[發明專利]一種遍歷場景狀態圖的嵌入式測試用例設計與生成方法

在審

• 申請號: 201210316605.2
• 申請日: 2012-08-30
• 公開（公告）號: CN102968368A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發明（設計）人: 鄭彥興;楊廣華;李東紅;劉宇;房友園;鄧世偉;蘇曉艷
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍63928部隊
• 主分類號: G06F11/36
• 分類號: G06F11/36
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

技術領域

本發明屬于計算機信息處理技術領域，具體涉及一種遍歷場景狀態圖的嵌入式測試用例設計與生成方法。?

背景技術

在軟件測試過程中，測試用例的設計與生成往往是軟件測試的關鍵與難點。對于嵌入式軟件測試，被測軟件一般具有實時性、并發性等特點，測試用例設計與生成時需要考慮這些特點，有針對性的進行設計。目前，基于場景的測試方法成為軟件測試領域的研究熱點。美國亞利桑那州大學的W.T?Tsai等人提出了基于場景模型的面向對象測試框架，使用場景生成工具產生測試場景，還提出了積極測試、消極測試、測試切片、分割測試等測試技術。瑞士蘇黎世大學的J.Ryser等人提出了基于場景的軟件驗證和測試方法SCENT（A?Method?forSCENario-Based?Validation?and?Test?of?Software），在分析階段創建場景，將場景形式化為狀態圖，通過對狀態圖添加注釋為測試用例的生成提供有用信息，注釋的內容包括前置條件、后置條件，數據范圍等，通過路徑遍歷狀態圖產生測試用例。美國奧本大學的K.H?CHANG等人提出基于形式化規范和使用剖面的測試場景生成方法，該方法使用Object-Z形式化語言描述軟件需求，使用狀態轉換圖對系統的動態行為建模，通過在狀態轉換圖上添加概率信息來反映使用剖面，將需求規范轉換為狀態轉換圖，然后根據狀態轉換圖生成測試場景。?

測試用例是為驗證程序是否符合特定系統需求而開發的測試輸入、執行條件和預期結果的集合。系統需求通常采用自然語言描述，需要以更加規范的方式進行表達。很大部分的嵌入式軟件系統為反應式系統，適合采用基于狀態的模型進行描述。ACDATE模型比較適合對基于狀態的反應式系統進行建模，可以分析系統需求并構造場景描述，ACDATE模型主要采用Actor、Condition、Data、Action、Timing、Event六個模型元素進行描述系統需求，如圖1所示。?

模型元素Actor：用于表示場景中的物理實體或概念實體（如人、設備或訪問賬號等），當接受到外部事件時能夠初始化并執行相應行為。?

模型元素Condition：用于表示場景中的狀態或判定條件，包括pre-condition（前置條件/狀態）和post-condition（后置條件/狀態）。?

模型元素Data：表示場景中用于計算或處理過程的變量或常量信息，可以是字符串、文?本消息、圖像、聲音或視頻流等。?

模型元素Action：用于表示場景中的改變狀態的操作過程。該操作過程在滿足前置條件和觸發事件時執行。典型的Action應該是簡單的原子操作，如變量賦值、調用方法、創建對象、產生返回事件或輸出數據等。在面向對象的設計模型中，一個方法就是一個Action。?

模型元素Timing：用于描述場景中的其他元素的時間屬性。在Action中的時間約束包括最小延遲時間、最后截至時間、最大間隔時間等，在Event中的時間約束包括最小延遲時間、最大延遲時間等。?

模型元素Event：用于描述場景中由系統對象產生或影響而發生的事件，一般會觸發Action，可以是外部激勵（如輸入數據、外部行為）、方法調用、消息、時序事件等。?

發明內容

為了克服上述現有技術的不足，本發明提供一種遍歷場景狀態圖的嵌入式測試用例設計與生成方法，采用可以重用的場景模式，在面對大量嵌入式系統需求時，通過對被測系統需求進行建模并劃分到不同的場景模式，依據場景模式構建測試場景的狀態圖，能夠以較快的方式設計、生成和修改軟件測試用例，提高了測試用例的可重用性，實現對嵌入式系統的有效測試。?

為了實現上述發明目的，本發明采取如下技術方案：?

一種遍歷場景狀態圖的嵌入式測試用例設計與生成方法，所述方法包括以下步驟：?

步驟1：構建場景樹；?

步驟2：構建場景狀態圖；?

步驟3：生成測試用例。?

所述步驟1中，通過分析被測系統構建場景，進而構建場景樹，所述場景樹的結構采用分級方式進行管理。?

所述被測系統為場景樹的根節點，所述場景樹的葉子節點為原子場景，每個分支看成是對被測系統需求的進一步分解，每個分支代表被測系統的一部分相關需求（如功能相關，數據相關或時間特性相關等）。原子場景代表了系統的一個最小的功能點，原子場景是不可再分和獨立可測的。所述原子場景通過順序、條件、并發或循環控制結構聯系在一起組成子場景，所述子場景組成復合場景，復合場景是系統級場景，代表了被測軟件系統的一個功能包，反映了系統更高層面的功能集合。?