基于变异分析和集合进化的测试用例生成方法

作     者：张功杰 巩敦卫 姚香娟 ZHANG Gong-Jie;GONG Dun-Wei;YAO Xiang-Juan

作者机构：中国矿业大学计算机科学与技术学院江苏徐州221116 中国矿业大学信息与电气工程学院江苏徐州221116 江苏师范大学计算机科学与技术学院江苏徐州221116 中国矿业大学理学院江苏徐州221116 

出 版 物：《计算机学报》 (Chinese Journal of Computers)

年 卷 期：2015年第38卷第11期

页      面：2318-2331页

核心收录：

学科分类：0810[工学-信息与通信工程] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 0839[工学-网络空间安全] 0835[工学-软件工程] 0811[工学-控制科学与工程] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 081202[工学-计算机软件与理论] 

基　　金：国家自然科学基金(61375067 61203304) 江苏省自然科学基金(BK2012566) 中央高校基本科研业务费专项资金(2012QNA41)资助~~ 

主　　题：软件测试 变异测试 变异分支 测试用例生成 集合进化 

摘      要：变异分析能够辅助生成有效的测试用例集,然而,高昂的测试代价,严重影响了这一技术在实际软件测试中的广泛应用.文中基于弱变异分析,研究求解测试用例生成问题的新方法,以高效地生成具有很高缺陷检测能力的测试用例集.该方法首先利用变异前后的语句,构造变异分支,并将所有变异分支集成到原程序,形成新的被测程序;然后,以测试用例集作为决策变量,根据该测试用例集对变异分支的覆盖信息,构造目标函数,建立新的测试用例生成问题的数学模型;最后,采用集合进化优化方法求解上述模型时,设计具有针对性的适应度函数和进化策略,使得一次求解该模型,生成杀死所有变异体的测试用例.将所提方法应用于13个基准和工业程序的测试,并与传统的遗传算法进行了比较.实验结果表明,所提方法能够高效地生成测试用例,且生成的测试用例具有更高的缺陷检测能力.