[發(fā)明專利]一種基于功能塊圖測(cè)試模型自動(dòng)生成測(cè)試用例的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510412282.0
• 申請(qǐng)日: 2015-07-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104991863B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-11-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李寧;費(fèi)巧玲;蔣明睿;劉鵬翔;賀曉梅;王朵;陳明奎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株洲南車(chē)時(shí)代電氣股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06F11/36
• 分類(lèi)號(hào): G06F11/36
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務(wù)所(普通合伙)43008
• 代理人: 周長(zhǎng)清,譚武藝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及嵌入式軟件開(kāi)發(fā)的軟件測(cè)試技術(shù)，具體涉及一種基于功能塊圖測(cè)試模型自動(dòng)生成測(cè)試用例的方法。

背景技術(shù)

軟件測(cè)試是軟件質(zhì)量的一個(gè)重要保證，在軟件測(cè)試領(lǐng)域，測(cè)試用例和測(cè)試腳本的編寫(xiě)一直是軟件測(cè)試的一項(xiàng)重要工作，測(cè)試用例和測(cè)試腳本的質(zhì)量對(duì)于測(cè)試的質(zhì)量和被測(cè)軟件的質(zhì)量有重大的影響，針對(duì)同樣的需求，不同水平的測(cè)試人員編寫(xiě)的測(cè)試用例和測(cè)試腳本質(zhì)量相差很大，而且人工編寫(xiě)測(cè)試用例和測(cè)試腳本工作量很大，效率較低。

基于模型的測(cè)試(Model based testing，簡(jiǎn)稱MBT)屬于軟件測(cè)試領(lǐng)域的一種測(cè)試方法，它通過(guò)建立測(cè)試場(chǎng)景或測(cè)試模型(以下簡(jiǎn)稱測(cè)試模型)，自動(dòng)生成測(cè)試用例和測(cè)試代碼。它是軟件測(cè)試的一種新興技術(shù)，與傳統(tǒng)測(cè)試技術(shù)相比，MBT更直觀、更容易理解，能夠自動(dòng)生成測(cè)試數(shù)據(jù)，測(cè)試覆蓋率高，測(cè)試用例的邏輯路徑能方便的展示出來(lái)，方便校核需求與代碼，省去大量的重復(fù)代碼的編寫(xiě)工作，測(cè)試用例的代碼由測(cè)試模型生成，能夠提升測(cè)試效率，而且MBT模型形象直觀、更容易理解，它通過(guò)算法自動(dòng)生成測(cè)試用例與測(cè)試腳本，能夠提高測(cè)試設(shè)計(jì)與測(cè)試用例的質(zhì)量。目前基于模型的測(cè)試研究主要有因果圖、判定表、正交表、FSM有限狀態(tài)機(jī)、UML統(tǒng)一建模語(yǔ)言模型等建模方法，但是因果圖、正交表測(cè)試建模方法，無(wú)法處理時(shí)序問(wèn)題和狀態(tài)轉(zhuǎn)移問(wèn)題；基于FSM有限狀態(tài)機(jī)的測(cè)試建模存在模型爆炸的缺點(diǎn)；UML適用于面向?qū)ο蟮能浖_(kāi)發(fā)的測(cè)試建模，不適用于面向過(guò)程的軟件開(kāi)發(fā)的測(cè)試建模。

如圖1所示，基于模型的測(cè)試的一般步驟為：分析軟件的需求規(guī)格、根據(jù)需求建立模型、模型分析與檢查、根據(jù)模型生成測(cè)試用例以及根據(jù)模型或測(cè)試用例生成測(cè)試腳本。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)于MBT測(cè)試技術(shù)的都進(jìn)行了大量的研究，形成了一些MBT的測(cè)試方法，目前典型的MBT測(cè)試方法有以下幾類(lèi):基于因果圖模型的測(cè)試方法、基于判定表(Decision Tables)模型的測(cè)試方法、基于正交表模型的測(cè)試方法、基于FSM(Finite-state machine)有限狀態(tài)機(jī)模型的測(cè)試建模方法、基于UML(Unified Modeling Language)統(tǒng)一建模語(yǔ)言的測(cè)試方法模型。

因果圖(cause effect graphics)是一種形式化語(yǔ)言，是一種組合邏輯網(wǎng)絡(luò)圖。因果圖把輸入條件視為原因，把輸出或程序狀態(tài)的改變視為結(jié)果，將黑盒看成是從因到果的網(wǎng)絡(luò)圖，采用邏輯圖的形式來(lái)表達(dá)功能說(shuō)明書(shū)中輸入條件的各種組合與輸出的關(guān)系?；谝蚬麍D模型的測(cè)試方法的基本原理是通過(guò)因果圖，把用自然語(yǔ)言描述的功能說(shuō)明轉(zhuǎn)換為判定表，然后為判定表的每一列設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)試用例。

因果圖模型輸入輸出主要包含以下兩種關(guān)系：原因與結(jié)果之間的關(guān)系、輸入及輸出條件的關(guān)系。如圖2所示，原因與結(jié)果之間的關(guān)系包括恒等、非、或和與四種關(guān)系。如圖3所示，輸入及輸出條件的關(guān)系包括異、或、唯一、要求和強(qiáng)制五種關(guān)系。

如圖4所示，現(xiàn)有技術(shù)的基于因果圖模型的測(cè)試方法一般分為5個(gè)步驟：(1)分析需求規(guī)格，提取原因和結(jié)果。分析軟件規(guī)格說(shuō)明描述中，哪些是原因(即輸入條件或輸入條件的等級(jí)類(lèi))，哪些是結(jié)果(即輸出條件)，并給每個(gè)原因和結(jié)果賦予一個(gè)標(biāo)識(shí)符。(2)建立因果圖模型。分析軟件規(guī)格說(shuō)明描述中的語(yǔ)義，找出原因與結(jié)果之間，原因與原因之間對(duì)應(yīng)的關(guān)系，根據(jù)這些關(guān)系，畫(huà)出因果圖。(3)建立因果圖中輸入、輸出的約束關(guān)系。由于語(yǔ)法或環(huán)境限制，有些原因與原因之間，原因與結(jié)果之間的組合情況不可能出現(xiàn)，為表明這些特殊情況,在因果圖上用一些記號(hào)表明約束或限制條件。(4)把因果圖轉(zhuǎn)換為判定表。(5)根據(jù)判定表生成測(cè)試用例。把判定表的每一列拿出來(lái)作為依據(jù)，自動(dòng)生成測(cè)試用例。

基于因果圖建模的測(cè)試方法邏輯性強(qiáng)，對(duì)于需求的表達(dá)清晰明了、易于理解，它不僅僅考慮輸入之間的邏輯組合，并且考慮了輸入之間的約束關(guān)系，可以通過(guò)約束關(guān)系，避免輸入組合的爆炸，降低測(cè)試用例數(shù)量，但是基于因果圖模型的測(cè)試方法存在以下缺點(diǎn)：(1)、基于因果圖模型的測(cè)試方法對(duì)于時(shí)序關(guān)系不敏感，當(dāng)需求中涉及時(shí)序(延時(shí)、脈沖)關(guān)系時(shí)，因果圖模型無(wú)法清晰地表述。(2)、基于因果圖模型的測(cè)試對(duì)于邊界不敏感，當(dāng)出現(xiàn)比較邏輯(大于、等于、大于等于、小于、小于等于)時(shí)，因果圖建模無(wú)法提取相應(yīng)的邊界，只能人工去提取邊界。(3)、基于因果圖模型的測(cè)試方法對(duì)于運(yùn)算邏輯不敏感，當(dāng)出現(xiàn)運(yùn)算邏輯(加、減、乘、除、求模、取余)時(shí)，因果圖模型無(wú)法對(duì)這些運(yùn)算邏輯進(jìn)行識(shí)別，也無(wú)法對(duì)運(yùn)算邏輯進(jìn)行測(cè)試分解。(4)、基于因果圖模型的測(cè)試方法無(wú)法識(shí)別軟件的狀態(tài)和狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)移關(guān)系，因此只能生成測(cè)試用例，而無(wú)法生成可執(zhí)行的自動(dòng)化測(cè)試腳本。