基于本体的Web服务测试生成与变异测试研究

作     者：李树芳 

作者单位：清华大学 

学位级别：硕士

导师姓名：白晓颖

授予年度：2009年

学科分类：08[工学] 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] 

主      题：测试模型 测试生成 变异测试 语义Web服务 本体 

摘      要：可信任性已经成为面向服务应用的严重障碍,例如服务使用方可能无法信任在服务中介上动态发现的服务的功能正确性、性能和可靠性。Web服务是SOA的一种具体实现,但传统的校核与验证(V&V)技术无法满足Web服务测试的新挑战。因此,需要在Web服务V&V过程中建立一种自动的、动态的、协同的测试过程,包括测试生成、测试执行与监视、以及测试充分性评估等。 语义Web服务使用本体来描述服务规约的语义信息,使服务规约能够被Agent理解和共享,提供了服务自动发现、匹配和组合支持。本文的主要工作是提出了基于本体的测试模型、测试数据自动生成方法、以及变异测试的应用。 (1)提出了一种与UML 2.0 Test Profile(U2TP)元模型兼容的、采用OWL本体描述的测试模型TOM,作为一种标准的测试契约。TOM模型支持测试用例、测试数据、测试计划和测试结果等测试信息。各种利益相关者都可以构建、分享和重用基于TOM模型的测试资产,从而促进动态协同测试的自动化;(2)提出了一种基于OWL-S服务规约的Web服务测试数据自动生成方法。首先针对服务的输入参数类型构建数据池,分析本体类的属性和约束关系,进行等价类分析,建立数据分区。然后根据不同的组合策略将各种预定义数据自动组合生成新的数据实例,利用OWL DL推理机和规则推理机对数据实例进行自动分类。对TOM模型的数据进行完整性和一致性的规则检查;(3)提出了一种基于OWL-S服务规约的Web服务变异测试方法。针对OWL和OWL-S容易发生歧义或错误的地方给出了4种类别的变异算子定义。建立了一个基于本体的Web服务变异测试框架,支持生成OWL和OWL-S变异体,通过OWL-S执行引擎进行变异测试,评估测试用例集的有效性。