基于复杂网络的软件优先测试策略研究

摘要

软件行业的不断发展壮大,软件本身复杂性不断增加的同时,软件质量问题也日益突出。从结构上研究软件的复杂性和稳定性是当今软件工程的一个新领域。复杂网络作为一种新兴的系统科学学科,它给软件系统的深入研究带来了崭新的视角。本论文以复杂网络为工具,构建软件系统的复杂网络模型,从整体上对软件网络的结构特性进行分析。
　　本文结合真实软件系统的软件测试结果展开讨论,并结合复杂网络参数及测试代码覆盖率,提出了测试优先度的概念以及软件优先测试策略。首先,对复杂网络基础理论知识进行了系统的介绍,包括复杂网络的研究简史、常用的复杂网络基本统计特征、四个复杂网络经典模型的基本特征和演化算法。随后一一阐述了软件测试过程中的五个主要步骤,并对软件测试的第一步单元测试过程进行了更深一步的介绍,包括单元测试的几种常用方法。其次,选取某企业开发的软件系统为研究对象,构建了该软件系统的网络模型,绘制出软件系统的网络关系图。验证了此软件网络的无标度特性和小世界特性,为将复杂网络特征参数引入到软件网络分析中提供了依据。最后,在分析软件系统初次单元测试中测试用例覆盖率的基础上,将复杂网络特征参数引入到软件结构研究中。结合复杂网络参数及测试代码覆盖率,提出了测试优先度的概念以及软件测试优先策略,给出了软件稳定性新见解。实例验证结果表明:该优先策略对于提高测试覆盖率,对及时查找出软件缺陷类是有效的,有利于软件测试效率的提高。

目录

摘要

Abstract

第一章 引言

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 国内外研究现状

1.2.2 研究中存在的不足

1.3 论文的主要工作和结构

1.4 论文的创新点

第二章 复杂网络理论

2.1 复杂网络研究简史

2.2 复杂网络的图表示

2.3 复杂网络静态统计属性

2.3.1 节点的度和度分布

2.3.2 平均路径长度

2.3.3 聚类系数

2.3.4 节点的介数

2.4 常见的复杂网络模型

2.4.1 规则网络模型

2.4.2 随机网络模型

2.4.3 小世界网络模型

2.4.4 无标度网络模型

2.5 本章小结

第三章 软件测试技术

3.1 软件质量

3.2 软件测试概述

3.3 单元测试方法

3.4 本章小结

第四章 园区管理系统实证分析

4.1 园区管理系统简介

4.1.1 系统开发背景

4.1.2 系统模块设计

4.2 软件网络模型仿真实现工具

4.2.1 NetDraw

4.2.2 Ucinet

4.2.3 MatLab

4.3 基于复杂网络的园区管理系统模型的建立

4.4 园区管理系统模型的仿真分析

4.4.1 园区管理系统网络结构图

4.4.2 园区管理系统复杂网络特性分析

4.5 本章小结

第五章 基于模块重要度的软件优先测试策略研究

5.1 园区管理系统的测试代码覆盖率分析

5.1.1 园区管理系统单元测试

5.1.2 测试代码覆盖率分析

5.2 测试优先度

5.3 园区管理系统的测试优先度值分析

5.4 本章小结

第六章 软件优先测试策略效率分析

6.1 软件优先测试策略

6.2 软件优先测试策略效率分析

6.2.1 基于代码覆盖率的软件优先测试策略效率分析

6.2.2 基于bug数量的软件优先测试策略效率分析

6.2.3 软件优先测试策略的先进性分析

6.3 本章小结

第七章 总结与展望

7.1 总结

7.2 展望

致谢

参考文献

攻读硕士期间发表的学术论文

附录