基于UML活动图的测试场景智能化生成方法研究

摘要

软件测试是保证软件质量的重要手段，测试成本占整个软件开发成本的40％到50％，测试场景/用例的质量和生成方法决定着测试的可靠性和成本。随着UML标准和RUP软件开发过程的广泛应用，基于UML活动图的场景测试方法可以在软件开发的早期阶段实施，及早发现软件中存在的缺陷。基于UML活动图的场景生成方法有人工和自动化两种方式，人工方法的缺点是成本高、可靠性和效率低；自动化方法的缺点是处理UML活动图的各种图形元素的能力有限，适用范围小。 针对自动化方法的缺陷，本文提出了改进的反蚁群测试场景自动生成算法，该算法可以处理UML活动图中表示并发线程的分叉汇合对的多重嵌套结构以及循环结构，提高了解析活动图的能力，扩大了算法的适用范围。本文首先在分析UML模型在软件测试中的优势和地位的基础上，研究了UML活动图的可测性并给出了扩充其可测性的策略。然后，论文规范了分叉汇合的命名规则，增加蚂蚁的记忆体、系统循环体和系统信息体等数据结构，设计了循环嵌套结构的场景的生成方法，利用递归处理分叉汇合多重嵌套结构，并生成相应的细—线程树。 最后，本文结合实例设计了该算法的完整实现方案，并在.NET环境下用C＃语言对改进算法进行了验证。本文给出了上海轨道交通六号线的测试项目(AFC)中的一个活动图实例，生成其XML文档，利用改进的反蚁群算法解析XML文档，生成该活动图的细—线程树。从生成结果看，改进的反蚁群算法增强了处理活动图的能力，提高了测试充分性。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1研究背景

1.2国内外研究现状及问题的提出

1.3课题来源

1.4论文的主要工作及创新点

1.5论文章节安排

第二章基于UML活动图的可测性分析

2.1 UML相关技术

2.1.1 UML语义

2.1.2 UML表示

2.2 UML模型在软件测试中的优势

2.2.1模型的可测试性定义

2.2.2 UML活动图可测性分析

2.3本章小结

第三章基于UML活动图的测试场景分析与生成

3.1场景测试法及其扩展

3.1.1场景测试法

3.1.2基于活动图的场景测试方法

3.1.3细-线程(Thin-Threads)方法

3.2 UML活动图元素语义描述

3.3活动图中分叉汇合对的命名规范

3.4分叉汇合对内场景分析

3.5 小结

第四章 改进的反蚁群智能算法

4.1蚁群优化算法和反蚁群方法

4.1.1蚁群优化算法简介

4.1.2反蚁群算法及其在测试场景/用例自动生成中的应用

4.2改进的反蚁群算法

4.2.1 改进的反蚂蚁行为特征描述

4.2.2改进的反蚁群智能算法

4.2.3数据结构

4.2.4记忆体的存储

4.2.5添加循环信息

4.3本章小结

第五章实例分析

5.1实验系统框架

5.2 XML技术及其应用

5.2.1 XML元数据交换(XMI)

5.2.2 XML编程技术

5.3 XML生成和解析

5.3.1 XML文档生成

5.3.2 XML初始化

5.4智能搜索与细-线程树生成

5.4.1系统实现

5.4.2实验结果

5.5本章小结

第六章总结与展望

6.1总结

6.2展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和参加的科研项目