本文關(guān)鍵詞：基于覆蓋準(zhǔn)則的軟件測(cè)試用例自動(dòng)化生成方法的研究與實(shí)現(xiàn)

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【摘要】：軟件測(cè)試作為軟件實(shí)踐中最常用的軟件驗(yàn)證技術(shù),其基本過(guò)程主要分為三步：(1)針對(duì)待測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)有效的測(cè)試用例；(2)執(zhí)行這些測(cè)試用例；(3)將測(cè)試用例的執(zhí)行結(jié)果與預(yù)期結(jié)果進(jìn)行比對(duì),確認(rèn)程序輸出是否正確。其中,測(cè)試用例的設(shè)計(jì)需要大量的人力投入,因?yàn)闇y(cè)試人員只有在熟悉待測(cè)系統(tǒng)的需求規(guī)范,甚至代碼結(jié)構(gòu)的情況下,才能設(shè)計(jì)出有效的測(cè)試用例。為了系統(tǒng)且充分地測(cè)試某個(gè)軟件系統(tǒng),在理想情況下,測(cè)試人員需要找出所有的程序輸入值的組合,力求將待測(cè)系統(tǒng)的各個(gè)部分(各種行為)都測(cè)試到,但這很難實(shí)現(xiàn)。一種比較通用的測(cè)試用例選擇方法,是按照某些測(cè)試覆蓋準(zhǔn)則(Test Adequacy Criteria)來(lái)指導(dǎo)用例的選取,它的優(yōu)勢(shì)在于：(1)測(cè)試覆蓋準(zhǔn)則能確定測(cè)試用例的選取標(biāo)準(zhǔn),指導(dǎo)測(cè)試人員如何設(shè)計(jì)測(cè)試用例；(2)通過(guò)使用不同的覆蓋準(zhǔn)則可以滿足不同的軟件測(cè)試需求,比如更復(fù)雜的測(cè)試覆蓋準(zhǔn)則可以增強(qiáng)測(cè)試用例集在檢測(cè)軟件錯(cuò)誤時(shí)的有效性；(3)測(cè)試覆蓋率能給軟件開(kāi)發(fā)人員、測(cè)試人員、以及項(xiàng)目管理者提供了一個(gè)可參考、可跟蹤的軟件質(zhì)量的度量值,反映被測(cè)軟件的可靠性程度。但是,在基于覆蓋準(zhǔn)則的測(cè)試用例生成問(wèn)題上,現(xiàn)有的自動(dòng)化測(cè)試方法仍然存在著許多問(wèn)題：(1)現(xiàn)有的測(cè)試方法較少考慮如何快速地生成滿足目標(biāo)覆蓋的測(cè)試用例,或者往往只考慮單獨(dú)某一種目標(biāo)覆蓋；(2)現(xiàn)有的研究工作更多地聚焦于實(shí)現(xiàn)一些簡(jiǎn)單的覆蓋標(biāo)準(zhǔn),如語(yǔ)句覆蓋、分支覆蓋等,但是針對(duì)較復(fù)雜、較高級(jí)的覆蓋標(biāo)準(zhǔn)(如數(shù)據(jù)流覆蓋、基本路徑覆蓋)的研究工作相對(duì)較少,由于缺乏高效的測(cè)試方法,這些高級(jí)覆蓋準(zhǔn)則很難在軟件測(cè)試中發(fā)揮其巨大的潛力；(3)現(xiàn)有的測(cè)試方法較多地考慮CLI (Command Line Interface)軟件,往往以待測(cè)程序的源代碼作為處理對(duì)象,而對(duì)于現(xiàn)在比較流行的GUI (Graphical User Interface)軟件,如何生成基于覆蓋準(zhǔn)則的測(cè)試用例,仍然缺乏有效的測(cè)試方法。為此,本文以軟件測(cè)試中的覆蓋準(zhǔn)則為基礎(chǔ),研究測(cè)試用例自動(dòng)化生成這一問(wèn)題,并在如下幾個(gè)方面進(jìn)行了深入研究：1.基于控制流覆蓋準(zhǔn)則的測(cè)試用例自動(dòng)化生成方法。該方法主要針對(duì)控制流覆蓋準(zhǔn)則,如語(yǔ)句覆蓋、分支覆蓋、MC/DC覆蓋,提出了一個(gè)統(tǒng)一的測(cè)試用例自動(dòng)化生成框架,該框架基于動(dòng)態(tài)符號(hào)執(zhí)行技術(shù),以目標(biāo)覆蓋準(zhǔn)則為導(dǎo)向,力求快速有效地生成滿足對(duì)應(yīng)覆蓋準(zhǔn)則的測(cè)試用例。2.基于數(shù)據(jù)流覆蓋準(zhǔn)則的測(cè)試用例自動(dòng)化生成方法。以數(shù)據(jù)流覆蓋準(zhǔn)則為對(duì)象,自動(dòng)化生成測(cè)試用例,該方法結(jié)合了符號(hào)執(zhí)行技術(shù)和模型檢查技術(shù),提供了一個(gè)高效的數(shù)據(jù)流測(cè)試框架,為可達(dá)的測(cè)試對(duì)象生成用例的同時(shí),也可檢測(cè)出不可達(dá)的測(cè)試對(duì)象。3.基于混合覆蓋準(zhǔn)則的GUI測(cè)試用例自動(dòng)化生成方法。以移動(dòng)app (GUI軟件的典型代表)為對(duì)象,同時(shí)從抽象模型層的覆蓋準(zhǔn)則和具體代碼層的覆蓋準(zhǔn)則出發(fā),引導(dǎo)并優(yōu)化GUI測(cè)試用例的生成。我們相信,上面提出的這些自動(dòng)化測(cè)試方法,將有助于進(jìn)一步提高測(cè)試用例生成的自動(dòng)化程度,同時(shí)也能為盡早發(fā)現(xiàn)軟件缺陷提供有效的手段。
【學(xué)位授予單位】：華東師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP311.53

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