时序扩展的UML状态图的测试用例生成研究

作     者：李小亮 

作者单位：西南大学 

学位级别：硕士

导师姓名：丁晓明

授予年度：2014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：时序扩展 UML状态图 测试用例 需求规格说明 模型 

摘      要：软件测试在软件开发周期中发挥着越来越重要的作用,人们对软件测试技术的研究随之更加深入。面向结构的软件测试技术已经比较成熟,然而对于面向需求规格说明的软件测试的研究相对滞后。在软件测试中测试用例的选择是尤为重要的,好的测试用例可以达到事半功倍的效果,差的测试用例可能会浪费更多的资源和时间。UML状态图模型在面向需求规格说明的软件测试用例生成方面发挥着重要的作用,然而,UML状态图缺乏精确的形式化语义,仅能对表示静态领域的系统进行描述,而无法对具有动态特征的实时系统进行准确的描述。本文在对UML状态图生成测试用例的方法进行研究的基础上,提出了时序扩展的UML状态图生成测试用例的完整方法。本文的主要工作内容如下： 1、深入分析了软件测试充分性问题的相关理论和技术,包括测试充分性的重要性和面向结构的软件测试技术在测试充分性方面的研究进展,为面向需求规格说明的实时系统软件测试充分性的研究提供了参考。本文在基于UML状态图的测试充分性准则选择方面主要介绍了状态覆盖准则、迁移覆盖准则、状态转移对覆盖准则和完全判定覆盖准则。 2、深入分析了当前基于UML状态图生成测试用例方法在处理实时系统方面存在的不足,在对UML状态图进行时序扩展的基础上,提出了完整的时序扩展的UML状态图生成测试用例方法,并详细介绍了时序扩展的处理方案,测试充分性覆盖准则的处理和测试序列生成的算法。 3、研究了测试用例序列优化的作用和重要性,对时序扩展的UML状态图生成的测试用例序列进行了遗传算法优化,并详细介绍了遗传算法优化的过程。 4、完成了实验系统的设计,对时序扩展的UML状态图生成测试用例方法进行了系统实现,并通过对实例系统的处理,详细介绍了系统的功能和操作方法,通过实验系统生成实例系统的测试用例,说明了本文中方法的有效性。