基于模型的軟件測試憑借其測試生成效率高、易于實(shí)現(xiàn)等優(yōu)勢,在自動化測試領(lǐng)域受到了廣泛關(guān)注。擴(kuò)展有限狀態(tài)機(jī)EFSM模型是諸多軟件模型中的一種,然而,EFSM模型測試覆蓋準(zhǔn)則存在的局限性影響了 EFSM模型測試用例的故障檢測能力,同時,EFSM模型的測試效率隨軟件規(guī)模的增大而降低。因此,提高EFSM模型測試生成的有效性及效率已成為目前基于模型的軟件測試的研究熱點(diǎn)。本文針對目前EFSM模型測試生成有效性較差和測試生成效率較低的問題,提出了一種面向多樣性的EFSM模型測試用例生成方法(Diversity-oriented EFSM test suite generation method,DOTSG)。本文根據(jù)EFSM模型及其測試用例特點(diǎn),分析了導(dǎo)致EFSM模型測試用例間存在差異的影響因素,并量化各因素給出了 EFSM模型測試用例差異性和EFSM模型測試用例集多樣性的度量方法。為了將EFSM模型測試用例集多樣性度量引入基于遺傳算法的EFSM模型測試序列生成中,進(jìn)一步給出兩種EFSM模型測試用例集多樣性優(yōu)化策略。同時,從個體編碼、遺傳操作算子和個體可行性判別三方面對遺傳算法過程進(jìn)行優(yōu)化,使得遺傳算法能夠更適用于面向多樣性的EFSM模型測試用例生成,以在滿足測試覆蓋準(zhǔn)則的前提下,生成可執(zhí)行且多樣性較好的EFSM模型測試用例集。為評估方法有效性,本文選取了六個EFSM模型作為被測對象,面向全遷移覆蓋準(zhǔn)則進(jìn)行基于遺傳算法的面向多樣性的測試用例生成,并分別從測試用例的故障檢測能力、測試生成效率和測試用例集規(guī)模三方面進(jìn)行了對比和分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在滿足全遷移覆蓋準(zhǔn)則的前提下,本文DOTSG方法是可行且有效的。同時,相比于傳統(tǒng)EFSM模型測試生成方法,DOTSG方法不僅在測試生成效率和測試用例的故障檢測能力上有顯著提升,而且能夠在一定程度上縮小測試用例集規(guī)模。
【學(xué)位單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TP311.53
【部分圖文】：

邐Ｓ３邐Ｅｘｉｔ邐Ｅｘｉｔ（）邐ｗｒｉｔｅ（邋＂Ｅｊｅｃｔｉｎｇ邋ｃａｒｄ＂）；逡逑圖３－２遷移標(biāo)簽信息逡逑Ｆｉｇ．３－２邋Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ邋ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ＥＦＳＭ邋ｍｏｄｅｌ逡逑圖３－１是自動柜員機(jī)ＡＴＭ軟件系統(tǒng)的ＥＦＳＭ模型。該ＥＦＳＭ模型包含９個狀態(tài)逡逑１８逡逑

若候選集＆非空，則從中隨機(jī)選擇一個基因作為Ｃｊ的交叉點(diǎn)Ｐ２，并交換逡逑兩個體交叉點(diǎn)Ｐｌ、？２及右側(cè)基因序列片段；否則重新選擇交叉點(diǎn)Ｐｌ。以圖３＿１所示逡逑ＡＴＭ模型中的兩個個體Ｃｉ和Ｑｊ為例，交叉過程如圖４－２所示。逡逑（ｓ４，ｓ３）逡逑ｃｉ邋：邐Ｔ１邐Ｔ２邐Ｔ４邐Ｔ５邐Ｔ７邐Ｔ９邐Ｔ２３逡逑Ｃｊ邋＇邐１邐Ｔ１邐｜邐Ｔ２邐１邐Ｔ２邐Ｉ邐Ｔ４邐｜邐Ｔ６邐１邐Ｔ７邐Ｔｉｌ邐Ｔ１６邐Ｔ９邐Ｔ８邋ＴＩＰ逡逑￣１邐（ｓ４，ｓ５）邐（ｓ４，ｓ３）逡逑交叉操作算子逡逑＼７逡逑＇邋——■邋邋邋邋＇逡逑Ｃｐ邐１邐Ｔ１邐１邐Ｔ２邐１邐Ｔ４邐１邐Ｔ５邐１邐Ｔ７邐｜邐Ｔｉｌ邐Ｔ１６邐Ｔ９邋ｊ邋Ｔ８邐ＴＩＰ逡逑Ｃｑ邐Ｔ１邐Ｔ２邐Ｔ２邐Ｔ４邐Ｔ６邐Ｔ７邐Ｔ９邐Ｔ２３逡逑圖４－２交叉操作過程逡逑Ｆｉｇ．４－２邋Ｐｒｏｃｅｓｓ邋ｏｆ邋ｃｒｏｓｓｏｖｅｒ邋ｏｐｅｒａｔｉｏｎ逡逑圖４－２中，首先對個體Ｃｉ隨機(jī)選擇Ｔ９作為交叉點(diǎn)Ｐｉ，該基因所對應(yīng)遷移的源狀逡逑態(tài)為Ｓ４；遍歷Ｃｊ內(nèi)全部基因位，將相應(yīng)遷移的源狀態(tài)為Ｓ４的全部基因找出（Ｔ１１，逡逑Ｔ９），并從中隨機(jī)選擇一個（如Ｔ１１）作為交叉點(diǎn)Ｐ２，最后將交叉點(diǎn)？１和？２及其右側(cè)逡逑基因片段交換，得到兩個新個體Ｃｐ和Ｃｑ。交叉后的新個體仍可保證是有效測試序列。逡逑（３）變異算子逡逑變異操作通過用其它基因值代替?zhèn)�體中的某些基因位的取值來產(chǎn)生新個體，是遺逡逑傳算法依具有局部搜索能力的原因。本文遺傳算法的個體是ＥＦＳＭ測試序列

標(biāo)狀態(tài)為終止?fàn)顟B(tài)的遷移，最后用Ｇｒａｎ替換Ｃ的變異點(diǎn)Ｐ及右側(cè)基因片段；若候選集逡逑為空，則重新選擇變異點(diǎn)Ｐ。逡逑仍以圖３－１所示ＡＴＭ模型為例，在兩種變異算子下的變異操作如圖４－３所示。逡逑＜ｓ２，ｓ３）：逡逑Ｃ：邋｜邋Ｔ１邋｜邋Ｔ２邋｜邋Ｔ２邋｜邋Ｔ４邐Ｉ邐Ｔ６邐１邐Ｔ７邐Ｉ邐Ｔｉｌ邐｜邐Ｔ１６邐｜邐Ｔ９邋｜邋Ｔ８邋｜邋ＴＩＰ邐Ｔ２３逡逑ＣＭ：邐Ｔ１邐Ｔ２邐Ｔ２邐Ｔ４邐ＰＢＨ￣Ｔ７邐Ｔｉｌ邐Ｔ１６邐Ｔ９邐丁邋８邐ＴＩＰ邐Ｔ２３逡逑（ａ）

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