CN111400176A - 高可信软件的测试序列生成方法及***、测试方法及*** - Google Patents

高可信软件的测试序列生成方法及***、测试方法及*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高可信软件的测试序列生成方法及***、测试方法及***。该测试序列生成方法包括：根据待测试事件集以及顺序覆盖力度确定待覆盖子序列集；确定初始测试序列，并将其作为当前测试序列；判断当前测试序列是否完全覆盖各待覆盖子序列；如果否，则将待测试事件集中各待测试事件分别单独添加到当前测试序列后面，得到多个候选测试序列；选择候选测试序列中覆盖待覆盖子序列数量最多的候选测试序列替换当前测试序列，并跳转至“判断当前测试序列是否完全覆盖各待覆盖子序列”步骤；如果是，则将完全覆盖各待覆盖子序列的当前测试序列作为测试高可信软件的测试序列。本发明能够减少SCA序列覆盖冗余。

Description

高可信软件的测试序列生成方法及***、测试方法及***
技术领域
本发明涉及高可信软件测试领域，特别是涉及一种高可信软件的测试序列生成方法及***、测试方法及***。
背景技术
高可信软件的测试为其可靠性提供了重要的保障。高可信软件测试领域中事件驱动式软件测试技术已经得到了广泛的应用，其常见示例跨越多个领域，从嵌入式***到web和GUI应用程序。基于事件执行排列的测试方法在软件测试领域中很常见。现有的T-way策略对于检测参数之间的交互故障非常有用，尤其是在较高的交互强度时，但仍然缺乏测试事件序列或参数发生的支持。Kuhn等人使用组合方法提供了有效的策略，表1展示了序列覆盖数组生成器工具生成的SCA示例，从表1可以看出，4个事件的3-way顺序覆盖生成了8个测试序列。
表1四个事件的3-way覆盖测试序列
Figure BDA0002406064280000011
可见，上述方法中，SCA覆盖阵列的生成未考虑到多个测试序列可能同时覆盖了相同的顺序事件子序列，从而导致存在顺序覆盖冗余的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种高可信软件的测试序列生成方法及***、测试方法及***，能够减少SCA序列覆盖冗余。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明提供了一种高可信软件的测试序列生成方法，包括：
确定待测试事件集以及待测试事件的顺序覆盖力度；
根据所述待测试事件集以及所述顺序覆盖力度确定待覆盖子序列集；
确定初始测试序列，并将其作为当前测试序列；所述初始测试序列为由所述待测试事件集中的待测试事件组成的测试序列；
判断所述当前测试序列是否完全覆盖各所述待覆盖子序列；
如果否，则将待测试事件集中各待测试事件分别单独添加到所述当前测试序列后面，得到多个候选测试序列；
选择所述候选测试序列中覆盖所述待覆盖子序列数量最多的候选测试序列替换所述当前测试序列，并跳转至“判断所述当前测试序列是否完全覆盖各待覆盖子序列”步骤；
如果是，则将完全覆盖各所述待覆盖子序列的当前测试序列作为测试高可信软件的测试序列。
可选的，所述根据所述待测试事件集以及所述顺序覆盖力度确定待覆盖子序列集，具体包括：
从所述待测试事件集中任取t个待测试事件做全排列组合，得到待覆盖子序列集，其中，t为所述顺序覆盖力度。
可选的，所述确定初始测试序列，具体包括：
将所述待测试事件集中各待测试事件随机排列得到的序列确定为所述初始测试序列。
可选的，在所述确定待测试事件集之前，还包括：
将待测试事件进行统一的抽象表达，得到代表各所述待测试事件的标示；
采用各所述待测试事件的标示构建所述待测试事件集。
本发明还提供了一种高可信软件的测试方法，包括：
采用本发明提供的高可信软件的测试序列生成方法生成测试序列；
采用所述测试序列对所述高可信软件进行测试。
本发明还提供了一种高可信软件的测试序列生成***，包括：
参量确定模块，用于确定待测试事件集以及待测试事件的顺序覆盖力度；
待覆盖子序列确定模块，用于根据所述待测试事件集以及所述顺序覆盖力度确定待覆盖子序列集；
初始测试序列确定模块，用于确定初始测试序列，并将其作为当前测试序列；所述初始测试序列为由所述待测试事件集中的待测试事件组成的测试序列；
判断模块，用于判断所述当前测试序列是否完全覆盖各所述待覆盖子序列；
候选测试序列生成模块，用于在所述当前测试序列没有完全覆盖各所述待覆盖子序列时，将待测试事件集中各待测试事件分别单独添加到所述当前测试序列后面，得到多个候选测试序列；
当前测试序列更新模块，用于选择所述候选测试序列中覆盖所述待覆盖子序列数量最多的候选测试序列替换所述当前测试序列；
测试序列确定模块，用于在所述当前测试序列完全覆盖各所述待覆盖子序列时，将完全覆盖各所述待覆盖子序列的当前测试序列作为测试高可信软件的测试序列。
可选的，所述待覆盖子序列模块，具体包括：
待覆盖子序列单元，用于从所述待测试事件集中任取t个待测试事件做全排列组合，得到待覆盖子序列集，其中，t为所述顺序覆盖力度。
可选的，所述初始测试序列确定模块，具体包括：
初始测试序列确定单元，用于将所述待测试事件集中各待测试事件随机排列得到的序列确定为所述初始测试序列。
可选的，所述***还包括：
待测试事件抽象描述模块，用于将待测试事件进行统一的抽象表达，得到代表各所述待测试事件的标示；
待测试事件集构建模块，用于采用各所述待测试事件的标示构建所述待测试事件集。
本发明还提供了一种高可信软件的测试***，包括：
本发明提供的高可信软件的测试序列生成***；以及采用所述测试序列对所述高可信软件进行测试的测试***。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：本发明在生成测试序列时，在初始测试序列的基础上每步只增加一个待测试事件，然后从得到多个候选测试序列中选择一个覆盖待覆盖子序列数量最多的候选测试序列替换当前测试序列，然后判断当前测试序列是否覆盖了所有待覆盖子序列，如果没有，那么再在当前测试序列后增加一个待测试事件，重复上述操作，直至得到的当前测试序列覆盖了所有待覆盖子序列。本发明极大地减少了SCA序列的覆盖冗余。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中高可信软件的测试序列生成方法流程图；
图2为本发明实施例中测试序列中包含的事件数量与待测试事件数量的关系曲线图；
图3为本发明实施例中高可信软件的测试序列生成***结构示意图。
具体实施方式
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清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本发明的第一方面提供了一种高可信软件的测试序列生成方法，如图1所示，该测试序列生成方法包括以下步骤：
步骤101：确定待测试事件集以及待测试事件的顺序覆盖力度；
步骤102：根据所述待测试事件集以及所述顺序覆盖力度确定待覆盖子序列集；
步骤103：确定初始测试序列，并将其作为当前测试序列；所述初始测试序列为由所述待测试事件集中的待测试事件组成的测试序列；
步骤104：判断所述当前测试序列是否完全覆盖各所述待覆盖子序列；
步骤105：如果当前测试序列没有完全覆盖各所述待覆盖子序列，则将待测试事件集中各待测试事件分别单独添加到所述当前测试序列后面，得到多个候选测试序列；
步骤106：选择所述候选测试序列中覆盖所述待覆盖子序列数量最多的候选测试序列替换所述当前测试序列，并跳转至步骤104；
步骤107：如果当前测试序列完全覆盖了各所述待覆盖子序列，则将完全覆盖各所述待覆盖子序列的当前测试序列作为测试高可信软件的测试序列。
本实施例在每一次迭代中只在初始测试序列后面增加一个待测试事件，直至得到能够覆盖所有待覆盖子序列的测试序列为止。与现有技术相比，本实施例生成的测试序列极大地减小了覆盖冗余。
在实施例中，作为一种优选的实施方式，步骤102可以具体为：
从所述待测试事件集中任取t个待测试事件做全排列组合，得到待覆盖子序列集，其中，t为所述顺序覆盖力度。顺序覆盖力度t是指n个待测试事件的顺序组合力度。
在实施例中，作为一种优选的实施方式，步骤103可以具体为：
将所述待测试事件集中各待测试事件随机排列得到的序列确定为所述初始测试序列。比如，按照待测试事件的输入顺序，生成一列初始测试序列。
该步骤主要是实现初始测试序列的构造，为后续通过扩展该序列以满足t-way顺序覆盖的要求奠定基础。实现方法就是将输入的待测试事件按顺序排为一列，其中，事件顺序无约束。以四个事件a，b，c，d为例，就是将四个时间依次列出得到初始序列：a-b-c-d。
在实施例中，作为一种优选的实施方式，在步骤101之前还可以包括：
将待测试事件进行统一的抽象表达，得到代表各所述待测试事件的标示；
采用各所述待测试事件的标示构建所述待测试事件集。
本实施例对软件测试过程中出现的待测试事件进行了统一的抽象表达，比如某一测试事件为执行左转控制命令，则可将其抽象为事件a，将右转控制命令抽象为事件b。方便了测试序列的表示以及测试序列的生成。
在实施例中，步骤104-步骤106可以包括以下内容：
步骤104首先检查待覆盖子序列中的第一个待测试事件与当前测试序列中的每一个待测试事件逐一检查是否相同，如果相同，则事件重复数量Nr加一，并检查待覆盖子序列中的第二个待测试事件与候选测试序列中重复待测试事件的下一事件是否是相同事件。重复操作，直至待覆盖子序列全部被检测。然后检查事件重复数量Nr与待覆盖子序列的长度是否一致，如果一致则表明该待覆盖子序列被当前测试序列覆盖，将该待覆盖子序列的覆盖标志置1。如果不一致，则表明当前测试序列未能覆盖该待覆盖子序列，保持该子序列的覆盖标志为0。
当步骤104判断当前测试序列未覆盖所有待覆盖子序列时，执行步骤105：构造候选测试序列，将输入的n个待测试事件分别单独添加到当前测试序列后面，因此构造了为n个候选测试序列。步骤105是通过将各待测试事件分别单独添加到当前测试序列的尾端来扩展测试序列，从而构造出n个候选测试序列。
步骤106检查n个候选测试序列各自覆盖待覆盖子序列的数量，并选择覆盖了更多待覆盖子序列的候选测试序列替换当前测试序列，更新最佳覆盖数量，并跳转至步骤104。步骤106中检查各候选测试序列覆盖待覆盖子序列的数量的方法与步骤104中判断待覆盖子序列的方法相同。
以控制器嵌入式软件的运动控制指令顺序测试为例。该控制器接收外部通信协议传来的指令。为了测试嵌入式软件是否在接收到各方向指令的各种可能顺序组合下仍能保证其可靠性，设计覆盖各事件顺序组合的测试用例。可接收的方向指令包括左转(指令a)、右转(指令b)、上升(指令c)、下降(指令d)、前进(指令e)、后退(指令f)。由于执行结构之间存在耦合等因素，控制器接收到动作指令后，某一运动之后顺序执行另一运动可能会导致故障的发生。因此，要生成的事件测试序列应覆盖各方向指令的t-way顺序组合对***进行测试。
以输入事件数为6，顺序覆盖力度t为3为例，采用本发明的测试序列生成方法得到的3-way覆盖测试序列为：左转-右转-上升-下降-前进-后退-左转-右转-上升-下降-前进-左转-后退-右转-上升-下降。以输入事件为6，顺序覆盖力度t为4为例，采用本发明的测试序列生成方法得到的4-way覆盖测试序列为：左转-右转-上升-下降-前进-后退-左转-右转-上升-下降-前进-后退-左转-右转-上升-下降-前进-左转-后退-右转-上升。按照以上测试序列顺序执行命令，可发现由事件顺序所触发的***故障，从而挖掘更多的故障。
下面对本发明提出的测试序列生成方法与现有的t-seq生成方法和SCA约简方法进行全面比较。
表2和表3分别显示了采用本发明的测试序列生成方法生成的事件数从5到8的3-way序列和4-way覆盖测试序列。
表2直接构造方法生成的3-way覆盖测试序列
Figure BDA0002406064280000071
Figure BDA0002406064280000081
表3直接构造方法生成的4-way覆盖测试序列
事件数 4-way覆盖测试序列
5 a-b-c-d-e-a-b-c-d-e-a-b-c-d-a-e-b
6 a-b-c-d-e-f-a-b-c-d-e-f-a-b-c-d-e-a-f-b-c
7 a-b-c-d-e-f-g-a-b-c-d-e-f-g-a-b-c-d-e-f-a-g-b-c-d
8 a-b-c-d-e-f-g-h-a-b-c-d-e-f-g-h-a-b-c-d-e-f-g-a-h-b-c-d-e
表4比较了T-seq方法生成的测试序列中包含的事件数、序列覆盖阵列SCA约简方法生成的测试序列中包含的事件数和本发明生成的测试序列中包含的事件数量。
表4满足3-way覆盖和4-way覆盖的测试序列事件数量对比
Figure BDA0002406064280000082
图2显示了各对比方法生成的测试序列中包含的事件数量随测试事件数的增加而增长的趋势。由图2可知，本发明相比T-seq方法和SCA约简方法在生成满足同样的事件顺序覆盖的基础上，测试序列事件数大幅减少，这能够有效减少测试时间，降低测试成本。
本发明极大的压缩了测试序列的事件数量，尤其是待测试事件数量越大，本发明相比SCA方法和约简方法的优势越大。
本发明的第二方面提供了一种高可信软件的测试方法，该方法包括：采用本发明第一方面提供的高可信软件的测试序列生成方法生成测试序列；采用所述测试序列对所述高可信软件进行测试。
本发明的第三方面提供了一种高可信软件的测试序列生成***，如图3所示，该***包括：
参量确定模块301，用于确定待测试事件集以及待测试事件的顺序覆盖力度；
待覆盖子序列确定模块302，用于根据所述待测试事件集以及所述顺序覆盖力度确定待覆盖子序列集；
初始测试序列确定模块303，用于确定初始测试序列，并将其作为当前测试序列；所述初始测试序列为由所述待测试事件集中的待测试事件组成的测试序列；
判断模块304，用于判断所述当前测试序列是否完全覆盖各所述待覆盖子序列；
候选测试序列生成模块305，用于在所述当前测试序列没有完全覆盖各所述待覆盖子序列时，将待测试事件集中各待测试事件分别单独添加到所述当前测试序列后面，得到多个候选测试序列；
当前测试序列更新模块306，用于选择所述候选测试序列中覆盖所述待覆盖子序列数量最多的候选测试序列替换所述当前测试序列；
测试序列确定模块307，用于在所述当前测试序列完全覆盖各所述待覆盖子序列时，将完全覆盖各所述待覆盖子序列的当前测试序列作为测试高可信软件的测试序列。
在实施例中，作为一种优选的实施方式，所述待覆盖子序列模块302可以包括：
待覆盖子序列单元，用于从所述待测试事件集中任取t个待测试事件做全排列组合，得到待覆盖子序列集，其中，t为所述顺序覆盖力度。
在实施例中，作为一种优选的实施方式，所述初始测试序列确定模块303可以包括：
初始测试序列确定单元，用于将所述待测试事件集中各待测试事件随机排列得到的序列确定为所述初始测试序列。
在实施例中，作为一种优选的实施方式，本发明提供的高可信软件的测试序列生成***还可以包括：
待测试事件抽象描述模块，用于将待测试事件进行统一的抽象表达，得到代表各所述待测试事件的标示；
待测试事件集构建模块，用于采用各所述待测试事件的标示构建所述待测试事件集。
本发明的第四方面提供了一种高可信软件的测试***，该***包括：本发明第三方面提供的高可信软件的测试序列生成***；以及采用：本发明第三方面提供的高可信软件的测试序列生成***生成的测试序列对所述高可信软件进行测试的测试***。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种高可信软件的测试序列生成方法，其特征在于，包括：
确定待测试事件集以及待测试事件的顺序覆盖力度；
根据所述待测试事件集以及所述顺序覆盖力度确定待覆盖子序列集；
确定初始测试序列，并将其作为当前测试序列；所述初始测试序列为由所述待测试事件集中的待测试事件组成的测试序列；
判断所述当前测试序列是否完全覆盖各所述待覆盖子序列；
如果否，则将待测试事件集中各待测试事件分别单独添加到所述当前测试序列后面，得到多个候选测试序列；
选择所述候选测试序列中覆盖所述待覆盖子序列数量最多的候选测试序列替换所述当前测试序列，并跳转至“判断所述当前测试序列是否完全覆盖各待覆盖子序列”步骤；
如果是，则将完全覆盖各所述待覆盖子序列的当前测试序列作为测试高可信软件的测试序列。
2.根据权利要求1所述的高可信软件的测试序列生成方法，其特征在于，所述根据所述待测试事件集以及所述顺序覆盖力度确定待覆盖子序列集，具体包括：
从所述待测试事件集中任取t个待测试事件做全排列组合，得到待覆盖子序列集，其中，t为所述顺序覆盖力度。
3.根据权利要求1所述的高可信软件的测试序列生成方法，其特征在于，所述确定初始测试序列，具体包括：
将所述待测试事件集中各待测试事件随机排列得到的序列确定为所述初始测试序列。
4.根据权利要求1所述的高可信软件的测试序列生成方法，其特征在于，在所述确定待测试事件集之前，还包括：
将待测试事件进行统一的抽象表达，得到代表各所述待测试事件的标示；
采用各所述待测试事件的标示构建所述待测试事件集。
5.一种高可信软件的测试方法，其特征在于，包括：
采用如权利要求1-4任一项所述的高可信软件的测试序列生成方法生成测试序列；
采用所述测试序列对所述高可信软件进行测试。
6.一种高可信软件的测试序列生成***，其特征在于，包括：
参量确定模块，用于确定待测试事件集以及待测试事件的顺序覆盖力度；
待覆盖子序列确定模块，用于根据所述待测试事件集以及所述顺序覆盖力度确定待覆盖子序列集；
初始测试序列确定模块，用于确定初始测试序列，并将其作为当前测试序列；所述初始测试序列为由所述待测试事件集中的待测试事件组成的测试序列；
判断模块，用于判断所述当前测试序列是否完全覆盖各所述待覆盖子序列；
候选测试序列生成模块，用于在所述当前测试序列没有完全覆盖各所述待覆盖子序列时，将待测试事件集中各待测试事件分别单独添加到所述当前测试序列后面，得到多个候选测试序列；
当前测试序列更新模块，用于选择所述候选测试序列中覆盖所述待覆盖子序列数量最多的候选测试序列替换所述当前测试序列；
测试序列确定模块，用于在所述当前测试序列完全覆盖各所述待覆盖子序列时，将完全覆盖各所述待覆盖子序列的当前测试序列作为测试高可信软件的测试序列。
7.根据权利要求6所述的高可信软件的测试序列生成***，其特征在于，所述待覆盖子序列模块，具体包括：
待覆盖子序列单元，用于从所述待测试事件集中任取t个待测试事件做全排列组合，得到待覆盖子序列集，其中，t为所述顺序覆盖力度。
8.根据权利要求6所述的高可信软件的测试序列生成***，其特征在于，所述初始测试序列确定模块，具体包括：
初始测试序列确定单元，用于将所述待测试事件集中各待测试事件随机排列得到的序列确定为所述初始测试序列。
9.根据权利要求6所述的高可信软件的测试序列生成***，其特征在于，所述***还包括：
待测试事件抽象描述模块，用于将待测试事件进行统一的抽象表达，得到代表各所述待测试事件的标示；
待测试事件集构建模块，用于采用各所述待测试事件的标示构建所述待测试事件集。
10.一种高可信软件的测试***，其特征在于，包括：
如权利要求6-9任一项所述的高可信软件的测试序列生成***；以及采用所述测试序列对所述高可信软件进行测试的测试***。
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