[發明專利]一種基于多目標優化的測試用例優先級排序方法

有效

• 申請號: 202010428825.9
• 申請日: 2020-05-20
• 公開（公告）號: CN111666209B
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發明（設計）人: 夏春艷;張巖;霍婷婷;郭冰;石晨陽
• 申請（專利權）人: 牡丹江師范學院
• 主分類號: G06F11/36
• 分類號: G06F11/36
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種基于多目標優化的測試用例優先級排序方法。該方法給定待測程序和測試用例集，采用十進制的編碼方式對測試用例進行編碼，對編碼后的所有測試用例進行全排列，形成初始種群；依據測試用例的相似度和相異度構建選擇函數，從而對初始種群中的測試用例集進行評價，擇優生成種群數據；在此基礎上，基于Paroto最優的非支配排序遺傳算法，以測試用例集的錯誤檢測率、語句覆蓋率和有效執行時間為優化目標，針對測試用例的優先級別進行排序，最終輸出測試用例的最優排序集。本發明的目的在于解決復雜軟件回歸測試成本高昂、測試用例優化目標過于單一的問題，最終實現快速定位軟件缺陷，提高軟件測試效率，有效降低回歸測試成本，保障軟件質量的目標。

技術領域

本發明涉及軟件測試與程序分析領域，尤其適用于軟件測試中的測試用例優化技術領域，其目的在于按照優化目標為待測程序自動找到一個符合測試需求的測試用例序列，以加快故障定位，盡早的檢測到錯誤，是一種幫助軟件測試人員降低回歸測試成本，保障軟件質量的方法。

背景技術

軟件測試是保障軟件質量的重要手段，主要目標就是確保可交付的軟件沒有缺陷。實際上，軟件在開發完成后，由于客戶需求等原因發生改變，軟件開發人員還會對軟件執行修補等操作。為了提高軟件的可靠性，軟件測試人員需要對維護后的軟件重新進行測試，也就是檢驗修改后的軟件是否引入了新的錯誤，這種測試方法稱為回歸測試。但由于開發人員對軟件不斷的進行修改，導致測試用例集變得越來越龐大和復雜。因此，如果能夠高效的利用已有的測試用例對修改后的軟件進行測試，可以有效地降低回歸測試的成本和軟件測試人員的工作壓力，提高軟件測試工作的效率，增加軟件產品的質量和可靠性。

在實際的回歸測試中，常用的測試用例優化技術主要包括測試用例集約簡(TestSuite Minisation，TSM)、測試用例選擇(Test Case Selection，TCS)和測試用例優先級(Test Case Prioritization，TCP)。TSM和TCS都是通過相關準則放棄冗余測試用例，達到提高回歸測試效率的目的，在一定程度上存在遺漏重要測試用例而導致測試用例集檢錯能力降低的風險。而TCP是在不減少測試用例數量的情況下，按照既定的測試目標設置測試用例的優先級別，使得具有較高優先級的測試用例優先執行，以加快故障定位，達到盡早的檢測到錯誤，降低回歸測試成本和提高軟件可靠性的目的。

TCP的關鍵技術之一是確定測試用例優先級的優化目標，即對測試用例排序的依據。優化目標會直接影響測試用例排序的執行順序，從而影響回歸測試中被測軟件的故障檢測效率。目前，有許多學者針對這一問題進行研究，Mukherjee等人對2001年至2018年的90篇關于TCP的學術論文進行研究，結果顯示錯誤檢測率(APFD)、語句覆蓋率(APSC)和有效執行時間(EET)是處理TCP問題最有效的三項度量指標。Kavitha等人提出了基于檢錯率的測試用例排序方法，Walcott等人提出了基于測試用例執行時間的優先級方法。孫家澤等人在2018年10月2日授權的發明專利中，提出了一種基于語句覆蓋率的測試用例優先級排序方法，該發明目的在于提供一種收斂速度快、穩定性好的測試用例優先級排序方法，有助于白盒測試過程中盡早發現軟件缺陷，降低測試成本。上述方法在一定程度上提高了回歸測試的效率，但其研究內容都是以單目標優化為主。隨著軟件程序的日趨復雜，單目標的TCP技術已經難以滿足回歸測試的需求。