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关键词： 本体   软件测试   测试用例   SWRL   JESS  

摘要： 软件测试在目前的软件研发工作中的占的比重越来越大,针对GUI的软件测试一般来说包括测试路径和测试数据两部分,测试路径和数据的选择是否合理和全面是软件测试工作非常重要的部分,目前GUI软件测试已经引入了自动化测试技术,能够执行一些人工参与度小,并且需要重复执行的工作,但是自动化脚本的生成和维护仍然需要很多额外的人工参与。本文引入知识库,首先阐述了软件测试用例生成办法的现状和背景,分析了它们存在的缺乏对待测系统形式化表达,以及不利于对测试用例的维护等现状,本文通过引入本体模型和推理规则来解决以上问题。本文通过建立通用的软件本体模型,包括了软件的基本信息和它们之间的约束关系,然后实例化出本文的待测软件(车辆管理系统)的模型,并且利用基于OWL的本体编辑器protégé进行本体的形式化表达。然后建立了符合业务逻辑的规则,利用SWRL语言进行了表达。然后将SWRL规则和OWL本体转换为Jess规则和Jess事实,并且推理出测试用例,接着利用编写的基于Jena的脚本生成程序将用例自动生成为脚本语言,本文选取了车辆管理系统的登录流程和加油流程两个方面进行了测试用例和脚本的自动生成,对生成的结果进行了质量分析,并且在Rational Robot平台上进行了验证。

关键词： 列控中心   区间改变运行方向   UML状态图   软件测试   测试路径   测试用例  

摘要： 随着铁路信号设备逐步电子化,以计算机为核心的信号设备逐步成为主要的信号安全关键设备,成为铁路安全运营的保障。列控中心是列控系统的重要组成部分,是安全性、可靠性以及实时性要求都比较高的设备,对于列控中心软件的安全性测试,成为列控中心软件投入使用之前保证其质量的一项重要任务。而区间改变运行方向功能是列控中心功能重要组成部分,因此,研究列控中心区间改变运行方向功能的测试方法,对于进一步研究列控中心测试有促进作用,对于形成系统的列控系统测试理论和测试方法以及开发先进的测试平台有着重要意义。本文在对列控中心改变运行方向功能技术规范进行需求分析的基础上,建立UML状态图层次化模型,基于UML状态图模型得到自动生成测试路径的方法,根据模型和测试路径得到测试用例输入和输出。首先,建立UML状态图层次化模型,包括3层：逻辑场景层、逻辑关联层和输入输出接口层模型。其次,将逻辑场景层状态图模型转化为有向图,根据图覆盖准则,得到逻辑场景层有向图边覆盖测试需求；利用广度优先搜索算法搜索逻辑场景层有向图,得到广度优先生成树;利用生成树中完整路径扩展所有生成树路径为完整测试路径,最终得到逻辑场景层UML状态图模型的完整测试路径集合。然后,对于得到的每条测试路径,根据路径上每条迁移的逻辑表达式,分解出每个逻辑表达式中每个逻辑关联层变量,逐层搜索分解各个变量,直到搜索出所有变量对应的输入输出接口层状态图,得到所有输入接口变量输入组合。最后,利用输入组合驱动逻辑关联层和逻辑场景层中各UML状态图发生状态转移,依据所发生的状态转移确定各输入的输出信息。最终得到路径上各迁移条件相应的测试用例输入和输出。论文针对列控中心改变运行方向功能,建立UML状态图分层模型,基于模型得到测试路径以及测试路径对应测试用例的输入和输出。因此,本文主要研究的测试方法就是分析需求规范,建立UML状态图模型,从模型自动生成测试路径和测试用例的输入和输出。这为自动生成各种测试用例脚本以及开发自动化测试平台打下基础,对于实现列控中心自动化测试具有重要意义。

关键词： 差分进化算法   自适应适应值函数   路径覆盖   测试用例生成  

摘要： 为了确保软件产品的质量,需要对产品进行软件测试。为了获得零缺陷质量的软件产品,需要生成无限个测试用例;但在现实世界中,这种穷举调试是不可行的,所以在测试过程中需要找到一种优化方法,自动化生成软件测试用例,在不对质量妥协的前提下降低所需的资源。在所有基于覆盖的测试数据生成方式中,路径覆盖具有较强的纠错能力,可以较为全面地检测软件中的缺陷,因而受到广泛的关注。基于路径覆盖的软件测试用例自动化生成问题已有大量的研究成果,多数研究从群智能算法出发,但仍有很多问题需要解决,例如如何优化算法的求解性能。本文分析了基于路径覆盖的软件测试用例自动化生成问题的特点,设计了适合多路径同时搜索的自适应适应值评估函数,提出了基于局部搜索的差分进化算法,应用于该问题的求解,研究工作包括以下三个方面:(1)设计了适合多路径同时搜索的自适应适应值评估函数,比起以往的评估函数,该函数不需要随机选定一条路径作为目标,可以引导个体去覆盖任何一条未被覆盖过的分支。研究中结合新提出的适应值函数,将适合求解多变量的组合优化问题的差分进化算法应用到基于路径覆盖的软件测试用例自动化生成问题的求解中,与随机算法、遗传算法和人工蜂群算法相比,基于自适应适应值函数的差分进化算法表现出了更优的性能,在实现对待测软件程序路径100%覆盖率时消耗的候选测试用例更少。(2)针对软件程序不同路径之间存在差异性的特点,研究中尝试通过引导个体去探索未被开发的区域来改进差分进化算法的搜索能力,提出基于局部搜索的差分进化算法。当某个个体长时间未能生成覆盖新路径的有效用例,并且未生成有效用例的累计次数超过一定阈值时,算法将引导该个体在有效测试用例落点最少的区域进行探索,从而优化算法求解问题的性能。(3)设计了一个基于路径覆盖的软件测试用例自动化生成软件,并将文中提出的改进差分进化算法作为核心算法。将软件应用到天气决策树软件、字典树软件的测试用例生成中,运行结果表明,该软件能在较短时间内生成覆盖待测软件程序不同路径的有效测试用例,并且路径覆盖率可以达到100%。

关键词： 高职院校   计算机软件测试   创新能力   培养  

摘要： 随着科学技术的不断发展,软件测试行业发展迅速,成为当前市场上紧缺的行业,受到了人们的广泛关注。高职院校开办了计算机软件测试教学课程,重在培养学生的创新能力。本文通过笔者自己的教学实践,在文中论述了如何改变计算机的教学方法和教学手段,灌输学生的创新思想意识,以便符合当前对计算机人才培养的需求。要想提高学生的计算机软件测试能力,必须要注重对学生创新能力的培养,强化学生的实践能力。

关键词： 软件测试   测试覆盖准则   控制流覆盖   符号执行   缓存区溢出  

摘要： 软件测试是软件质量保障的重要途径,在工业界得到广泛应用。但是由于穷尽测试的成本极高,因此现实中度量测试的充分程度成为软件测试领域一个重要问题。基于控制流的软件测试覆盖准则正是在此基础上被提出,通过度量测试过程中不同事件的发生情况来理解程序的行为并判断测试的充分程度。传统的控制流覆盖准则,如语句覆盖、分支覆盖,相对易于理解和实现,因此应用较为广泛。但是,由于语句和分支所包含的信息较少,这些覆盖准则不能很好的展示程序的行为;而路径覆盖准则能够以较细的粒度来捕获程序的行为,但是由于程序中路径爆炸、路径不可达等问题的存在,实现这一准则的成本很高,难以广泛使用。因此,现有的各种基于控制流的测试覆盖准则不仅形式上存在差异,而且从分支覆盖到路径覆盖之间存在巨大的复杂度和成本鸿沟,难以形成连续、统一的测试覆盖谱系,使得工业界难以细粒度地控制和判断测试投入。另一方面,在选定覆盖准则以后,如何有效地生成测试用例是软件测试需要解决的又一重要问题。符号执行技术通过探索遍历程序路径空间自动地生成测试用例,但是由于程序路径空间十分庞大,需要有效的方法和技术制导符号执行以提高测试用例生成效率、降低成本。本文围绕建立统一的软件测试控制流覆盖准则体系及其上的符号执行制导技术展开研究工作,具体包括以下几个方面：1.提出一种统一的软件测试控制流覆盖准则体系-Length-n Subpath Cover-age Criterion (LSC(n))。通过衡量程序中的Length-n Subpath,即连续n个分支组成的子路径的覆盖情况来灵活地获取从分支覆盖到路径覆盖之间的程序频谱,为工业界细粒度、连续地控制和判断测试投入提供支持。2.基于LSC(n),提出了面向程序中罕至部分的符号执行制导策略。根据已探索部分的LSC(n)频率,选取执行频率最低的Length-n Subpath对应的执行进行进一步的探索,并在符号执行引擎KLEE上实现了对应的制导策略。实验表明,该方法可以有效地指导符号执行快速的对程序整体进行覆盖、发现程序中的错误。3.基于LSC(n),提出了面向程序中重点区域的符号执行制导策略。针对测试人员需要对程序中的某些部分进行重点的测试和检查这一应用场景,结合符号执行过程中已探索部分的LSC(n)频率及对重点部分的覆盖情况为每个Length-n Subpath设置了一个权值,并选择权值最高的Length-n Subpath对应的执行进行进一步的探索；基于以上方法,在符号执行引擎KLEE上实现了对应的制导策略,实验表明,该方法可以更好地在重点部分进行探索,并产生相应的测试用例。4.基于LSC(n),提出了面向程序中特定目标组的符号执行制导策略。相对于对程序进行全面或局部的探索,指导符号执行针对特定目标组(如关键语句或操作)能够更加有效的减少探索的路径空间。针对用户给定的特定目标语句组,计算出能覆盖该语句组的所有Length-n Subpath集合,指导符号执行在探索过程中枝剪不属于该集合的Length-n Subpath对应的执行,使符号执行仅关注覆盖目标语句组的路径。在此基础上,以静态分析技术给出的缺陷警报信息为目标组实例,结合缓存区溢出这一特定问题实现了缓存区溢出缺陷警报审查和修复工具,实验表明,针对缺陷警报信息进行探索可以有效的提高搜索效率,同时能根据符号执行过程中的信息分辨缺陷的真实性。

关键词： 地理信息系统   软件测试   平安城市   应急指挥系统  

摘要： 随着信息技术的飞速发展,GIS软件产品已广泛应用于几乎与地理坐标相关的所有领域,软件的规模和复杂度都有很大的提高。因此,提高软件质量及可靠性已成为当前软件工程领域的重要任务。软件测试是保障软件质量的有效手段。本文以平安城市领域的应急指挥系统为例,着重介绍在应急指挥系统中软件测试方法以及存在的问题。

关键词： 模型化简工具   CP-nets   迹等价   软件测试  

摘要： 随着软件产业迅速发展,并行软件系统已经成为主流的软件系统,在人们的生产生活中发挥着十分重要的作用。软件测试是软件生命周期中一项非常重要的工作,对于保证软件产品的质量具有极其重要的意义。然而由于并行软件中存在的并行行为,导致并行软件状态空间规模非常大,甚至呈指数级增长,从而影响软件产品测试工作的顺利进行。当前,工业界和学术界使用的一些测试方法也因为并行软件的状态空间规模过大而无法有效地进行测试工作。本文认为可以使用形式化建模语言CP-nets (Coloured Petri nets)对待测的并行软件系统进行建模,CP-nets适合于描述并行行为,而且引入了数据操作和数据类型的概念,使得模型更加直观清晰、易于理解。基于待测并行软件系统的CP-nets模型及其状态空间进行测试是非常有效的方法。然而,并行软件系统的CP-nets模型仍然具有较大的状态空间,导致测试效果和效率都非常差。因此,本文设计并实现一套CP-nets模型迹等价化简工具,以待测软件系统的CP-nets模型文件作为输入,自动完成符合迹等价化简条件的化简工作,包括有向弧重定向、弧表达式重写等,并自动输出化简后的CP-nets模型。在并行系统模型中化简符合条件的模型元素,其并行特点决定了模型的状态空间规模会大幅下降。迹等价指的是输入输出行为等价,软件功能测试只关注系统输入输出行为而不关注内部不可观察行为。因此,基于化简后的系统模型进行测试,不但不会影响测试工作的正确性,还会因其状态空间规模的下降而提升测试的效果和效率。最后,通过化简实例分析与论证,说明本文所实现的CP-nets模型迹等价化简工具能够对符合迹等价化简条件的CP-nets模型进行有效地化简,从而减少系统模型的状态空间规模,提升测试效果和效率,提高软件产品开发质量。

关键词： 软件测试   测试过程优化   度量   故障类型   软件属性   软件测试管理平台  

摘要： 软件缺陷是软件产品的固有属性,由缺陷带来的软件质量问题给社会生活带来巨大损失的例子数不胜数。而在目前由于形式化验证和程序正确性证明的研究还处于起步阶段,软件测试作为保证软件质量的有效手段之一,是目前软件工程领域的一个重要研究方面。在软件测试过程中,对于测试过程的优化可以提高测试质量,从而提高软件产品质量。自动化测试近年来发展迅速,然而目前占据主导地位的仍然是手工测试。而在手工测试过程中,软件度量、测试用例规模、测试技术以及测试用例分配比例的确定是一个重点也是难点问题。此外,在测试过程中,测试管理工具的使用同样会对测试过程起到优化作用。因此,在本文中,主要从软件度量、测试技术选择和用例分配方面进行软件测试过程优化的研究:第一,基于度量的测试过程优化研究。根据软件度量和GQM方法提出了一个指导测试过程优化的方法,为测试过程优化提供指导方向。第二,基于软件故障类型的测试过程优化研究。在软件故障类型预测的基础上提出了一个测试用例分配比例的方法,从而达到优化软件测试过程的目标。第三,基于软件属性特征的测试过程优化研究。在软件属性特征基础上进行测试用例规模估算、测试用例比例分配,从而达到优化测试过程的目标。经过实证研究发现,所提出的三种测试过程优化方法能够有效地提高故障检测率,达到优化测试过程的目的。同时,在上述研究基础上,参考国内外众多测试管理工具,开发了一个符合通用测试流程,并提供测试过程优化的软件测试管理平台。

关键词： 软件工程专业   软件测试课程   教学改革  

摘要： 作为高职院校计算机软件专业的一门新课程,软件测试在教学过程中还存在很多问题,这就对高职软件工程专业软件测试课程的健康发展造成一定影响,对此,本文从软件测试课程的概述出发,分析了当前高职软件工程专业软件测试教学现状,并提出了高职软件工程专业软件测试课程的改革方法。

关键词： 工会   软件工程   办公自动化   软件测试  

摘要： 东丽区工会在维护该区域的职工利益方面发挥着非常重要的作用。就目前而言,东丽区工会的办公信息化体系不够完善,缺乏有效的信息化管理手段,人工参与的部分过多,导致各类工作的业务流程比较繁琐,效率非常低下。同时造成了各项资源的严重浪费。本文以此作为出发点,利用计算机技术和软件工程方法,构建一套符合该工会的办公信息化系统。为了实现上述目标,本文按照软件工程中软件生命周期的基本原理,对工会办公系统的各个阶段进行了分析与设计。在需求分析阶段,确定了系统应该具备的功能,主要包括登录模块、社区管理模块、员工管理模块、文档管理模块、公文管理模块、公告管理模块和消息管理模块等,并通过统一建模语言中的用例图对用户的需求进行形式化的描述;在系统总体设计阶段,建立基于***的三层开发模型,同时,按照需求分析阶段形成的需求,进一步细化,得出系统的功能模块,为了表示各个模块之间的关系,用层次结构图进行了刻画。在总体设计的最后,从三个方面进行了数据库的设计。在详细设计阶段,用类图刻划了系统每个模块之间的继承关系;在实现和测试阶段,利用开发工具,进行编码,最后配置测试环境,对系统各个模块进行功能测试。通过该系统的投入使用,能够在提高工会工作效率的同时,带来经济效益和社会效益的提升。