基于UML模型和OCL约束的类间交互测试用例生成方法研究

论文摘要

基于模型的软件测试一般需做如下工作：首先,对待测软件系统(System Under Test,简称SUT)进行形式化的建模即设计出机器可识别可读的模型；其次,与其他形式化方法相比不同的是,基于模型的测试侧重于系统化的从模型生成一组有效的测试用例,并不致力于让待测软件系统与规格说明在所有可能情况下都保持一致,而是使用得到的测试用例测试待测软件系统,得到充分的证据说明待测系统的行为与模型期望是一致的。基于UML模型的软件测试,实际也是选取合适的描述软件规格说明的方法,来产生有效、完备的测试用例。这些年来,面向对象程序设计方法被成熟广泛的应用于计算机各个领域,基于面向对象模型技术可视化的程序测试方法已经成为研究重点,并且取得了很多技术性成果。本文针对面向对象软件的类间交互问题,重点提出可测试的中间模型EG及其生成方法,并生成了有效完备的测试用例。面向对象所具有的类、封装、继承、动态连接等特性,使得面向对象测试步骤的划分以及测试策略的选择有别于传统的测试思想。本文针对面向对象软件的特点,采用基于模型的软件测试方法,对UML设计模型中的顺序图添加OCL约束,做类问交互的软件测试。本文提出执行图EG生成算法,该算法将顺序图SD转换为执行图EG,主要解决UML2.0顺序图新增特性中的alt、loop、opt、 break四种常见组合片段及其嵌套问题和多态性问题；为得到最小完备的测试路径,本文提出了EG的遍历策略和测试路径生成算法；最后,根据测试路径确定测试场景,并删除无效测试场景,生成测试用例。经实例分析和实验验证,此方法可以基于UML顺序图与OCL约束作系统地测试,生成的执行图EG结构简单,包含内容丰富,并且删除了冗余测试路径与无效测试场景,产生了有效的测试用例。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 1 引言
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 基于模型的软件测试研究现状
• 1.2.1 面向对象软件测试的研究现状
• 1.2.2 UML的研究现状
• 1.2.3 OCL的研究现状
• 1.3 本文主要研究内容及成果
• 1.4 本文的组织结构
• 2 相关技术
• 2.1 UML技术
• 2.2 OCL技术
• 2.3 本章小结
• 3 执行图EG的生成
• 3.1 相关概念
• 3.2 执行图EG及其生成算法
• 3.3 实例分析
• 3.4 本章小结
• 4 执行图EG的遍历及测试用例的生成
• 4.1 相关概念
• 4.2 测试路径的生成
• 4.3 测试用例的生成及优化
• 4.4 实例分析
• 4.5 本章小结
• 5 实验分析
• 5.1 组合片段处理的有效性实验
• 5.2 多态方法处理实验
• 5.3 多态方法处理有效性
• 5.4 测试用例的有效性
• 5.5 本章小结
• 6 结论及下一步工作
• 参考文献
• 个人简历 在校期间发表的学术论文与研究成果
• 致谢