基于EFSM的UIO序列的生成研究

摘要

基于扩展有限状态机的测试用例自动生成的研究，是面向对象软件类测试中基于状态的测试的基础。面向对象软件中类的行为可以用有限状态机模拟，对类的测试可以看作有限状态机的测试，其中应用较广的技术是唯一输入输出序列(UIO)技术。UIO序列的产生是一个NP问题。对这类问题，遗传算法可以有效地解决。 本文分析研究目前国内外已有的测试用例生成技术，对基于有限状态机的测试方法进行对比分析，比较各种方法的优缺点；针对扩展有限状态机(EFSM)中状态迁移不确定性导致的状态不可执行问题进行研究，提出全局状态转化方法，将EFSM转化成等价的确定的有限状态机，从而能利用发展较为成熟的FSM方法生成测试序列；在基于状态分裂树这一概念上研究如何把UIO序列的产生转化为搜索问题，描述用遗传算法产生UIO序列的基本思想，详细讨论应用遗传算法时遇到的一些问题，如编码、UIO序列有效校验、适应度函数定义等。初步试验证实了遗传算法解决UIO序列问题的适用性和可行性。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1课题背景及其意义

1.2国内外研究现状

1.3主要研究内容和解决的主要问题

1.4论文组织安排

第二章软件测试技术

2.1软件测试目标

2.2软件测试方法

2.3软件测试策略

2.4软件测试过程

2.5本章小结

第三章遗传算法的原理及特点

3.1遗传算法的基本概念和操作

3.2遗传算法的关键问题

3.3遗传算法的计算过程

3.4本章小结

第四章基于状态机模型的测试研究

4.1关于有限状态机的术语及定义

4.2基于有限状态机的测试方法

4.2.1 T方法

4.2.2 D方法

4.2.3 W方法

4.2.4 U方法

4.3 EFSM到等效的FSM的生成

4.3.1扩展有限状态机的相关概念

4.3.2 EFSM的不确定性分析

4.3.3基于变量值域进行状态分裂的思想

4.3.4 EFSM转化为FSM的算法

4.3.5实例分析

4.4本章小结

第五章应用GA解决UIO序列生成

5.1状态分裂树

5.1.1 FSM的状态间分裂序列

5.1.2 FSM的状态识别序列

5.1.3状态分裂树

5.2遗传算法搜索UIO序列的思想

5.2.1编码策略的选择

5.2.2适应度函数的定义

5.2.3遗传算子的选取

5.2.4终止条件

5.3基于遗传算法产生UIO序列

5.4实验和分析

5.4.1 GA的适用性和有效性

5.4.1与随机方法的对比

5.5本章小结

第六章总结与展望

6.1本文的工作总结

6.2今后的工作展望

参考文献

攻读学位期间的研究成果

致谢