基于场景和UML图的CBSD软件集成测试方法研究

基于构件的软件开发(Component_Based Software Development,CBSD)是软件设计的新趋势,软件测试是软件质量的保证.构件化软件的测试核心是构件间的交互.介绍了一种基于场景和UML图的CBSD软件的集成测试方法,它以扩展的UML图为主要的测试模型,分析构件间的交互,并利用场景的思想生成测试用例.最后提出了一个构件化软件集成测试框架.     

软件集成测试中的一种用例生成方法

针对面向对象语言的多态、动态绑定等特性增加了面向对象软件集成测试难度的问题,提出了一种测试用例的生成方法.首先借鉴正交矩阵测试策略的思想,采用自定义正交矩阵生成算法生成一个二维正交矩阵,再使用鲁棒性测试方法优化生成正交矩阵,最后采用自定义测试用例生成算法为面向对象软件的集成测试生成测试用例集,并将测试用例集用XML文档保存,以备下一步测试用例复用.经验证表明,使用正交矩阵能提高错误检测能力,用其生成的测试用例比较少且方法简单、易于实现.     

一种GUI测试的EDPN测试树生成模型

设计了一种EDPN测试图,提出了基于EDPN测试图的测试树构造算法．在给出基于EDPN测试树覆盖准则的基础上,得出了测试用例生成方法．实践表明,给出的测试方法简单、实用,能对GUI的测试达到较高的测试覆盖率．     

一种基于RRT技术的面向对象软件测试方法

针对目前面向对象软件的测试方法较少且效率不高的问题,提出将基于ART(adaptive ran-dom testing)思想的限制性随机测试RRT(restricted random testing)应用到面向对象程序中的方法.分析了面向对象软件测试用例的结构,提出了测试用例包含动态部分和静态部分.确定测试用例之间的距离为动态部分和静态部分的距离和,并分别给出了这2个距离的计算公式.设计了基于RRT的测试原型系统,该原型系统主要的功能模块有类图录入模块、测试用例距离度量模块、基于RRT测试用例生成模块、结果分析模块.通过试验对比了文中方法与随机测试方法.结果表明,文中提出面向对象的RRT方法在发现第1个程序错误的测试中比随机测试方法减少了约50%的测试用例数量,且在发现测试用例的质量上也几乎与随机测试相同.文中提出的测试用例度量机制能够有效地对面向对象软件中的测试用例进行区分,基于RRT的测试原型系统也能自动化地生成测试用例并自动测试从而大大提高了面向对象软件测试的效率.     

基于爬虫的Web测试生成系统的设计与实现

介绍了当前的几种常用Web测试生成技术,提出了基于爬虫的Web测试生成技术,设计并实现了Web测试生成系统,该系统可以自动化完成爬取目标Web应用、处理分析爬取结果、生成测试用例、执行测试用例的功能,并且系统执行过程中输出的分析结果和测试用例可以被其他相关系统如测试覆盖分析系统利用。     

基于有色Petri网模型的GUI测试用例自动生成技术

通过图形用户接口(GUI)测试已经成为软件测试的主要手段,但现阶段GUI测试自动化程度不高.针对这一问题,提出了一种基于模型的GUI测试用例自动生成技术.给出了基于有色Petri网模型的GUI对象建模方法.定义了2种测试覆盖标准,设计了基于不同测试覆盖标准的测试路径和测试数据生成算法.介绍了支持工具GUI测试用例生成器(GTCG)的设计与实现.实验表明: 该模型可有效地描述GUI系统的状态和行为,该技术有助于提高GUI测试的效率和质量.     

基于UML活动图的测试用例生成

本文首先给出了形式化的UML活动图生成测试场景的覆盖准则,然后依据覆盖准则提出UML活动图转化测试场景的算法(ATOS)将活动图转化为测试场景,最后使用算法(STOT)将测试场景转化为测试用例,有效地解决了UML活动图到测试用例的自动生成,减少了编写测试用例的时间。     

基于计算机虚拟化列车控制系统敏捷测试方法

传统的基于通信的列车运行控制(communication based train control,CBTC)系统测试受真实硬件设备环境的制约而存在瓶颈,针对该问题提出一种基于计算机虚拟化的CBTC系统测试方法.采用计算机虚拟技术模拟物理硬件设备环境,构建CBTC系统虚拟化测试平台.基于该测试平台,设计了一种自适应测试用例约简优排算法,可以在保证测试覆盖率的前提下,约简测试用例的数量,并通过优化测试用例的执行顺序,缩短系统的测试时间.该方法应用于深圳市地铁2号线CBTC系统测试,与传统测试方法进行了对比.实验表明,本测试方法可精简测试用例幅度约45%,测试时间缩短约33%,大幅提高了系统测试效率.     

并行化智能模糊测试

针对目前智能模糊测试技术中整体测试所需时间较长以及生成单个测试用例漏洞触发能力较弱的问题,该文提出了一种可用于并行化环境中的路径取反算法和一种加入随机数据的复合测试用例生成方式。该路径取反算法给每个测试用例赋予一个边界变量,利用该变量限定每个测试用例可进行取反操作的范围,同时在该范围中对多个条件进行取反。该复合测试用例生成方式借助传统模糊测试技术生成随机的漏洞触发数据,将该随机数据与混合符号执行生成用例相结合,从而生成复合化的测试用例。同时该文设计并实现了一个并行化智能模糊测试系统———谛听,并利用该系统对3个应用软件进行了测试,共生成测试用例203 602个,触发软件漏洞2个,其中一个为首次被发现的零日(0-Day)漏洞。理论分析与实验表明:该路径取反算法可有效应用于并行环境中,从而缩短整个测试所需时间并生成较多测试用例;同时该复合测试用例生成方式可有效提升测试用例漏洞触发能力。     

UML顺序图驱动的动态行为测试

提出了一个模型驱动的测试方法,基于UML顺序图模型生成测试用例,并利用模型指导对程序的插装以收集运行时行为信息,执行测试后可以通过分析预期执行轨迹和运行时执行轨迹的一致性来确定顺序图描述的系统预期行为是否被正确实现。实现了一个原型工具,对上述方法提供支持。     

基于目标优化的自动驾驶决策规划系统自动化测试方法

利用仿真技术的场景测试方法已成为国内外研究热点,其中如何在大量场景中找到有价值的关键场景至关重要。针对上述问题,基于优化搜索算法提出了一种面向决策规划系统的关键场景自动化测试方法,能够克服传统场景测试方法的盲目性,提高测试效率。基于决策规划系统硬件在环测试平台,验证了该方法的有效性,并对比了不同搜索算法的关键场景生成效果。实验结果表明,贝叶斯优化算法和遗传算法相比于随机搜索算法产生危险关键场景的数量提高了3.3倍和2.5倍,配合自动化测试手段,方法能够有效提高场景测试效率。     

基于粒子群优化算法的Android应用自动化测试方法

Android应用自动化测试是应用质量保证的重要手段.针对目前传统Android应用自动化测试方法存在的自动化率和测试用例生成效率较低且应用异常发现能力较弱的问题,本文提出了基于粒子群优化算法的Android应用自动化测试方法（particle swarm optimization for Android,PSOA）.PSOA方法主要分为3部分:控件信息获取、测试方法模块化、测试用例生成与基于粒子群优化算法的测试数据优化.实验结果表明,与传统自动化测试方法相比,PSOA方法能够有效提高异常发现能力、测试用例生成效率和自动化率.      

基于路径分析和迭代蜕变测试的Bug检测

该文旨在基于白盒测试准则,提出能够在尽量复用测试资源、降低测试成本的前提下有效发现程序中错误的蜕变测试方法。任务关键软件的正确性是信息安全的重要组成部分,对其bug的测试至关重要,但Oracle问题经常制约到此类软件的测试。蜕变测试(MT)能够有效解决此类问题,但随机性较大。该文针对二元蜕变关系,提出了2种迭代的蜕变测试算法AESIST和AEMIST,在依据此2种方法的测试中,上一轮生成的测试用例可以作为下一轮的原始用例而生成新的测试用例,并且所有的测试用例满足蜕变关系全路径覆盖准则(APCEM)。实验结果表明:2种算法产生的测试用例能够在尽量少地运行程序的情况下有效发现程序中的错误。因此,本文提出的2种迭代蜕变测试算法在程序bug检测方面是高效的。     

基于UML的面向对象软件测试框架

统一建模语言(UML)是一组面向对象分析和设计的形式化表达语言，基于UML，统一软件开发过程(USDP)提出了软件开发的过程方法。目前，基于UML的软件测试研究中，很少有研究将开发过程和测试过程结合的系统研究。笔者提出了一个基于UML的面向对象软件测试框架，该框架有效地结合了UML和统一软件开发过程。所提出的测试框架将软件测试分为系统测试、类族测试和类测试，其中，系统测试根据use-case和系统序列图生成测试用例，类族测试根据集成的状态图生成测试用例，类测试根据类的状态图生成测试用例。介绍了UML与软件测试的层次关系，并讨论了各类测试用例的生成方法。     

一种基于混合现实的自动驾驶车辆测试方法

针对自动驾驶汽车在复杂环境下的安全性测试问题,提出一种基于混合现实的自动驾驶车辆测试方法。该方法将仿真环境中的虚拟场景映射到真实的测试环境,通过传感器和数据融合快速收集自动驾驶测试车的智能感知和行为决策等性能指标,然后基于混合现实测试场景、控制中心、测试车辆构建闭环测试系统。通过案例验证,说明该方法可满足在多种场景下自动驾驶车辆的测试要求。     

面向充电机通信协议一致性测试的用例自动生成方法

现有的充电机和新能源汽车电源管理系统(BMS)之间的通信协议一致性测试方法主要由专家经验设计测试用例,这种方法缺乏理论支撑,导致测试覆盖性弱,测试结果缺乏说服力,较难形成行业标准.为了解决上述问题,提出一种基于有限状态机(FSM)的充电机与BMS通信协议一致性测试方法.首先,通过对GB/T 27930—2015协议的详细解读,分析充电机和BMS之间的通信过程,使用FSM形式化语言描述充电机和BMS之间的充电过程,保证协议的不同实体之间的通信一致性.其次,在FSM的基础上利用唯一输入输出(UIO)序列计算测试序列,进而得到最终的测试用例.在生成测试用例时,采用递归算法考虑前置用例,让每一个测试用例都有完整的输入输出.最后,生成的用例结果表明,基于FSM的一致性测试方法不仅使得充电机与BMS间的通信协议一致性测试过程有了理论支撑,而且相较于基于专家经验的手工设计测试用例方法具有更强的复用能力.     

一种基于需求规约的谓词测试用例生成方法

软件失效多数由其包含的谓词引发.本文针对特定的故障模型,提出一种基于需求规约的谓词测试用例生成方法.该方法从需求规约中提取出因果图,再将因果图转换为谓词,再由BRO算法生成测试约束集,最后将生成测试用例集.实例分析表明,方法能有效生成测试用例集,并满足相应的测试谓词准则.     

基于模型的有限状态机软件动态测试方法

介绍了一种基于模型的软件动态测试方法，该方法通过将被测程序抽象成有限状态机，将测试程序及测试用例的编写集中到单个状态上。在软件结构或逻辑发生改变时，能够通过对旧状态测试程序的重新组合进行新的测试。无需大量修改测试程序从而保存了先前的测试用例。     

业务流程建模与测试方法研究

针对复杂业务流程设计测试效率低、自动化程度不高、测试用例正确性难以保证的问题,在研究接口自动机模型的基础上,提出了一种基于模型的业务流程测试方法。该方法首先采用扩展带约束的接口自动机对业务流程设计进行形式化描述,并给出了从业务流程设计模型到带约束的接口自动机模型的转换算法;然后基于模型完成了对业务流程设计与需求的一致性验证,将验证后的接口自动机模型作为业务流程的测试模型,通过其特有的"乐观方法"和博弈思想实现了流程间的嵌套调用组合;最后定义了业务流程的测试覆盖准则,并在满足活动约束条件组合覆盖准则的前提下,设计了相应的测试用例生成算法。实例分析表明:该方法能够简化测试过程,可用于业务流程设计的测试用例自动化生成,有效保证了测试用例的正确性,提高了测试效率。     

基于着色Petri网测试用例的自动生成

针对基于UML的面向对象程序设计方法及着色Petri网的特点,提出了一种基于着色Petri网的测试用例生成方法,该方法将UML的时序图描述转化为着色Petri网的形式化描述,通过深度优先遍历着色Petri网找出系统的测试路径,对给出的测试数据采用爬山法进行测试用例的选择,最后,根据路径覆盖的原则产生完整的测试用例．