范围不变量软件错误定位优化方法研究

摘要

随着软件开发的规模迅速增长，软件测试阶段对自动化错误定位的技术需求也不断增加。人们提出了各种各样的软件错误定位方法来辅助测试人员和开发人员找出软件中存在的错误。范围不变量错误定位方法是自动化软件错误定位方法的一种，它易于实现并且对变量值的错误有较好的定位结果，因此有较高的实际应用价值。
　　范围不变量错误定位方法由于本身分析方法的特点影响，对某些类型错误很难或不能定位；范围不变量错误定位的结果受测试用例的影响比较大，对于成功测试用例较多的测试集会产生较多漏报；范围不变量错误定位给出的是一系列可疑语句集，没有可疑度的概念，因此定位结果受语句所在位置影响较大，语句在执行路径靠前时定位结果靠前，否则靠后。
　　针对范围不变量的上述问题，本文对其进行了相应的优化：
　　对于范围不变量错误定位方法受测试用例影响产生误报的情况，本文采取基于删除偶然正确性测试用例的测试用例优选，删除部分判定为可疑偶然正确性测试用例的成功测试用例。对测试用例较多的测试集减少了漏报。并提出了根据定位结果选择删除测试用例数量的方法，即先删除少部分可疑的偶然正确性测试用例，如果不能定位到错误，则进一步删除更多的可疑偶然正确性测试用例。
　　对于范围不变量错误定位方法对整型变量可能造成漏报的情况，本文将整型变量的不变量类型由区间形式改为离散形式，减少了整型变量错误的漏报。
　　对于范围不变量错误定位对于赋值语句的常量变异很难定位的情况，本文进行了基于失效用例执行路径的前向依赖优化，在失败测试用例执行路径中对计算出的可疑错误语句找出其数据依赖的赋值语句，将之标记为可疑语句。减少了这类错误的漏报。
　　对于范围不变量错误定位方法定位结果只是一系列可疑语句，从而可能造成误报的情况，本文定义了范围不变量错误定位可疑语句的可疑度，减少了错误定位的误报。
　　本文对各个优化方法进行了对比实验验证了优化效果。并将优化后的范围不变量错误定位方法与经典的Tarantula方法进行了对比，分析了优化范围不变量错误定位不易定位的错误。对于可以定位的错误，验证了优化方法较Tarantula定位效率更高。

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目录

第1章绪 论

1.1研究目的与意义

1.2研究现状

1.3课题主要内容及章节安排

第2章范围不变量软件错误定位方法

2.1引言

2.2范围不变量错误定位方法整体思路

2.3程序插装

2.4不同类型的程序不变量学习算法

2.5本章小结

第3章范围不变量错误定位优化方法

3.1引言

3.2基于删除偶然正确性测试用例的测试用例优选

3.3整型变量范围不变量离散化优化

3.4基于失效用例前向数据依赖优化

3.5可疑度排序优化

3.6优化后的范围不变量错误定位

3.7本章小结

第4章范围不变量错误定位原型系统的设计与测试

4.1系统设计与实现

4.2系统功能测试

4.3系统性能测试

4.4本章小结

结论

参考文献

攻读硕士期间发表的论文及其它成果

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致谢