chuàng)造力。應(yīng)用模型檢驗技術(shù)實現(xiàn)測試的自動化是當(dāng)前的一個研究熱點。使用模型檢驗自動生成測試用例的

3、關(guān)鍵在于構(gòu)造能使模型檢驗器輸出反例的陷阱性質(zhì)，然后從反例構(gòu)造測試用例。 論文以模型檢驗器SMV為形式驗證工具，主要研究在模型檢驗的統(tǒng)一框架下Web應(yīng)用的形式驗證和功能測試方法。 Web應(yīng)用客戶端的功能主要體現(xiàn)在它的導(dǎo)航行為，Web應(yīng)用的質(zhì)量的一個重要方面是導(dǎo)航行為的一致性和安全性。論文給出了用對象聯(lián)系圖描述導(dǎo)航相關(guān)對象以及對象間聯(lián)系的結(jié)構(gòu)建模方法，提出了用Kripke結(jié)構(gòu)進(jìn)行導(dǎo)航的行為建模的形式化方法并分別從驗證角度和測

4、試角度定義了導(dǎo)航行為與對象聯(lián)系圖之間的一致性關(guān)系。在此基礎(chǔ)上，提出了基于模型檢驗的導(dǎo)航行為的一致性驗證方法和一致性測試方法，設(shè)計了從Kripke結(jié)構(gòu)到SMV程序的轉(zhuǎn)換算法，并分別實現(xiàn)了導(dǎo)航行為的驗證原型與測試原型。此外，根據(jù)常用的導(dǎo)航安全策略，給出了導(dǎo)航行為的安全性驗證方法。 Web應(yīng)用服務(wù)器通過構(gòu)件的組合提供業(yè)務(wù)邏輯和應(yīng)用服務(wù)，形式驗證構(gòu)件組合的行為是保證Web應(yīng)用質(zhì)量的一個有效手段。針對構(gòu)件組合驗證的狀態(tài)爆炸問題，論文結(jié)合組

5、合推理和反例引導(dǎo)的抽象精化思想，提出了組合式的抽象精化方法并設(shè)計了相應(yīng)的檢驗算法，使構(gòu)件組合的模型檢驗轉(zhuǎn)化為各成分構(gòu)件的局部抽象精化。提出并證明了組合確認(rèn)定理，使構(gòu)件組合上的反例確認(rèn)轉(zhuǎn)化為各構(gòu)件上的反例投影確認(rèn)。 構(gòu)件組合的一個驗證問題是組合行為是否隱含了不安全的行為?論文提出了一種新的描述構(gòu)件交互行為的模型：構(gòu)件消息自動機(jī)?；诒O(jiān)控理論的可控性概念，設(shè)計了一個驗證構(gòu)件組合行為安全性質(zhì)的算法。對象(網(wǎng)頁或構(gòu)件)是Web應(yīng)用導(dǎo)航和

6、構(gòu)件組合的基礎(chǔ)。結(jié)合模型檢驗技術(shù)和數(shù)據(jù)流測試準(zhǔn)則，論文提出了Web應(yīng)用對象的自動測試生成方法。在對象的源代碼不可用的情況下，對象的動態(tài)狀態(tài)行為用對象狀態(tài)機(jī)建模，然后被轉(zhuǎn)換為描述控制流和數(shù)據(jù)流信息的對象流圖。提出了基于數(shù)據(jù)流測試準(zhǔn)則的陷阱性質(zhì)生成方法，通過在對象流圖上模型檢驗這些陷阱性質(zhì)自動產(chǎn)生對象的數(shù)據(jù)流測試用例，實現(xiàn)了一個基于模型檢驗的對象數(shù)據(jù)流測試原型。 用模型檢驗自動產(chǎn)生測試的一個缺陷是模型檢驗往往會產(chǎn)生大量冗余的反例。為