CN107832229A - 一种基于nlp的***测试用例自动生成方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及软件测试领域，特别涉及一种基于NLP的***测试用例自动生成方法，包括如下步骤：对软件需求文档进行预处理；利用NLP技术对进行预处理后的信息进行分词与语义分析；构建包含特定关键词的测试用例模板，对上述分析结果进行关键词模板匹配；根据匹配得到的关键字逻辑序列和测试用例模板，通过关键词替换，自动生成***测试用例。本发明的基于NLP的***测试用例自动生成方法，能够自动处理软件需求文档并得到具有语义逻辑的软件需求，技术门槛较低；能够根据软件项目知识积累，自动生成特定模板的***测试用例，提高了测试用例设计的规范性；能够根据软件需求文档，自动生成***测试用例，提高了软件测试效率，降低了测试人员工作强度。

Description

一种基于NLP的***测试用例自动生成方法

技术领域

本发明涉及软件测试领域，特别涉及一种基于NLP的***测试用例自动生成方法。

背景技术

软件测试是软件开发周期中不可或缺的环节，通常需要占用软件开发过程中一半以上的时间成本和费用成本。根据传统的软件开发V模型，软件测试活动可以分为单元测试、集成测试、***测试和验收测试等，每个测试活动都需要完成大量的测试用例设计和编写工作。实现测试用例自动生成能够有效提高测试工作效率。

常见的测试用例自动生成技术有符号执行，基于模型生成，基于形式化方法等。符号执行是一种程序分析方法，主要用于单元测试用例自动生成。符号执行通过分析程序源代码得到特定代码域的输入域和相应路径约束，通过某种搜索算法得到满足相应覆盖率要求的测试路径，即单元测试用例。基于模型生成的方法，适用于使用UML等方法进行建模的软件的测试，通过使用图搜索方法并定义相应的测试覆盖准则，对模型进行抽象和遍历，提取满足覆盖率要求的测试用例。基于形式化方法的用例自动生成技术，是利用形式化语言对***行为进行精确描述从而得到软件***规格说明，对析取范式形式表示的线性谓词进行变换，并利用相关域测试策略自动生成测试用例。

***测试用例自动生成，主要采用基于模型和基于形式化方法，但都要求对软件需求进行精确建模或形式化描述，所需的技术门槛较高，在一般的软件开发中应用成本较高。目前仍存在大量的软件开发活动是基于文档形式进行的，软件需求仍以非结构化的文本信息为主，没有实现精确的模型或形式化描述。对于这一类软件的测试活动，仍以手动设计和编写测试用例为主，测试人员工作量较大且效率较低。

发明内容

本发明的目的是提供了一种基于NLP的***测试用例自动生成方法，以解决现有测试用例生成方法存在的至少一个问题。

本发明的技术方案是：

一种基于NLP的***测试用例自动生成方法，包括如下步骤：

步骤一、对软件需求文档进行预处理；

步骤二、利用NLP技术对步骤一中进行预处理后的信息进行分词与语义分析；

步骤三、构建包含特定关键词的测试用例模板，对步骤二中得到的分析结果进行关键词模板匹配；

步骤四、根据匹配得到的关键字逻辑序列和测试用例模板，通过关键词替换，自动生成***测试用例。

可选的，在所述步骤一中，预处理包括将文档转换为纯文本，保留章节标题和段落信息，并提取特定章节。

可选的，在所述步骤二中，进行分词与语义分析包括：

步骤2.1、对经过预处理后的文本，以段落为基本模块提取文字序列；

步骤2.2、对单句话进行分词，得到词组序列；

步骤2.3、对词组序列进行浅层语义分析，标注语义角色，得到关键词逻辑序列。

可选的，在所述步骤三中，进行关键词模板匹配包括：

步骤3.1、提取词组逻辑序列中的主语词组；

步骤3.2、在项目测试用例模板库中进行主语关键词匹配；

步骤3.3、若找到匹配的测试用例模板，则根据词组逻辑序列，自动生成***测试用例；若没有找到匹配的关键词，则该语句处理结束。

发明效果：

本发明的基于NLP的***测试用例自动生成方法，能够自动处理软件需求文档并得到具有语义逻辑的软件需求，技术门槛较低；另外，能够根据软件项目知识积累，自动生成特定模板的***测试用例，提高了测试用例设计的规范性；进一步，能够根据软件需求文档，自动生成***测试用例，提高了软件测试效率，降低了测试人员工作强度。

附图说明

图1是本发明基于NLP的***测试用例自动生成方法流程图；

图2是基于NLP的分词与语义分析流程图；

图3是关键词匹配示意图。

具体实施方式

为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

下面结合附图1至图3对本发明的基于NLP的***测试用例自动生成方法做进一步详细说明。

本发明提供了一种基于NLP(Natural Language Processing，自然语言处理)的***测试用例自动生成方法，对文本形式的软件需求进行分词和语义分析得到特定关键词，再根据由领域知识提取的关键词模板，自动生成相应的测试用例。

本发明的基于NLP的***测试用例自动生成方法，主要分为四个步骤：文本预处理、分词与语义分析、关键词模板匹配、测试用例自动生成。

1)文本预处理：

对软件需求文档进行预处理，主要是将文档转换为纯文本，保留章节标题和段落信息，并提取特定章节。软件需求文档都是根据特定模板进行编制，每个章节都是对特定内容的描述。***测试用例设计集中在软件功能描述，提取出来的章节内容是下一步处理的重点。

2)分词与语义分析：

分词与语义分析环节是利用NLP技术，得到对软件功能描述的关键。分词算法建议使用基于字符匹配的分词方法，利用软件开发项目涉及的特定领域知识得到词汇库，再利用搜索算法进行扫描匹配分词。语义分析算法采用句子级的浅层语义分析，标注出语句的成分类型，如主语、谓语、宾语等成分，从而得到逻辑关系。

分词与语义分析主要步骤如图2所示，包括如下步骤：

S1、对经过预处理后的文本，以段落为基本模块提取文字序列；

S2、对单句话进行分词，得到词组序列；

S3、对词组序列进行浅层语义分析，标注语义角色，得到关键词逻辑序列。

3)关键词模板匹配：

针对软件项目的特定工程领域，基于项目工程经验，针对软件需求一般有针对性的需求分析和测试用例设计方法。根据积累下来的软件测试设计经验，可以形成包含特定关键词的测试用例模板，并可以通过关键词进行查找匹配。

关键词模板匹配方法如图3所示，包括如下步骤：

S1、提取词组逻辑序列中的主语词组；

S2、在项目测试用例模板库中进行主语关键词匹配；

S3、若找到匹配的测试用例模板，则根据词组逻辑序列，自动生成***测试用例；若没有找到匹配的关键词，则该语句处理结束。

4)测试用例自动生成：

根据匹配得到的关键字逻辑序列和测试用例模板，通过关键词替换，可以自动生成***测试用例。

本发明的基于NLP的***测试用例自动生成方法，能够自动处理软件需求文档并得到具有语义逻辑的软件需求，技术门槛较低；另外，能够根据软件项目知识积累，自动生成特定模板的***测试用例，提高了测试用例设计的规范性；进一步，能够根据软件需求文档，自动生成***测试用例，提高了软件测试效率，降低了测试人员工作强度。

下面以航电***中的一个画面的软件需求及其***测试用例设计为例，对本发明基于NLP的***测试用例自动生成方法进行说明。

1、软件需求为word形式的文档，经过预处理提取文本后，得到如下章节的内容描述：

5功能描述；

5.1主页面显示；

在主页面下按压“地图”键，进入数字地图导航页面；

在数字地图导航页面，航向显示范围为-180.0到179.9；

经过NLP的分词处理后，可以自动得到两句话的相应词组序列：

No.1在/主页面下/按压/“地图”键/进入/数字地图导航页面；

No.2/在/数字地图导航页面/航向/显示范围/为/-180.0/到/179.9；

并可以得到相应的成分：

No.1：

名词：主页面、“地图”键、数字地图导航页面；

动词：按压、进入；

状态语：在；

No.2：

名词：数字地图导航页面、航向、显示范围＝；

动词：为、；

状态语：在、到；

数词：-180,179；

经过语义分析，根据得到的权重值，可以自动得到相应的关键词逻辑序列：

No.1主页面、按压、“地图”键、进入、数字地图导航页面；

No.2数字地图导航页面、航向、显示范围、-180、179；

在过往的软件项目测试实践中，已经积累了一定量的软件测试用例模板：

模板1在{{X1}}页面，按压{{X2}}键，观察是否进入{{X3}}页面；

关键词：页面、按压、键、进入；

模板2在{{X1}}页面，通过设置不同的外部输入，观察{{X2}}在显示范围为下边界{{X3}}外、上、内，上边界{{X4}}上、外是否显示正常；

关键词：页面、显示范围；

对上述得到了语句进行模板匹配，得到的结果为第1句话匹配模板1，第二句话匹配模板2，再将每句话的关键词替换模板中的可替换部分，可以自动生成测试用例。

测试用例1，在主页面，按压“地图”键，观察是否进入数字地图导航页面。

测试用例2，在数字地图导航页面，通过设置不同的外部输入，观察航向在显示范围为下边界-180.0外、上、内，上边界179上、外是否显示正常。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种基于NLP的***测试用例自动生成方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、对软件需求文档进行预处理；

步骤二、利用NLP技术对步骤一中进行预处理后的信息进行分词与语义分析；

步骤三、构建包含特定关键词的测试用例模板，对步骤二中得到的分析结果进行关键词模板匹配；

步骤四、根据匹配得到的关键字逻辑序列和测试用例模板，通过关键词替换，自动生成***测试用例。

2.根据权利要求1所述的基于NLP的***测试用例自动生成方法，其特征在于，在所述步骤一中，预处理包括将文档转换为纯文本，保留章节标题和段落信息，并提取特定章节。

3.根据权利要求1所述的基于NLP的***测试用例自动生成方法，其特征在于，在所述步骤二中，进行分词与语义分析包括：

步骤2.1、对经过预处理后的文本，以段落为基本模块提取文字序列；

步骤2.2、对单句话进行分词，得到词组序列；

步骤2.3、对词组序列进行浅层语义分析，标注语义角色，得到关键词逻辑序列。

4.根据权利要求1所述的基于NLP的***测试用例自动生成方法，其特征在于，在所述步骤三中，进行关键词模板匹配包括：

步骤3.1、提取词组逻辑序列中的主语词组；

步骤3.2、在项目测试用例模板库中进行主语关键词匹配；

步骤3.3、若找到匹配的测试用例模板，则根据词组逻辑序列，自动生成***测试用例；若没有找到匹配的关键词，则该语句处理结束。