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基于形式化UML测试序列生成方法研究

作　者: 柳伟
导　师: 王卓
学　校: 哈尔滨工程大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: UML状态图测试序列扩展的有限状态机软件测试
分类号: TP311.53
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 5次
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内容摘要

测试序列的优劣直接影响到测试的质量,如何生成优秀的测试序列已是测试领域中较为重要的研究方向。UML语言是近年来面向对象系统开发应用较为广泛的工具之一,它具有易于表达、定义良好,功能强大、普遍使用的特点。利用UML建立软件模型是目前使用较为广泛的方法。在测试领域中,UML的应用依然广泛。本文在这个背景下对基于形式化UML生成测试序列的方法、过程做了比较完整的研究。本文首先简要介绍了软件测试的一些基本知识如：测试的定义、重要性、目的、过程及方法,重点阐述了了面向对象软件测试技术及测试用例设计方法。接着介绍了UML的基本概念,UML中状态图、协作图的基本语法规则,并给出了将协作图形式化描述为有向图,状态树形式化描述为树形结构的方法。利用上述方法,不仅用形式化的数据结构描述了协作图与状态图而且还为生成测试序列奠定了基础。然后分析了扩展有限状态机的基本原理,并结合实例给出了将形式化的状态图转化为扩展有限状态机的方法。由于UML状态图存在层次和并发性,传统的流分析技术不能直接应用,所以应用扩展有限状态机将状态图展平,去除其层次及并发。之后利用最深度优先遍历算法遍历由扩展有限状态机转化的赋值测试树,生成测试序列。根据最深度优点算法能够首先生成发现错误概率较大的序列,并且使生成的测试序列能够满足状态迁移覆盖准则,降低了测试成本。最后给出了AUV控制系统的实例,证明了基于多元状态树生成测试序列的实用性。

全文目录

摘要 5-6Abstract 6-9第1章绪论 9-13 1.1 研究的背景 9 1.2 国内外研究现状 9-11 1.3 工作内容及论文结构 11-13第2章软件测试概述 13-21 2.1 软件测试定义 13 2.2 软件测试目的 13-14 2.3 软件测试的过程 14-15 2.4 软件测试的方法 15-17 2.5 面向对象的测试技术 17-19 2.5.1 面向对象的测试技术的内容及过程 17-18 2.5.2 面向对象软件的测试用例设计 18-19 2.6 本章小结 19-21第3章 UML中协作图和状态图的形式化 21-32 3.1 UML概述 21-22 3.2 基于形式化UML测试序列生成框架 22-23 3.3 协作图的形式化 23-26 3.3.1 协作图的基本语义 23-24 3.3.2 协作有向图 24-26 3.4 状态图的形式化 26-31 3.4.1 状态图的基本语义 26-27 3.4.2 多元状态树 27-31 3.5 本章小结 31-32第4章基于多元状态树生成测试序列 32-44 4.1 扩展的有限状态机 32-34 4.1.1 扩展有限状态机定义 32-33 4.1.2 EFSM状态迁移不可执行性分析 33-34 4.2 多元状态树转化为EFSM 34-37 4.2.1 EFSM测试模型的定义 34 4.2.2 构建全局状态 34-35 4.2.3 构建全局迁移 35-37 4.3 基于EFSM测试模型生成测试序列 37-43 4.3.1 基于EFSM的测试序列生成步骤 37-38 4.3.2 状态机的覆盖准则 38-39 4.3.3 赋值测试树 39-41 4.3.4 基于赋值测试树生成测试序列 41-43 4.4 本章小结 43-44第5章 AUV运动控制系统测试序列的生成 44-51 5.1 AUV控制系统概述 44-45 5.2 AUV运动控制系统UML模型的形式化 45-49 5.2.1 AVU运动控制系统协作图的建立与形式化 45-47 5.2.2 AUV运动控制系统状态图的建立与形式化 47-49 5.3 AVU运动控制系统测试序列的生成 49-50 5.4 本章小结 50-51结论 51-52参考文献 52-55攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 55-56致谢 56

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