基于模型的软件测试的研究.pdf

福建 电脑 2009年第2期 基于模型的软件测试的研究 蒋丽丽-，陈翔2 (1、南通农业职业技术学院信息工程系江苏南通2260072、南京大学计算机科学与技术系江苏南京210093) 【摘要】：基于模型的软件测试根据被测系统模型和所处环境模型生成测试用饲。本文讨论了基于模型的测试过程， 并从7个维度进行初步探讨。相信本文将有助于研究人员了解基于模型的测试方法的优点和不足，并更好的将这类方法应 用到现实的软件测试过程中。提高软件质量。 【关键词】：软件测试、模型、测试用例规约、测试用例选择标准 l、引言 基于模型的测试可以被应用到不同的场景。大致说来，主要 软件测试通过设计和执行测试用例．来判断被测系统(Sys．区别在用于测试和用于实现的模型间的冗余程度。文献(41中描 temUnder Test：SUT)的实际行为和预期行为是否一致．从而检述了两个可能场景。第一个场景中模型被用来同时产生测试用 测软件内部缺陷。大量文献表明通过科学合理的软件测试．可以 例和系统实现。该场景中用于产生代码的模型必须描述详细，但 大幅度提高软件质量、增强用户信心。基于模型的软件测试方法 对测试用例生成来说确需要抽象级别更高的模型。第二个场景 从抽象的形式化模型中自动生成测试用例并予以执行。模型往 是：模型仅用于产生测试用例．该模型根据规约文档生成，而 往采用形式化描述。从而自动生成测试用例。但实践表明必要的 SUT则是手工实现。我们可以使用该模型作为系统的规约补充， 手工也不可或缺。根据上述描述。模型必须比SUT更为简单、更但其相当复杂。往往需要补充文档辅助才能使用。 易于检查、修改和维护．否则，测试模型的开销将会与测试SUT3．3、模型特征 的开销相一致。但模型也必须保证一定的精确度，保证可以依此 模型特征与非确定性、时序问题、模型的连续性或事件离散 产生有用的测试用例。 性有关。非确定性在SUT和模型中均会发生。时序问题一般与 2、相关概念及基于模型的测试过程 实时系统相关。而就动态性而言。模型可能是离散的、连续的或 本文中测试用例集代表测试用例的一个有限集。其中测试 两者综合。基于模型的软件测试过去往往关注离散模型，但连续 用例是输入和预期输出构成的结构体：在一个确定的变化系统 或者混合模型目前在嵌入式系统中得到广泛使用和研究。 中用输入和输出对表示．在一个确定的反馈系统中用输入和输 不同的模型特征将影响对模型表示法的选择、测试用例的 出构成的序列表示．在一个非确定的反馈系统中用树或图来表 生成和执行。 示。 3．4、模型表示法 目前．基于模型的测试过程一般包括如下步骤： 目前存在大量模型范式对SUT进行建模，根据【5】获得如下 步骤l：依据需求或规约生成SUT模型。该模型包括了预期的分类： 行为。该行为根据需要可采用不同的抽象级别。最抽象级别可能 (1)基于状态的表示法：针对变量集和修改变量的操作对系 将每个可能的输入映射到”无异常”或”不崩溃”之类的输出。 统进行建模，变量集代表系统内部状态的一个快照，操作通过前 步骤2：定义测试用例选择标准。好的测试用例往往可以检 置条件和后置条件定义。典型代表为Z、B、VDM和JML。 测出严重失效或可能失效。但上述的定义不具有可操作性．在实 际实践中，测试选择标准可能与一个系统拥有的功能相关(例如 sition。采用类似FSM的形式进行表示。结点代表系统的状态，边 基于需求的测试选择标准)。可能与一个模型的结构有关(例如 代表系统的操作或行为。目前常通过添加数据变量、采用分层的 状态覆盖、transition覆盖和def-use覆盖)等。 机器和机器之间的并行来加强表示能力。典型代表为State- transition 步骤3：将测