面向對象程序分析與測試技術研究.pdf

1、在軟件生命周期過程中，軟件測試是保證軟件質量的關鍵環(huán)節(jié)之一。面向對象方法學在軟件工程中的引入極大地方便了軟件的設計、開發(fā)和維護，為創(chuàng)建高可靠性的軟件系統(tǒng)提供了重要保證，但面向對象程序的封裝、繼承、多態(tài)和異常處理機制等新特性卻給測試帶來新的挑戰(zhàn)。一方面需要調整、改進傳統(tǒng)的測試策略和方法；另一方面探索出適應面向對象程序特征的測試理論與技術也尤為必要。 面向對象軟件測試分為方法級、類級、類簇級和系統(tǒng)級四個級別。就方法級測試而言，類中的

2、方法與傳統(tǒng)程序中的過程(或函數)并無太大區(qū)別，所以用于傳統(tǒng)程序的控制流或數據流等結構性測試方法可以調整用于類中方法內或方法間的測試，其中的分支覆蓋準則被實踐證明是其中性價比最高的一種策略。運用DD 圖表示程序的控制流，并在此基礎上分析程序的依賴關系及DD 圖的性質，提出了一種近似求解控制依賴關系中非約束邊集的算法Find_SemiUE，雖然精度有所降低，但該方法簡便、快捷且適合于大規(guī)模程序的處理?；诜羌s束邊集，對DD 圖進行正(逆)向

3、廣度(深度)優(yōu)先搜索形成生成樹并用逆鄰接表表示，給出了一種以較小的時空開銷生成分支測試路徑用例集的簡化算法Generate_PathSet。 類是面向對象程序的基本單元，只有對類進行充分的測試才能確保高層測試簡便且可信，從而降低整個測試過程的代價。統(tǒng)計測試方法由于簡便、快捷和低成本等特性已被廣泛用于測試活動中，并被實踐證明較確定性測試方法有更強的缺陷暴露能力。針對面向對象程序特征和不同的理解視角，從方法級和對象級運用統(tǒng)計測試技術

4、對類程序進行測試。方法級統(tǒng)計結構性測試主要是在分析類控制流圖的基礎上，通過執(zhí)行能統(tǒng)計覆蓋程序路徑的用例集來揭示類中語句的邏輯錯誤。對象級統(tǒng)計功能性測試則是利用類程序需求和操作剖面進行建模，再運行由方法序列構成的用例來檢查錯誤的實現和遺漏缺陷等。最后，將兩個級別的測試有機地結合在一起形成一個混合統(tǒng)計測試框架?！∵\用EORD 圖和WORD 圖對類間的繼承、聚集和關聯(lián)三種關系進行建模表示，以“生成的存根數目最少”為優(yōu)化目標，利用成環(huán)權重、邊向

5、因子和聯(lián)系強度等啟發(fā)式規(guī)則，給出了一種高效、準確的類間測試序確定算法ICTO。該算法具有遞歸次數少、能降低測試樁(存根)的生成代價以及穩(wěn)定性好等優(yōu)點。 面向對象技術為構件的實現提供了基本技術支持，對構件軟件的測試可以看作是面向對象程序測試的擴展和延伸。由于對構件內部結構及其變更信息缺乏了解，使得構件使用者測試構件軟件系統(tǒng)異常困難，對回歸測試來講則更為突出。其主要原因是難以選擇出與變更相關的用例用于測試由新版構件構建的系統(tǒng)。分析已

6、有回歸測試技術的不足，基于方便構件使用者獲取構件結構及其變更信息的思路，提出了兩種改進的構件軟件回歸測試策略：一種是基于增強的構件版本變更信息的方法；另一種則是基于內建式測試設計的方法。通過對幾個實例程序的實驗分析，證實了所提出的方法在實際應用中的可行性與有效性。 軟件測試應是“理論+技術+輔助工具+管理”的結合體，輔助測試工具在其中起著舉足輕重的作用。以目前普遍使用的C/C++程序作為測試對象，實現了一個能進行方法級、類(簇)

7、級和系統(tǒng)級三個級別測試的原型系統(tǒng)CppTest：基于程序CFG 圖分析、探針插裝和I/O 重定向等技術，實現方法級結構性測試；按照需求規(guī)約運用EFSM 對類的狀態(tài)轉換行為進行建模，并依此自動生成測試用例集，實現基于狀態(tài)的類測試；在系統(tǒng)級別上，運用等價類劃分、邊界值分析等常規(guī)策略進行黑盒測試。 此外，運用聚類技術對失效執(zhí)行進行聚類分析，并從中抽樣出典型的測試執(zhí)行用例用于指導程序的進一步診斷。CppTest 具備多級別測試、測試項目