组件测试中复杂数据类型的测试用例自动生成方法研究

摘要

随着软件工程的发展，基于组件的开发已经成为目前软件开发的主流模式。组件的可靠性和安全性直接影响整个系统的稳定性。组件的封装特性使得基于组件的测试具有较大的难度。在基于组件的开发中复杂数据类型已经得到广泛应用，如数组、指针及结构等类型。这些复杂数据类型参数的约束关系错综复杂，采用一般的测试用例生成方法难以生成有效的测试用例集合。因此，有必要深入研究组件中复杂数据类型参数的测试用例生成方法与技术。
　　 复杂数据类型参数的约束可以分为单个成员的约束及成员间的组合约束。单个成员约束指每一成员有取值范围的限制和特殊取值的指定。成员间组合约束指成员必须满足某种特定的组合逻辑关系。对这些约束的定义及解析是测试用例生成过程的关键。
　　 复杂数据类型参数的测试用例生成由若干步骤实现。首先通过解析形式化的组件接口信息，抽取参数各成员的取值约束及成员间的组合约束。按照参数各成员的取值约束产生各成员的取值列表。然后按组合约束指定的覆盖粒度对成员的取值列表进行组合覆盖，产生测试用例集。最后依照成员间的组合关系对其修改，生成最终测试用例集。
　　 在组件安全性测试系统CSTS中实现了基于组件的复杂数据类型测试用例自动生成的功能，能够针对数组、指针和结构类型等参数产生有效的测试用例集。实验及案例表明，这种方法能有效地生成数组、指针和结构类型参数的测试用例集合。
　　 这些测试用例集具有较高的检错能力和较小的测试用例规模，并有效地触发了案例中安全性漏洞。