面向对象类集成测试序列生成方法研究

摘要

信息时代下，计算机科学技术的蓬勃发展带来了软件产业的飞速进步，软件产业现已遍及当代社会发展和经济生活的各个角落。作为提高和保证软件质量的重要手段，软件测试技术能够及时发现并纠正软件缺陷，避免因软件质量问题而导致的各类生产生活不便和重大经济损失。 集成测试是软件测试阶段中的关键步骤，确保各模块及子系统能够按照预期目标，准确且稳定地运行。面向对象程序的类间调用关系错综复杂，无法利用传统的集成测试方法进行测试，因此提出了基于测试序列的类集成测试策略。不同的类集成测试序列，其测试代价并不相同。确定合理的类集成测试序列，能够有效地降低测试桩复杂度，从而避免产生不必要的测试代价。可见，针对面向对象程序的集成测试，提出合理的类集成测试序列生成技术具有重要的意义。 国内外众多专家学者提出了多种类集成测试序列生成方法，然而现有方法生成的类集成测试序列的测试代价较高、针对复杂系统运行时间过长。本文在分析与研究现有方法的基础上，对目前存在的部分问题进行了改进，提出了基于奖惩机制的类集成测试序列生成方法和基于传递依赖的类集成测试序列生成方法，并实现了一个针对Java语言的类集成测试序列生成工具。 针对现有方法生成的类集成测试序列的测试代价较高、生成大规模系统的类集成测试序列时所需时间过久的问题，本文提出了一种基于奖惩机制的类集成测试序列生成方法。该方法首先根据测试成本和测试净收益，为所有的类设定初始测试优先级；之后，选择合适的类进行测试，并将这些类同其他待测类间的依赖关系作为反馈信息，重新计算其他待测类的测试净收益，利用奖惩机制调整其他待测类的测试优先级；重复上述过程，直至所有的类均被测试。实验证明，该方法能够在较短的时间内生成测试代价较低的类集成测试序列。 针对现有方法无法全面地度量类集成测试序列的测试代价这一问题，本文提出了一种基于传递依赖的类集成测试序列生成方法。该方法首先识别类间传递依赖，构建类间传递依赖模型；之后，计算控制耦合的复杂度，度量为传递依赖关系构建的测试桩的代价，设计新的测试桩复杂度计算方法；最后，根据新定义的测试代价度量方法，对现有方法进行改进。实验证明：该方法能够度量类间传递依赖，且类间传递依赖会对类集成测试序列的测试代价产生影响。 此外，本文设计并实现了一个针对 Java 语言的类集成测试序列生成工具，利用本文提出的两种方法生成类集成测试序列。

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