[發明專利]一種基于SysML模塊圖的集成測試序列生成方法

有效

• 申請號: 201610003625.2
• 申請日: 2016-01-05
• 公開（公告）號: CN105677563B
• 公開（公告）日: 2018-08-14
• 發明（設計）人: 舒堅;鄭春;楊豐玉;樊鑫;胡正;鄭巍
• 申請（專利權）人: 南昌航空大學
• 主分類號: G06F11/36
• 分類號: G06F11/36
• 代理公司: 南昌洪達專利事務所 36111
• 代理人: 劉凌峰

本發明公開了嵌入式軟件測試中一種基于SysML模塊圖的集成測試序列生成方法。該方法適用于集成復雜度較大、各應用系統間交聯關系較多的嵌入式系統。本發明依據嵌入式系統邏輯上的功能組合關系提出一種先約束再組合、先成對再成組、由里到外、自底向上集成測試策略；通過分析系統的需求和設計，使用SysML模塊圖對其進行建模；對SysML模塊圖進行解析，將其轉換為有向圖；依據功能模塊的組合關系，提出相關模塊分支覆蓋準則；依據模塊間存在的數據交換，提出關鍵模塊覆蓋準則；然后以覆蓋準則為導向，遍歷有向圖，自動生成集成測試序列集。本發明結合了模型驅動的工程技術，實現測試序列生成自動化，提高了軟件測試效率。

技術領域

本發明涉及計算機軟件測試領域，主要涉及一種基于SysML模塊圖的集成測試序列生成方法。

背景技術

嵌入式實時系統中存在復雜的邏輯關系，且已廣泛運用于航空、軍事等領域中。隨著航空設備軟件化的概念日趨明顯，軟件已成為飛控、火控、航電及維修保障的核心。在波音757的飛控系統中，支持系統冗余度管理和故障檢測的代碼部分超過整個代碼的55％。然而，系統規模和復雜性的迅速增長，使測試所需的用例成數量級的增長。如何合理的設計測試用例是軟件測試領域的關鍵問題。測試用例的自動生成實質就是根據軟件開發各階段的規格說明和程序的內部機構精心選取一批測試用例的過程，具體實現包括兩階段：提取測試序列和選取滿足各序列執行要求的測試用例集，也就是說，測試用例的設計是由測試序列為引導。

目前在行業內，基于模型的自動化測試主要集中在基于UML的測試用例自動生成上。江南大學的任洪麗，為了防止在測試用例自動生成過程中出現狀態爆炸問題，提出了一種使用改進的蟻群算法直接從UML狀態機圖中生成測試用例的方法。針對單一UML模型測試不充分的問題，重慶大學的曾一通過結合UML類圖、順序圖、交互概覽圖，構造可測試交互概覽圖，并基于該模型提出一種測試線索生成方法。南京大學的陳鑫采用了面向路徑的測試用例生成方法，為了滿足對安全攸關場景建模的需求，對UML活動圖擴充了時間驅動機制和時間特性描述機制，然后以簡單路徑覆蓋準則為導向，自動生成測試用例，實現對場景中所有可能運行的完全覆蓋。如文獻：(1)任洪麗，張偉，李文瑞.基于改進蟻群算法UML狀態機圖的測試用例生成[J].計算機工程與設計，2010,31(17):3835-3837,3928；(2)曾一，王翠欽，李函逾，洪豪.基于UML交互概覽圖的測試線索生成方法[J].計算機應用，2014,34(1):270-275,291；(3)陳鑫，姜鵬，張一帆，黃超，周巖.一種面向列車控制系統中安全攸關場景的測試用例自動生成方法[J].軟件學報,2015,26(2):269-278。

雖然上述方法能夠在部分程度上通過對系統建模以達到測試要求，但總體而言，這些方法都是從軟件層面來對系統結構進行建模，難以對包括硬件設備的復雜嵌入式實時系統進行一致性驗證分析。SysML是系統工程應用開發的標準語言，能夠彌補功能描述不足、模型互操作性差、模型缺乏嚴格的語義等UML在系統工程領域中建模所存在的問題。

綜上所述，本文使用SysML模塊圖對嵌入式實時系統進行建模，提出了一種可行的集成測試策略，并以相應的覆蓋準則為導向，自動生成集成測試序列集。

發明內容

本發明的目的在于為了降低軟件測試人員的工作強度、提高軟件測試效率，提供了一種基于SysML模塊圖的集成測試序列生成方法。該方法適用于嵌入式系統中的功能模塊集成測試。

為了實現上述發明目的，本發明的技術方案是，針對嵌入式系統邏輯上的功能組合關系提出一種先約束再組合、先成對再成組、由里到外、自底向上的集成測試策略；然后以覆蓋準則為導向，自動生成集成測試序列集。

本發明的具體步驟如下：

(1)嵌入式系統的功能分組能夠將各應用系統之間的邏輯關系組織起來，通過對這種邏輯關系進行分析，提出一種集成測試策略。具體如下：