[發明專利]一種基于相關輸入變量的變異體分組方法

有效

• 申請號: 202110051668.9
• 申請日: 2021-01-14
• 公開（公告）號: CN112699051B
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發明（設計）人: 黨向盈;鞏敦衛;姚香娟;鮑蓉;姜代紅;阮少偉;袁媛;申珅;徐瑋瑋;包季楠;袁偲朕
• 申請（專利權）人: 徐州工程學院
• 主分類號: G06F11/36
• 分類號: G06F11/36;G06N3/12
• 代理公司: 徐州市三聯專利事務所 32220
• 代理人: 陳帥

本發明公布了一種基于相關輸入變量的變異體分組方法，目的通過動態策略判定變異體與輸入分量的相關性，并基于相同輸入變量分組變異體。該方法首先建立變異測試用例生成優化模型，設計適應值函數。然后，隨機生成一些進化個體，作為基準測試數據，計算它的適應值；再對某一變量的值做很小的擾動，擾動后的值替換原變量的值，計算新測試數據的適應值；再通過比較擾動前、后對應的適應值變化，通過判定適應值與輸入變量的相關性，判定變異體被殺死與輸入變量的相關性；最后，建立變異體與輸入分量相關矩陣，采取一定的策略分組變異體。

技術領域

本發明涉及計算機軟件測試領域，具體是一種基于相關輸入變量的變異體分組方法。

背景技術

在軟件整個生命周期中，軟件測試是軟件質量的重要保障。通過有效的測試，能夠檢測軟件存在的缺陷，并且能夠提高軟件的可靠度。近些年，軟件測試技術也越來越成熟，其中，變異測試是一種故意植入缺陷的測試技術，它也是提高測試用例集充分性的一種有效方法。

變異測試首先通過使用變異算子對程序的某一語句實施合乎語法的微小變動，以產生一個新的程序，這個新程序就是一個變異體。某一測試用例分別執行變異體和原程序，如果兩者的輸出結果不同，那么，稱該測試用例殺死了該變異體，這種準則被定義為強變異測試；如果原程序和變異體，在變異點執行后，狀態出現不一致，即可認為該變異體基于弱變異測試準則被殺死。

對一個程序被實施不同的變異算子，一般會生成數量龐大的變異體，這增加了變異測試的代價，限制了變異測試在工業上的應用。為了克服以上不足，Papadakis等人在2011年《Software Quality Journal》第19期發表的文章“Automatically performingweak mutation with the aid of symbolic execution,concolic testing and search-based testing”一文提出一種新的軟件測試方法。他們基于弱變異測試準則殺死變異體的問題，轉化為變異條件語句真分支的覆蓋問題。為此，對于變異前后的語句和，基于弱變異測試的必要條件，構建變異條件語句“”，其真分支為一個標志語句，簡稱變異分支，一個變異分支對應一個變異體；然后，把這些變異分支插入到原程序的變異前的語句前面，這樣便形成了新的被測程序。那么，能夠覆蓋新程序變異體的測試用例，一定能夠基于弱變異測試準則，殺死對應的變異體。這樣做的好處是，將變異測試問題轉化為分支覆蓋問題。

研究表明很多輸入變量并不影響變異體是否被殺死，不相關變量參與變異測試，可能會影響變異測試的效率。而且，變異體與輸入變量的相關性是多對多關系。如果將大量的變異體，依據輸入變量的相關性進行分組，將有利于降低變異測試的代價。

然而，尋找變異體與輸入變量之間的相關性很難?？紤]到，基于搜索的進化算法，已經廣泛的應用于變異測試中，尤其是高效生成殺死變異體的測試用例。適應值函數用于驅動進化算法生成測試用例，本發明通過動態分析適應值變化與輸入變量相關性，快速得到變異體與輸入變量的相關性，從而基于輸入變量相關性分組變異體。

發明內容

為了解決上述現有技術中尋找變異體與輸入變量之間的相關性很難，進而導致軟件測試生成測試用例效率低下的問題，本發明提供一種基于相關輸入變量的變異體分組方法，該方法，首先建立變異測試用例生成優化模型，設計適應值函數；然后，將判定變異體是否被殺死與輸入變量的相關性，轉化為判定適應值與輸入變量的相關性，也就是在輸入域內，某一輸入變量取不同值是否影響適應值的變化。最后，基于相同相關輸入變量分組變異體。