單元測試用例自動生成分析與設(shè)計.pdf

1、軟件測試是保障軟件質(zhì)量的重要手段。傳統(tǒng)的手工測試存在效率低，耗費(fèi)人力、時間資源大，無法有效量化管理等缺點(diǎn)，自動化測試在軟件測試中所占比重日益增加。測試自動化就是希望能夠通過自動化測試工具或其他手段，按照測試工程師的預(yù)定計劃進(jìn)行自動測試，目的是減輕手工測試的勞動量，從而達(dá)到提高軟件質(zhì)量的目的。測試數(shù)據(jù)自動生成問題是軟件測試自動化中的一個基本問題。能夠高效自動生成滿足測試需要的測試用例，是提高軟件測試工作效率的重要手段。 面向路徑的

2、測試數(shù)據(jù)自動生成問題可以描述為：給定一個程序P和一條路徑W，設(shè)P的輸入域?yàn)镈，求輸入x，使得P以x為輸入運(yùn)行時所經(jīng)過的路徑為W。求解該問題可以轉(zhuǎn)化為一個約束系統(tǒng)構(gòu)建和求解的問題。構(gòu)建約束系統(tǒng)的主要困難在于分析、化簡路徑上的各種語句成分和數(shù)據(jù)類型，盡可能將條件謂詞表示成為輸入變量的函數(shù)。而求解約束系統(tǒng)的主要困難在于路徑上的非線性約束。已經(jīng)證明不存在通用有效的方法求解非線性約束系統(tǒng)。 Neelam Gupta等人提出了迭代松弛法自動

3、求解該問題，該方法通過分析路徑上各語句之間的靜態(tài)、動態(tài)數(shù)據(jù)依賴關(guān)系，構(gòu)造程序切片和數(shù)據(jù)依賴集，用線性算術(shù)表示對謂詞函數(shù)進(jìn)行線性化，用數(shù)值計算的方法去求解該問題。由于該方法需要了解語句之間的靜態(tài)數(shù)據(jù)依賴關(guān)系，因此該方法僅能用于白盒測試。 本文從三個方面對迭代松弛法進(jìn)行改進(jìn)，省略了構(gòu)造謂詞切片和數(shù)據(jù)依賴集的過程，選取主要路徑，使用函數(shù)的導(dǎo)數(shù)來代替均差。改進(jìn)后的方法無需分析路徑上各語句之間的靜態(tài)、動態(tài)數(shù)據(jù)依賴關(guān)系，因此可以應(yīng)用于黑盒

4、測試。改進(jìn)后的方法比原方法構(gòu)造線性約束系統(tǒng)的能力更強(qiáng)，效率更高。 本文提出了一個面向路徑測試數(shù)據(jù)自動生成的框架，該框架以改進(jìn)后的迭代松弛法為核心算法，對于路徑上謂詞函數(shù)均為線性函數(shù)的情況，該框架迭代一次即可找到路徑的解，或者保證路徑不可行。對于路徑上謂詞函數(shù)含有非線性函數(shù)的情況，該框架需要迭代多次，或者找到路徑的解，或者增加該路徑不可行的信心。 本文開發(fā)了一個以面向路徑測試數(shù)據(jù)自動生成框架為藍(lán)圖的原型工具(PTDAG)。