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基于Petri网的软件测试技术研究

作　者: 李文瑞
导　师: 张伟
学　校: 江南大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 软件测试 结构测试 路径覆盖 测试数据 QPSO算法 Petri网 适应值函数
分类号: TP311.52
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 90次
引　用: 1次
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内容摘要


软件测试是软件开发过程中的重要阶段,是软件质量和软件可靠性的重要保障。软件测试的自动化相对人工测试能有效减少测试工作量和软件开发成本,测试数据的自动生成技术是软件测试自动化技术的核心,并在结构和功能测试、性能测试、嵌入式测试等方面得到广泛的应用。如何设计良好的测试数据以完成有效、全面的测试是目前研究的重点。论文在现有理论基础上,通过广泛的调研和深入的研究,提出了基于QPSO算法的路径覆盖结构测试数据自动生成技术。主要工作包括以下方面:1.阐述了软件测试相关技术和目前基于演化算法的路径覆盖结构测试数据自动生成方法及其存在的不足。2.针对目前演化算法生成单路径覆盖结构测试数据中存在的问题,提出了基于QPSO算法的单路径覆盖结构测试数据自动生成方法,并给出该系统的Petri网模型以动态的模拟系统的运行状态。在该方法中,通过面向距离法和面向覆盖法构造不同类型被测程序的适应值函数,提高了该方法的通用性。通过具体实验验证该方法的可行性和相对于目前演化算法方法的优点。3.针对全路径覆盖结构测试问题以及目前解决该问题的基本路径覆盖法和Z路径覆盖法,提出了基于QPSO算法的多路径覆盖结构测试数据自动生成方法,分析单路径覆盖和多路径覆盖结构测试数据自动生成的不同处理方式。对被测程序进行插桩以获取QPSO算法中粒子的运行路径,通过比较生成路径集和目标路径集的相似度来确定被测程序的适应值函数。通过两种不同类型的被测程序验证多路径覆盖结构测试数据自动生成方法相对单路径覆盖方法的优越性,并利用生成的测试数据进行测试以验证测试数据的有效性。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-7
第一章 引言  7-13
  1.1 研究背景及意义  7-8
  1.2 国内外研究现状  8-10
  1.3 主要研究内容  10-11
  1.4 论文结构  11-13
第二章 软件测试技术  13-21
  2.1 软件测试技术  13-14
  2.2 功能测试技术  14-16
    2.2.1 等价类划分  14-15
    2.2.2 因果图  15
    2.2.3 判定表  15
    2.2.4 边界值分析  15
    2.2.5 正交试验设计  15-16
    2.2.6 错误推测法  16
    2.2.7 状态转换测试  16
  2.3 结构测试技术  16-19
    2.3.1 域测试  16
    2.3.2 变异测试  16-17
    2.3.3 符号执行法  17
    2.3.4 程序插桩  17-18
    2.3.5 单元测试  18-19
    2.3.6 逻辑覆盖  19
  2.4 基于路径覆盖的结构测试数据自动生成  19-20
  2.5 本章小结  20-21
第三章 相关理论基础  21-29
  3.1 基本Petri 网  21-24
    3.1.1 基本定义  21-22
    3.1.2 Petri 网建模实例  22-24
  3.2 遗传算法  24-27
    3.2.1 遗传操作  25-26
    3.2.2 遗传算法生成结构测试数据系统的Petri 网模型  26-27
  3.3 PSO 算法  27-28
    3.3.1 PSO 算法  27-28
    3.3.2 与遗传算法的比较  28
  3.4 本章小结  28-29
第四章 QPSO 在单路径结构测试数据生成中的应用  29-41
  4.1 量子粒子群算法(QPSO)  29-31
  4.2 QPSO 生成单路径覆盖结构测试数据的Petri 网模型  31-32
  4.3 QPSO 生成单路径覆盖结构测试数据的实现  32-35
    4.3.1 适应值函数的构造  32-35
    4.3.2 测试数据生成步骤  35
  4.4 实验与分析  35-39
    4.4.1 实验一  36-38
    4.4.2 实验二  38-39
  4.5 本章小结  39-41
第五章 QPSO 在多路径结构测试数据生成中的应用  41-53
  5.1 多路径结构测试数据生成问题  41-42
  5.2 QPSO 生成多路径覆盖结构测试数据的实现  42-46
    5.2.1 适应值函数的构造  43-46
    5.2.2 测试数据生成步骤  46
  5.3 实验与分析  46-52
    5.3.1 三角形实验  47-49
    5.3.2 扩展实验  49-51
    5.3.3 测试数据有效性验证  51-52
  5.4 本章小结  52-53
第六章 总结与展望  53-55
  6.1 研究工作总结  53
  6.2 展望  53-55
致谢  55-56
参考文献  56-60
附录：作者在攻读硕士学位期间发表的论文  60

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机软件 > 程序设计、软件工程 > 软件工程 > 软件开发
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