[發明專利]xUnit框架下面向對象軟件中測試目標的自動化選擇方法

有效

• 申請號: 201310146574.5
• 申請日: 2013-04-24
• 公開（公告）號: CN103309805A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 顧慶;陳道蓄
• 申請（專利權）人: 南京大學鎮江高新技術研究院
• 主分類號: G06F11/36
• 分類號: G06F11/36
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 賀翔

技術領域

本發明涉及面向對象軟件的自動化測試中，關鍵測試目標的識別和選擇、以及測試用例設計問題；特別針對xUnit框架，以對象類為測試目標，在大量的對象類中選擇出關鍵的測試目標集合，據以設計測試用例，提高軟件測試性能和效率。

背景技術

xUnit框架又稱為單元測試框架，最初用于設計單元測試工具SUnit，測試面向對象編程語言SmallTalk所編寫的軟件。其后制作者將SUnit移植到Java語言，開發出著名的Java軟件單元測試框架JUnit。隨著JUnit的成功應用和推廣，xUnit框架被廣泛用于設計和開發各種編程語言的單元測試工具，其中包括AUnit、CUnit和CppUnit等，分別對應Ada語言、C語言和C++語言等。xUnit框架還推廣到Python、JavaScript、以及PHP等腳本語言。雖然被稱為單元測試框架，但是xUnit框架的功能并不局限于單元測試，可以拓展到集成測試甚至系統測試。目前xUnit框架已成為測試驅動開發理念的重要支持設施之一。

按照xUnit框架要求，測試人員或者開發人員編寫可以自動運行的測試用例（TestCase）。每一個測試用例針對一個測試目標；例如JUnit中的一個TestCase類對應被測Java軟件的一個對象類。測試用例中包含多個測試方法（TestMethod），針對測試目標中的組成元素；例如JUnit中TestCase類的每一個TestMethod方法對應Java類中定義的一個或多個方法。測試方法是最基本的執行單元，其中的重要成分是斷言（Assertion），用于判定測試用例執行是通過還是未通過。測試斷言根據測試目標的狀態來設定謂詞條件，測試時基于謂詞條件的判定值決定測試結果。多個測試用例組合在一起構成測試用例集（TestSuite）。xUnit框架以測試用例集為單位調度和執行測試用例，其中需要編寫測試代碼構建測試環境（TestContexts），主要完成多個測試目標的實例化和初始化。xUnit框架為測試人員和開發人員的有效合作提供便利，能夠提升軟件測試自動化程度，減少軟件測試的時間和成本。

目前軟件自動化測試技術主要分三大類，分別是隨機測試、基于搜索的測試、以及符號執行。其中隨機測試技術通過隨機地選擇函數/過程/方法調用序列和隨機確定輸入參數值來生成測試用例；可以增加測試用例的多樣性并保證測試結果的無偏性，但是不能保證軟件測試的覆蓋率，使得軟件缺陷檢測的幾率過低。基于搜索的測試將待覆蓋的測試目標轉換為目標函數，例如代碼距離等；采用啟發式搜索方法，例如遺傳算法、模擬退火等，搜索確定輸入參數值，進而生成測試用例。符號執行技術將軟件中的變量轉換為符號變量，將待覆蓋的測試目標轉換為路徑表達式，即路徑上分支謂詞的組合；通過求解路徑表達式生成對應的測試用例。這些自動化測試方法都需要考慮測試目標的設定問題。對于較大規模的計算機軟件，測試目標動輒上千，各個測試目標之間的依賴關系復雜；針對一個測試目標設計的測試用例，通常能夠覆蓋與其關聯的其他測試目標。另一方面，測試時間和成本有限，測試用例生成數量受到限制，不可能對所有測試目標設計和執行測試用例。有鑒于此，需要考慮測試目標的合理選擇問題：不應對所有測試目標一視同仁，而應該確定測試目標的優先級和排序，選擇關鍵測試目標集來設計和執行測試用例。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種xUnit框架下面向對象軟件中測試目標的自動化選擇方法，該方法是在xUnit框架下對面向對象軟件實施自動化測試時，選擇關鍵測試目標集，并據以設計測試用例；從而以較少的測試用例數量達到較高的軟件測試覆蓋率，提高軟件缺陷檢測的幾率，使得自動化測試更具有導向性和目的性；有效提高軟件測試的性能和效率。。

本發明所述的一種xUnit框架下面向對象軟件中測試目標的自動化選擇方法，其包含以下步驟：

1）基于xUnit框架，以被測軟件中的對象類作為測試目標；通過分析對象類之間的依賴關系構建類依賴圖；

2）根據類依賴圖和測試需求，基于節點的兩跳可達集，選擇影響范圍最大的關鍵節點集合；

3）將關鍵節點集合映射為關鍵類集合，以關鍵類集合中的對象類作為測試目標，再按照xUnit框架設計和執行相應的測試用例。

上述步驟1）具體過程為：首先獲取被測軟件的源代碼，解析其中所有的類（Class）；然后以每一個類為單位，根據類定義和類方法實現，分析類之間的依賴關系，確定類之間的關聯；最后將解析出的類映射為節點，關聯映射為有向邊，構建類依賴圖，該依賴圖為簡單的有向圖。