[发明专利]一种基于参数抽象建模的组合测试用例生成方法

说明书

本发明公开了一种基于参数抽象建模的组合测试用例生成方法，属于软件工程领域。包括：步骤1，初步构建参数抽象模型。利用边界值法保障抽象值完整性来优化抽象模型；步骤2，根据参数之间的关联关系、覆盖强度和语义正确性等标准来定义关系和约束，然后依赖约束之间的关联关系以及约束条件与约束对象之间的关联关系对约束条件约简，最后完成抽象模型的构建；步骤3，根据抽象模型设置合理的组合因素，利用PICT组合测试工具生成抽象测试用例，然后将抽象测试用例根据相关规则转换为具体测试用例，进而测试程序对象。本方法在保证了缺陷检测效果的同时提升了测试效率。

技术领域

本发明属于软件测试中的测试用例生成领域，涉及一种基于参数抽象建模的组合测试用例生成方法。

背景技术

在软件测试的各个阶段中，测试用例生成是最重要的活动之一，也是最关键的挑战之一，它对整个测试过程的有效性和效率有很大的影响。其中，组合测试是应用较广的测试用例生成方法之一。组合测试方法通过精心构造一组测试用例来系统地对任意τ个参数间的相互作用进行覆盖。研究发现软件开发中70％左右的故障通常是由一个参数或两个参数间的相互作用所触发的，而与故障相关的参数往往不超过六个。输入参数模型是通过一组参数和这些参数的值来表示被测系统的输入空间。测试用例是所有参数值的一个特定组合。如果正确地建模了测试参数和值，组合测试方法仅需使用一个较小的τ值就能在极大降低测试成本的同时获得较高的故障检测能力。输入参数模型是测试对象输入空间的模型，可以基于测试对象的实际输入参数，也可以基于一些抽象参数，这些抽象参数又是实际参数的函数。国外学者Grindal和Offut提出了一种结构化的输入参数建模方法，为定义参数、值、约束和关系提供了指导。国外学者Segall等人报告了几种常见的组合模型，包括可选和条件排除的值、多选、范围和边界、多重性和对称性、辅助聚合或共性。国外学者Ghandehari等人报告了一个将组合测试应用于西门子数据集的实验，并应用Grindal等人所提的建模方法和Segall等人所提的组合模型对西门子数据集进行输入建模，生成具体测试用例。并且，在他们的实验中，一些如位置参数的抽象参数可以被认为是一个具体参数的属性。然而，Ghandehari等人所提出的输入参数抽象模型仍然存在抽象参数冗余、抽象参数过于细化以及抽象值不完整的缺陷。

为了进一步改善参数抽象模型，提高测试效果和测试效率，本方法通过判断抽象元素之间是否具有共同特征以及判断去除共同特征的抽象参数是否重复来去除抽象参数的冗余，并从关联关系、覆盖强度、语义正确性等方面来定义关系和约束，通过约束之间的关联关系和约束与约束对象之间的关联关系来约简关系和约束，实现参数抽象模型的构建与优化。

发明内容

为了解决现有研究缺少报告组合测试中参数抽象建模过程的细节以及现有参数抽象模型仍然存在抽象参数冗余、抽象参数过于细化以及抽象值不完整的问题，本发明提出了一种基于参数抽象建模的组合测试用例生成方法，在详细阐述了为参数建立抽象模型以及生成具体测试用例的过程的基础上，提出了优化抽象模型的重要方法。并且将本方法应用于西门子数据集进行实验，把实验结果与国外学者Ghandehari等人所提的西门子数据集的抽象模型进行测试的实验结果作对比，验证了提出方法测试效率较高、效果较好的优势。

本发明的技术方案如下：

步骤1，通过分析程序对象规格，识别各种可能影响程序行为的因素，从而定义抽象参数，赋予其抽象含义和抽象值，初步构建参数抽象模型。另外通过共同特征去除抽象参数冗余，利用边界值法保障抽象值完整性来优化抽象模型；

步骤2，根据参数之间的关联关系、覆盖强度和语义正确性等标准来定义关系和约束，然后依赖约束之间的关联关系以及约束条件与约束对象之间的关联关系对约束条件约简，最后完成抽象模型的构建；

步骤3，根据抽象模型设置合理的组合因素，利用PICT组合测试工具生成抽象测试用例，然后将抽象测试用例根据相关规则转换为具体测试用例，进而测试程序对象。

进一步方案，上述步骤1的具体步骤如下：