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毕业设计(论文)外文资料翻译学 院： 电子工程学院 专业班级： 机械设计制造及其自动化 机械041 学生姓名： 海州书院 学 号： 080811116 指导教师： 欧阳淮海(职称) 外文出处：(外文) (times new roman四号) 附 件：1.外文资料翻译译文； 2.外文原文 指导教师评语：签名： 年 月 日第三次国际会议上的软件测试，核查和验证研讨会简介gui测试建模赵雷和蔡开元自动控制系统部分北京航空航天大学中国，北京100191邮箱：摘要gui（图形用户界面）测试用例包含的信息比非gui测试用例丰富得多。基于这些摘要信息，gui测试资料可表现在更多的形式中。在本篇论文中，我们研究建模试验剖面在gui中的测试。几种型号的gui测试型材相继被提出。然后我们提出了一个关于研究在测试剖面和故障检测中的方法论来进行图形用户界面测试。在此基础上，一个基于这种关系的控制计划也被提议，这个计划也许可以有效地提高gui测试的效率。关键词gui测试，测试剖面模型，测试用例特点一、引言由于图形用户界面在各种软件应用程序/系统中广泛使用，gui测试重视软件的开发。图形用户界面测试就是gui应用程序的测试，包括测试图形用户界面的功能和结构，以及在图形用户界面后面潜在的代码部分。gui应用程序有许多不同于非gui应用程序的特点：gui应用程序的输入事件；执行一个gui应用程序的结果不仅取决于当前的用户输入，而且也取决于用户操作的历史；输入域的一个非平凡的gui应用程序是非常大的甚至是无穷的。这些特点使gui测试不同于非gui应用程序测试。一个测试剖面是用来定量的描述一个应用软件将如何被测试的，它用来描述输入测试的行为。在gui测试中，测试输入，或测试用例，一个gui应用程序一般的被定义为事件序列【2】【7】【8】。很多丰富的信息是包含在事件序列中的。也就是说，许多特性可从gui测试用例中获得，例如它的长度、事件处理程序的要求，某种事件的比例等等。每个这些方面的特性都代表了一种测试用例如何来测试应用程序的测试（aut）。在本文中，我们将模拟通过量化模型试验剖面图形用户界面的这些特点。在使用一个应用软件时，应用程序的可靠性取决于运行剖面。同样的，在一个软件应用程序的测试中，电路的故障检测是受测试剖面的影响。在本文中，我们提出了一个关于在研究测试剖面和故障检测中的方法论仿照基于gui测试输入不同的特点。进一步说，我们提出了一种能够提高故障检测能力的测试控制方案，基于知识的故障检测在测试中如何影响故障检测。本文的其余部分安排如下：第二节介绍了gui测试用例的特点，第三节提出了gui测试配置文件的几种模式，试验剖面和故障检测之间的关系在第四节研究。结论和今后的工作在第五节给出。二、gui测试用例的特点在这部分，首先我们将介绍gui测试用例的定义，然后gui测试案件的特点也将会被讨论。（一）、gui测试用例 一个gui应用程序的基本输入事件，用户操作触发事件和gui应用程序是对这些事件的反应。一个时间包含以下信息：行动类型（例如，一个鼠标点击），对gui对象执行的操作（例如，一个按钮），行动的参数（如在点（10,16）。通常，一个事件只能在特定的国家接受gui应用程序进而进行检测，例如，相应的gui对象是可见的和具有启用的状态，gui应用程序的“状态”是很重要的执行事件。在文献【9】中定义到，我们描述了一个gui状态作为一套完整的gui对象和一组这些对象的特性。在本篇论文中，我们为所有的代码块定义了一个可以执行相应的输入事件的应用程序，通常情况下，一个处理程序，包括响应函数和功能/程序调用的响应函数。注意，许多事件处理程序在某些预编译的基础库中实现（例如，mfc的visual c+了，java开发工具包，vcl c+建设者）。在本文中，我们只研究aut的特别代码实现功能，处理器在预编译的基础库中的处理程序书不关心的。总之，如果一个预编译的代码库事件做出了回应或者任何代码都没有被回应，我们就说事件没有调用任何处理器程序。 定义一个gui测试案例可以有多种形式，如测试脚本【5】【6】，事件【2】。或者一个事件序列【2】【7】【8】，在本文中，我们按照文献【8】中的定义，一个gui测试用例是一个“法律事件序列”，在国家事件序列中被执行。也就是说，一个gui测试案例可以表示为s0的e1;e2en级，通常，s0可以是任何国家的gui对象就e1是启用并可见的。（二） 、gui测试案例的特点 一个gui测试用例包含了一个事件序列，通过分析这个事件序列，我们会得到很多测试用例的特性，表1显示了其中的一些特性。 表1 gui测试案例的特点特点描述lgui测试案例的长度nh处理一个gui测试案例电话的次数pr在gui测试案例中事件所占的比例dmax在一个gui测试案例中最大长度的两个事件之间的最短路径n（w）一个gui测试案例在w窗口中的操作次数 测试案例的长度（记为l）是在测试案例中事件序列的长度，这是一个gui测试案例的“粒度”属性（由测试用例的输入量，指到【11】）。长度l已显示着影响测试的故障检测【11】【12】中，例如，一个gui测试案例的长度l是s0的e1;e2en是n。事件处理程序的调用次数，记为处理一个gui测试案例电话的次数，就是测试案例调用事件处理器处理程序的次数。这一特点忽略了不调用在源代码中的任何事件处理程序的事件，显然，处理一个gui测试案例电话的次数gui测试案例的长度。pr是一个测试案例中的所有事件的比例可达事件，可达性【12】的事件，在打开菜单或窗口（模态窗口或无窗【10】）。他们扩大在测试中的一组可用事件，他们是很重要的gui结构的遍历。一个gui测试案例的两个事件之间的最短路径的最大长度是指基于对两个事件之间的事件流图（efgs）和集成树（it），【10】的最短路径长度的aut（指【10】瑞士efg和it的定义）。需要注意的是当两个事件被不同efgs加载时，它们之间的最短路径是一个全球性的瑞士efg这是所有的efg和aut的it组合。让d（ei,ej）表示两个事件ei和ej之间的最短路径的长度，鉴于测试案例t=s0，e1;e2;.;en。 dmax= maxd(ei,ej) （1ijn）这一特点，介绍了测试案例在aut的gui中可以达到的“深度”。一个aut的gui是由一系列窗口组成，对于每个窗口w，n(w)研究将在w窗口中运行的次数。许多其他的特性也可以从gui测试案例中得到，例如，一个测试用例所涵盖的测试数量，主窗口上执行一个事件所占的部分等，在本文中，我们只研究表1中的特点示范。三、gui测试仿形有许多形式可以模拟试验剖面（或业务概况），文献【3】中，介绍了几个软件操作剖面模型上的输入域的等价类划分，这些模型也可以用于gui测试剖面模型。然而，如何将输入域划分成等价类是不关心的。在gui测试中，gui测试情况下提供丰富的信息特点，比如说一些特点将在第二节中介绍。该信息可以被用作输入域划分的等价关系，这些等价关系，在测试的过程中，我们可以调整gui测试配置文件来实现某些目标，如检测更多的故障，或覆盖更多的代码，实现这一目标的第一步是模型试验剖面。在本节中，我们将在gui测试的第二节介绍以案件的特点为基础的gui测试定义测试配置文件的几种形式。一个测试配置的基本形式是统一的试验剖面模型，也就是说，不同的测试案例都使用同样的概率。当没有先验知识的测试套件，提供一个统一的试验剖面模型可能是一个不错的选择，但是，如果测试套件的某些子集是在测试中更重要的，（例如，在该子集的测试用例具有较高的缺陷检测能力），非均匀的试验剖面模型是比统一的更好一些。因此，在本节中，我们除了统一的测试剖面模型，也提出一些非统一的gui测试剖面模型。（一） 、测试资料模型基于l l（测试用例的长度）是一个整型值的gui测试，从理论上讲，l可以使任何正整数，然而在实践中，每一个测试用例的长度在一定的范围内变化。在gui测试中，具有一定长度的测试情况下可能会有较高的缺陷检测能力，这些测试用例应该测试更深入或长或短的测试用例。因此，测试配置文件可以看作泊松分布的l： tp() = (l=k，k-1e-/(k-1)!,k=1,2,.， （1） 其中（k-1）!是（k-1）的因素 上述的试验剖面模型，测试k时的长度的概率是k-1e-/(k-1)!,如图1所示，是试验剖面参数，这是一个非均匀的试验剖面。通过调整价值，我们可以控制什么类型的测试用例将更加密集使用。需要注意的是泊松分布在这个模型中使用的时候，由公式（1）得这样的试验剖面，可以深入测试具有一定长度的测试案例，而（2）只有一个参数，所以可以轻松的调整。类似的概率分布（如二项分布），也可以用作试验剖面模型。当我们没有事先了解有关测试套件时，均匀分布的l也可以用来模拟测试配置： tp() = (l=k，1/m)，k=1,2,m , (2)其中（k-1）!是k-1的因素，m是一个测试案例预先定义的最大长度。这种模式意味着，如果km时，使用测试的情况下，其长度等于k为1/m时，没有测试案例的时间比m将被用来测试，如图2所示，这种模式没有参数。 图1是一个作为试验剖面长度l的泊松分布 图2是一个作为试验剖面长度l的均匀分布 图3是一个不同的参数作为试验剖面图的ce1/ce2的分布（二） 、基于nh的测试资料模型nh（事件处理程序调用的时间）也是一个整型值，类似的基于l的试验剖面模型，nh的泊松分布和均匀分布，也可以用作试验剖面模型： tp() = （nh=k，k-1e-/(k-1)!,k=1,2,. , (3)或者 tp=（nh=k，1/m），k=1,2,m, (4) 其中m是预先定义的最大长度的测试用例。（三）、基于pr的测试资料模型 可达性事件（pr）的比例是在0和1之间的值，是具有一定pr值的测试比其他测试更深入，文章阐述分布作为一个gui测试pr的侧面，密度分布函数： 其中，是积极的分布参数，试验剖面模型如下： 其中是一个小的时间间隔，其价值取决于pr的准确度，需要我们再测试。这种模式意味着可达性百分比概率p是事件/2-/2f，（p）dp,通过调整和的值，我们可以改变测试配置文件的形式，如图3所示。（四）、基于dmax的测试剖面模型dmax是在0和q之间的一个整数值，其中q是之间最远的两个事件在所有的efgs和aut（b节）it相结合的最短路径的长度，在多数情况下，q是一个比dmax较大的值，类似的像模型（1）和（2），我们可以进似地遵循dmax最大的泊松分布来选择测试用例以下的试验剖面模型： tp（）= (dmax=k, k-1e-/(k-1)!),k=1,2,q (6)注意当我们使用这个测试剖面模型时，的值应设置为比q小得多，为了使dmaxq得可能性更小。dmax的非均匀分布，也可以用作gui测试的测试文件，如下面的模型： tp = （dmax=k,1/q）,k=1,2,.,q （7）（五） 、基于n(w)测试资料模型 n(w)在执行测试用例时，描述多少事件将被应用于窗口w，我们根据这一特点，定义下面的测试剖面模型： tp = （ni.wi）,k=1,2,r （8)其中r是在aut的gui中的窗口数量，wi是第aut的第i个窗口，通过把n1,n2,nr设置不同的值，我们可以调整每个窗口上的实验效果。三、 gui测试配置文件和故障检测 在上一节我们已经介绍了八款gui测试型材，在本节中，我们首先介绍如何研究试验剖面和故障检测之间的关系，然后，控制计划提出了改进gui测试的测试效率。（一）、研究试验资料和故障检测之间的关系 假设试验剖面（tp）,其中s是一套试验剖面的模型，具体来说，如果模型（1），（3），（6）被使用，则s=；如果模型（5）被使用，则s=，；如果模型（2），（3），（7）被使用，则s=；如果使用模型（8）则s=n1，n2，mr。 图4显示了实验研究gui测试的概况和在gui测试的故障检测程序之间的关系，我们显示了一个使用单一的参数来测试波形的程序，就像模型（1），（3），（6）。其他的模型也可以应用这个程序。 我们首先研究什么样的价值可以设置参数，选择一组的值然后确定，对于的每一个值，n测试套件的价值产生tp（）的分布。这些测试用例执行错误版本aut上的gui测试，故障尊重每个测试配置tp（）的平均数量。今后应进行多次试验，在此过程中，研究f的形式。 图4研究gui测试中试验剖面和断层之间的关系（二） 、通过在线调整测试来提高测试效率 在我们以前的工作报告中，我们提出了一个gui测试软件控制论的思想动态分布方法，网上的方法调整分区测试用例，测试用例更容易发现故障在分区的优先使用，这是一个网上的间接去调整的试验剖面，实验结果表明它是一个gui测试效率提高的有效途径。本文在试验剖面模型的基础上，我们将提出一个网上直销的方式，来调整测试配置文件。 一个gui应用程序可能包含着许多缺点，通常情况下，将会用一个大的测试套件来测试它，让我们学习一下的情形，开始时，测试人员对测试套件和测试的应用程序知道的很少，所以他们可能会随机执行测试用例，经过一些测试执行的程序，测试人员可以了解有关测试套件的东西，例如具有一定特色的测试用例可以频繁使用，以提高缺陷监测。通过这些知识，他们可以改变测试执行的策略以提高测试的效率。在以上的软件测试过程中，可以把以前的测试执行所学的东西用于优化测试剖面，可以自动完成这个进程吗？在测试配置和故障检测自己间的关系的基础上，我们建议用自动化gui测试计划，如图5所示，可能是能够检测更多的故障检测。 图5是作为泊松分布l的试验剖面在测试开始时，有没有关于测试套件或测试应用程序的先验知识，初步测试个人资料（与初始参数的非均匀的试验剖面）用于选择/生成测试用例，这些生成的测试用例接着对aut执行，执行的结果如果是z，即是否有故障检测，然后重新编码。一定数量的测试在执行案例后，可以从历史数据中得到一些知识，然后控制器在线调整测试配置，该控制器是基于测试剖面和故障检测之间的关系，在图4中，即可获得检测的结果，她试图以近似的测试配置文件，可以最大限度的提高f（；a1;a2;）。这意味着控制器在尝试更多的故障检测与给定的测试用例数。参数a1,a2,.需要从历史数据中了解得到，继在文献【4】中提到的方式，历史数据包括测试，被用来产生/选择测试的配置文件，在历史测试的情况下，以及每个测试执行后的执行结果，当历史数据更新时就代表一个新的测试用例已被处决，随之参数a1,a2，也将被更新。这个过程是类似的反馈控制程序与控制工程，反馈将被用来在测试过程中调整控制器的参数，这样的结构可以容忍在f中出现的某些错误。四、结论与将来的工作在本篇论文中，我们提出了几个基于gui测试案例特点的测试剖面模型，然后提出了一个研究试验剖面和故障检测之间的方法，一个可以提高gui测试的故障检测能力也被提出。今后，应做大量的试验在关于研究如何将不同的试验剖面模型影响的gui测试中的故障检测，该验证所提出的故障方案案例研究的gui应用程序的不同类型。third international conference on software testing, verification, and validation workshopson modeling of gui test profilelei zhao and kai-yuan cai$department of automatic controlbeijing university of aeronautics and astronautics beijing, china 100191 abstract gui (graphical user interface) test cases contain much richer information than the test cases in non-gui testing. based on the information, the gui test profiles can be represented in more forms. in this paper, we study the modeling of the test profiles in gui testing. several models of gui test profiles are proposed. then we present a methodology of studying the relationship between the test profiles and the fault detection in gui testing. a control scheme based on this relationship that may be able to improve the efficiency of gui testing is also proposed.keywords gui testing, test profile modeling, test case characteristicsi.introductiondue to the widespread usage of graphical user interfaces (guis) in various software applications/systems, gui testing has attached much importance to software development. gui testing means the testing of gui applications, including the testing of guis function and structures, as well as the underlying code behind guis. gui applications have many features different from non-gui applications: the inputs to a gui application are events; the execution results of a gui application depend on not only the current user input, but also the history of user operations; the input domain of a non-trivial gui application is extremely large or even infinite. these features make gui testing different with the testing of non-gui applications.a test profile is a quantitative characterization of how a software application will be tested. it describes the behavior of test inputs. in gui testing, the test inputs, or test cases1, of a gui applications are commonly defined as event sequences 278. much richer information is included in the event sequences. that is, many characteristics can be obtained from gui test cases, such as its length, the number of event handlers called by it, the proportion of certain kind of events, and so on. each of these characteristics represents an aspect of how a test case tests the application under test (aut). in thispaper, we will model gui test profiles by quantifying these characteristics.in the use of a software application, the reliability of the application depends on the operational profile. similarly, in the testing of a software application, the fault detection is affected by the test profile. in this paper, we present a methodology of studying the relationship between the fault detection and the test profiles that are modeled based on different characteristics of gui test inputs. further, we propose a control scheme that can improve the fault detection ability of gui testing based on the knowledge of how the test profiles affect the fault detection in testing.the rest of this paper is organized as follows. section ii introduces the characteristics of gui test cases. section iii proposes the several models of gui test profiles. the relationship between test profiles and fault detection are studied in section iv. conclusions and future work are given in section v.ii.gui test case characterizationin this section, first we will introduce the definition of gui test case. then the characteristics of gui test cases will be discussed.a. gui test casesthe basic inputs to a gui application are events. user operations trigger events and the gui application responses to these events. an event contains the following information: the type of action (e.g., a mouse click), the gui object on which the action is performed (e.g., a button), and the parameters of the action (e.g., on the point of (10,16). usually, an event can only be accepted at certain states of the gui application under test, for example, the states at which the corresponding gui object is visible and enable. the “state” of the gui application is important for the executions of events. following the definition in 9, we represented the state of a gui as a set of gui objects and a set of properties of these objects.in this paper, we define a handler as all the pieces of code that are possible to be executed when the corresponding event is input. commonly, a handler includes a responding functionand the functions/procedures that are called by the responding function. note that many event handlers are implemented in certain pre-compiled foundation libraries (e.g., the mfc of microsoft visual c+, jdk of java, and the vcl of c+ builder). in this paper, we only study the code specially implemented for the aut. the handlers in pre-compiled foundation libraries are not concerned. in brief, if an event is responded by the code in pre-compiled libraries, or is not responded by any code at all, we say that the event does notcall any event handler.dmax are defined based on the length of the shortest path between two events on the event-flow graphs (efgs) and the integration tree (it) 10 of the aut (referring to 10 for the definition of efg and it). note that when two events are contained in different efgs, the shortest path between them is the shortest path on a global efg which is the combination2 of all efgs and the it of the aut. let d(ei,ej) denote the length of the shortest path between two events ei and ej. given a test case t = s0, e1;e2;en,265a gui test case can be defined in many forms, such as admax =max d (ei , e j ) .1i jnpiece of test script 56, an event 2, or an event sequence 27 8. in this paper, we follow the definition in 8 that a gui test case is a “legal event sequence” with the state in which the event sequence is executed. that is, a gui test case can be denoted as s0, e1;e2;en, where event e1 can be accepted by the application in s0, and event ei can be accepted right after event ei-1 is executed (for i = 2,3,n). commonly, s0 can be any state in which the gui object with respect to e1 is enable and visible.b. gui test case characteristicsa gui test case contains an event sequence. by analyzing the event sequence, we can get many characteristics of the test case. table 1 shows some of them.table 1 gui test case characteristicscharacteristicdescriptionlthe length of a gui test casenhthe number of handler calls of a gui test caseprthe proportion of reachability events in a gui testcasedmaxthe maximum length of the shortest path betweentwo events in a gui test casen(w)the number of times that a gui test case operates onwindow wthe length of a test case (denoted as l) is the length of the event sequence contained in the test case. it is the “granularity” property of a gui test case (the amount of input given by the test case, referring to 11). l has been shown significantly affecting the fault detection in testing 1112. for example, the l of a gui test case s0, e1;e2;en is n.the number of event handler calls, denoted as nh, is the times of the test case calling event handlers. this characteristic neglects the events that do not call any event handler in the source code. obviously, nh l.pr is the proportion of reachability events to all events in athis characteristic describes how “deep” a test case can reachin the guis of the aut.the guis of an aut consist of a set of windows. for each window w, n(w) studies how many times a test case will operate on the objects contained in w.many other characteristics can be obtained from gui test cases, for example, the number of events covered by a test case, the proportion of events that performs on the main window, etc. in this paper, we only study the characteristics in table 1 for demonstration.iii. gui test profile modelingtest profile (or operational profiles) can be modeled in many forms. in 3, several software operational profile models based on equivalence class division of the input domain are introduced. these models can also be used as gui test profile models. however, how to divide the input domain into equivalence classes is not concerned. in gui testing, the test cases provide rich information, such as the characteristics presented in section ii. the information can be used as equivalence relations for dividing the input domain. with these equivalence relations, in the process of testing, we can adjust the gui test profile to achieve certain objectives, such as detecting more faults, or covering more code. the first step of achieving this goal is to the model test profile. in this section, we will define several models of the test profile in gui testing based on the characteristics of gui test cases introduced in section ii.a basic form of test profile is uniform test profile models. that is, different test cases are used following equally probability. when no prior knowledge of the test suite is provided, a uniform test profile model may be a good choice. however, if certain subset of the test suite is more important in testing, (for example, the test cases in the subset have higher defect detection ability,) a non-uniform test profile model is better than the uniform ones. so, in this section, wetest case. reachability events 12 are the events that open menus or windows (modal windows or modeless windows 10). they expand the set of available events in testing. they are important in the traversal of the gui structures.also propose some non-uniform gui test profile models besides uniform test profile models.a. test profile model based on ll (the length of a test case) is an integer value in gui testing. in theory, l can be any positive integer. however, in practice, the length of each test case varies in a range. in gui testing, the test cases with certain length may have higher defect detection ability. these test cases should be tested more intensively than shorter or longer test cases. so, test profiles can be modeled as a poisson distribution of l:tp(l) = l=k, lk-1e-l/(k-1)!, k = 1,2,(1)where (k-1)! is the factor of k-1.the above test profile model means that the probability of the length of a test case being k is lk-1e-l/(k-1)!, as shown in figure 1. l is the parameter of the test profile. this is a non-uniform test profile. by adjusting the value of l, we can