面向?qū)ο筌浖y試輸入差異性度量及在ART中的應(yīng)用研究.pdf

1、隨著面向?qū)ο缶幊蹋∣bject Oriented Programming，OOP）技術(shù)的發(fā)展，目前越來越多的軟件采用OOP技術(shù)設(shè)計和開發(fā)軟件，我們稱之為面向?qū)ο筌浖?Object OrientedSoftware，OOS)，OOS的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣，OOS的質(zhì)量變得十分重要。然而，OOS中特有的封裝性、繼承性和多樣性給面向?qū)ο筌浖臏y試帶來了很大的挑戰(zhàn)。目前，存在諸多的面向?qū)ο筌浖y試方法，其中基于隨機測試(Random Testing，

2、RT)的測試方法最為簡單易用，被廣泛應(yīng)用于OOS的測試中。但是，現(xiàn)有的基于RT的測試方法的測試效率及效果不理想。近年來有學(xué)者使用改進的RT測試方法即自適應(yīng)隨機測試(Adaptive RandomTesting，ART)對OOS進行測試并獲得了不錯的測試效果。
　　ART是TY Chen教授提出的一種改進的RT測試方法。研究表明有缺陷的軟件通常具有連續(xù)的失效區(qū)域。ART旨在產(chǎn)生均勻分布于整個軟件輸入域中的測試輸入，以提高錯誤檢測效率

3、。ART目前已引起學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的廣泛關(guān)注，也產(chǎn)生了一系列的ART算法去生成均勻的測試輸入。ART方法的關(guān)鍵是要定義出一種測試輸入的差異性度量機制，以幫助生成均勻分布的測試輸入?，F(xiàn)有的研究表明，ART能有效地提升軟件的測試效率，減少軟件測試的開銷。但因OOS中測試輸入較復(fù)雜，測試輸入間的差異性難以度量，故ART在OOS測試中還未進行深入的研究。本文根據(jù)面向?qū)ο筌浖y試輸入的特點，提出了測試輸入的差異性度量機制，并且將自適應(yīng)隨機測試技術(shù)應(yīng)

4、用到面向?qū)ο筌浖y試中，提出了基于距離度量的OOS測試方法。本文分別對單方法測試和多方法測試進行了大量的實驗研究，實驗結(jié)果表明了提出的方法的可行性和有效性。同時完成了一個基于自適應(yīng)隨機測試的面向?qū)ο筌浖y試原型系統(tǒng)的實現(xiàn)。主要工作闡述如下:
　　1.提出了面向?qū)ο筌浖袦y試輸入的差異性度量機制。首先提出了差異性度量機制的距離表現(xiàn)形式，并且定義了距離的相關(guān)運算，分析了現(xiàn)有的各種基本數(shù)據(jù)類型和面向?qū)ο筌浖赜械淖远x類型，給出了基本數(shù)

5、據(jù)類型間和自定義類型之間的距離計算的公式，完成了對象距離的度量。考慮到測試用例中方法序列的多樣性，分別從不考慮方法參數(shù)和考慮方法參數(shù)兩種情況提出了方法序列差異性度量的公式，結(jié)合之前的對象距離度量，完成了對整個測試輸入的距離度量。
　　2.提出了基于距離度量的OOS測試方法并進行了實驗驗證。首先闡述了OOS的測試流程，其中涉及了對象信息的獲取和存儲、測試用例生成算法、基于ART的OOS算法和測試結(jié)果自動化分析，然后對測試類庫進行了單

6、方法測試，對各個方法的實驗結(jié)果進行了分析，最后對測試類庫進行了多方法測試，分考慮方法參數(shù)和不考慮方法參數(shù)這兩種情況進行討論和實驗分析。
　　3.設(shè)計實現(xiàn)了一個測試原型系統(tǒng)(ARTooXp)。該系統(tǒng)針對本文研究的測試輸入差異性度量機制和基于距離度量的OOS測試方法，分別設(shè)計了距離度量模塊和測試管理模塊。其中距離度量模塊主要利用本文提出的測試輸入差異性度量機制，完成面向?qū)ο蟪绦蛑腥我鈨蓚€對象間和任意兩個測試用例間的距離計算;測試管理模