[发明专利]一种基于SysML模块图的集成测试序列生成方法

说明书

本发明公开了嵌入式软件测试中一种基于SysML模块图的集成测试序列生成方法。该方法适用于集成复杂度较大、各应用系统间交联关系较多的嵌入式系统。本发明依据嵌入式系统逻辑上的功能组合关系提出一种先约束再组合、先成对再成组、由里到外、自底向上集成测试策略；通过分析系统的需求和设计，使用SysML模块图对其进行建模；对SysML模块图进行解析，将其转换为有向图；依据功能模块的组合关系，提出相关模块分支覆盖准则；依据模块间存在的数据交换，提出关键模块覆盖准则；然后以覆盖准则为导向，遍历有向图，自动生成集成测试序列集。本发明结合了模型驱动的工程技术，实现测试序列生成自动化，提高了软件测试效率。

技术领域

本发明涉及计算机软件测试领域，主要涉及一种基于SysML模块图的集成测试序列生成方法。

背景技术

嵌入式实时系统中存在复杂的逻辑关系，且已广泛运用于航空、军事等领域中。随着航空设备软件化的概念日趋明显，软件已成为飞控、火控、航电及维修保障的核心。在波音757的飞控系统中，支持系统冗余度管理和故障检测的代码部分超过整个代码的55％。然而，系统规模和复杂性的迅速增长，使测试所需的用例成数量级的增长。如何合理的设计测试用例是软件测试领域的关键问题。测试用例的自动生成实质就是根据软件开发各阶段的规格说明和程序的内部机构精心选取一批测试用例的过程，具体实现包括两阶段：提取测试序列和选取满足各序列执行要求的测试用例集，也就是说，测试用例的设计是由测试序列为引导。

目前在行业内，基于模型的自动化测试主要集中在基于UML的测试用例自动生成上。江南大学的任洪丽，为了防止在测试用例自动生成过程中出现状态爆炸问题，提出了一种使用改进的蚁群算法直接从UML状态机图中生成测试用例的方法。针对单一UML模型测试不充分的问题，重庆大学的曾一通过结合UML类图、顺序图、交互概览图，构造可测试交互概览图，并基于该模型提出一种测试线索生成方法。南京大学的陈鑫采用了面向路径的测试用例生成方法，为了满足对安全攸关场景建模的需求，对UML活动图扩充了时间驱动机制和时间特性描述机制，然后以简单路径覆盖准则为导向，自动生成测试用例，实现对场景中所有可能运行的完全覆盖。如文献：(1)任洪丽，张伟，李文瑞.基于改进蚁群算法UML状态机图的测试用例生成[J].计算机工程与设计，2010,31(17):3835-3837,3928；(2)曾一，王翠钦，李函逾，洪豪.基于UML交互概览图的测试线索生成方法[J].计算机应用，2014,34(1):270-275,291；(3)陈鑫，姜鹏，张一帆，黄超，周岩.一种面向列车控制系统中安全攸关场景的测试用例自动生成方法[J].软件学报,2015,26(2):269-278。

虽然上述方法能够在部分程度上通过对系统建模以达到测试要求，但总体而言，这些方法都是从软件层面来对系统结构进行建模，难以对包括硬件设备的复杂嵌入式实时系统进行一致性验证分析。SysML是系统工程应用开发的标准语言，能够弥补功能描述不足、模型互操作性差、模型缺乏严格的语义等UML在系统工程领域中建模所存在的问题。

综上所述，本文使用SysML模块图对嵌入式实时系统进行建模，提出了一种可行的集成测试策略，并以相应的覆盖准则为导向，自动生成集成测试序列集。

发明内容

本发明的目的在于为了降低软件测试人员的工作强度、提高软件测试效率，提供了一种基于SysML模块图的集成测试序列生成方法。该方法适用于嵌入式系统中的功能模块集成测试。

为了实现上述发明目的，本发明的技术方案是，针对嵌入式系统逻辑上的功能组合关系提出一种先约束再组合、先成对再成组、由里到外、自底向上的集成测试策略；然后以覆盖准则为导向，自动生成集成测试序列集。

本发明的具体步骤如下：

(1)嵌入式系统的功能分组能够将各应用系统之间的逻辑关系组织起来，通过对这种逻辑关系进行分析，提出一种集成测试策略。具体如下：