面向对象集成测试的分层增量测试策略

摘要

面向对象软件的三个主要特征是：封装、继承和多态。封装造成信息的隐藏，而继承和多态则在类之间简单的聚合和关联的关系上加入层次化，并造成潜在的动态依赖，从而导致类之间关系变得错综复杂。这种突出的特点对面向对象软件测试提出了新的要求——软件测试不仅要适应面向对象软件的特性，而且要快速、准确、清晰地检查所有的关系。在整个软件测试中，集成测试是最重要同时也是最困难的，从哪里开始测试，沿怎样的路径进行测试又是集成测试中最核心的两大问题。 本篇论文的目标是提供一种进行面向对象集成测试的策略。这种策略基于Kung等人在其回归测试方法中提出的测试层次概念，并且融入了增量测试的观点。首先，本文从前期的设计文档中直接得到UML类图，并作为类间关系分析的ORD图，这样省去了使用逆向工程算法从程序代码中生成ORD图的工作。接着，对ORD图上的每一个类进行类间关系的分析，包括静态关系和动态关系，使用两个类集合和一个布尔函数来表示。然后，基于分析的结果定义测试层次，它由三部分组成——目标类集（T_aim）、依赖集（T_dep）、类型（T_type），从后面可以看到，一个测试层次对应着集成测试的一个测试单元。接下来，根据两点前提对符合条件的测试层次两两排出测试优先顺序，然后整理所有的优先顺序制定出整个软件的集成测试顺序，并通过图形直观地表现出来。随后，本文在此测试顺序图上进行了两项深入的工作。其一，按照简化规则将测试层次重写，其目的是为测试层次中添加更多的信息，主要是依赖集中各个类在测试中的作用；其二，考虑了抽象类的影响，抽象类不可实例化的性质使得一些测试层次的测试不可行，必须删除这些测试层次，合并它的出入边，并将其目标类的测试顺延至后面可行的测试层次上。最后，本文给出测试顺序自动生成工具的设计，并通过代码实现了这个工具的软件核心部分。 整个测试的目标是最小化需要建立的桩函数的数目来减少测试的开销，方法是在测试一个类之前先测试它所依赖的各个类，并且每一次测试最多增加一个新类，即所谓的增量测试。 本文的案例分析是对一个User Interface子系统进行测试。应用上面的分层测试策略，得到最终的集成测试顺序图。从该测试顺序图上，可以清晰、直观地看到每一个测试层次的测试目标、相关类的作用、测试的是静态关系还是动态关系，以及哪些测试层次必须顺序执行，哪些可以并行执行，这样，方便了测试人员测试用例的选择，测试资源的分配，测试方案的制定，从而提高了整个测试的效率。