（计算机应用技术专业论文）基于mm路径的面向对象集成测试方法研究.pdf

学位论文数据集 中图分类号 t p 3 1 1 5 学科分类号 5 2 0 4 0 论文编号 1 0 0 1 0 2 0 0 7 0 5 2 1 密级 学位授予单位代码 1 0 0 1 0 学位授予单位名称北京化工大学 作者姓名林羚学号 2 0 0 4 0 0 0 5 2l 获学位专业名称计算机应用技术获学位专业代码 0 8 1 2 0 3 课题来源 自然科学基金项目研究方向软件测试与软件可靠性 论文题目基于删路径的面向对象集成测试方法研究 关键词晰路径，方法序列，消息序列，u m l 状态图，面向对象集成测试 论文答辩日期 2 0 0 7 0 5 3 0论文类型 基础研究 学位论文评阅及答辩委员会情况 姓名 职称 工作单位学科专长 指导教师赵瑞莲教授北京化工大学软件测试 评阅人1 郭平教授北京理工大学软件可靠性 评阅人2赵会群教授北方工业大学软件测试 评阅人3 评阅人4 评阅人5 徽员会捕郭平教授北京理工大学 软件可靠性 答辩委员1赵会群教授北方工业大学软件测试 答辩委员2 高敬阳副教授北京化工大学软件测试 答辩委员3 答辩委员4 答辩委员5 注：一 四 论文类型：1 基础研究2 应用研究3 开发研究4 其它 中图分类号在中国图书资料分类法查询 学科分类号在中华人民共和国国家标准( g b t1 3 7 4 5 - 9 ) 学科分类与代码中 查询 论文编号由单位代码和年份及学号的后四位组成 - 摘要 基于m m 路径的面向对象集成测试方法研究 摘要 面向对象软件技术的迅速发展，给面向对象软件测试，尤其是面向对 象软件的集成测试，带来了新的挑战。面向对象集成测试的重点在于检测 消息能否正确地激活方法的执行，方法消息序列是否合法等问题。m m 路径，即方法n 息路径，是由消息连接起来的方法执行序列，可以很好 地反映这些问题。因此，研究基于m m 路径的面向对象集成测试方法， 具有十分重要的理论意义和广阔的应用前景。 本文在系统综述面向对象集成测试和m m 路径相关研究的基础上，从 m m 路径的产生原因、作用域范围和组成结构三方面，对m m 路径进行 了分类研究；提出了一种m m 路径形式化表示方法，以支持基于m m 路 径的集成测试。 m m 路径生成是基于m m 路径集成测试的基础和关键。本文从程序代 码出发，通过词法和语法分析获取相关分支和调用信息，实现了m m 路 径的自动生成；重点探讨了从u m l 规格说明生成m m 路径的方法，利用 消息响应表记录面向对象系统的交互信息，提出了一种从u m l 状态图自 动生成原子m m 路径的方法，为基于m m 路径的面向对象集成测试研究 奠定了基础。 测试覆盖准则是生成测试用例和评估测试充分性的基准。本文提出了 m m 路径覆盖准则，并将其与基于u m l 状态图的状态覆盖准则、迁移覆 北京化工人学硕j ：学位论文 盖准则和迁移对覆盖准则进行了比较。在此基础上，通过插桩状态观测函 数和状态预置函数进行状态的识别和待测状态的生成，给出了一种基于 m m 路径覆盖的测试方法，有效地测试了类内方法之间的交互情况。 关键词：m m 路径，方法序列，消息序列，u m l 状态图，面向对象集成 测试 l i r e s e a r c ho no b j e c t o i u e n t e di n t e g r a t i o n t e s t i n gb a s e do nm mp a t h a b s t r a c t t h er a p i dd e v e l o p m e n to fo b j e c t o r i e n t e ds o f t w a r et e c h n o l o g ym a k e sn e w c h a l l e n g e s t oo b j e c t o r i e n t e ds o f t w a r et e s t i n g ，e s p e c i a l l yt oo b j e c t o r i e n t e d i n t e g r a t i o nt e s t i n g o b j e c t o r i e n t e di n t e g r a t i o nt e s t i n ge m p h a s i z e s o nt h e p r o b l e m ss u c ha sw h e t h e r t h ep e r f o r m a n c e so ft h ea c t i v a t i n gm e t h o d sa r er i g h t a n dw h e t h e rt h eo r d e ro fm e t h o d so rm e s s a g e si sl e g a l m mp a t h ， m e t h o d m e s s a g ep a t h ，i s a s e q u e n c e o fm e t h o de x e c u t i o n sl i n k e db y m e s s a g e s ，w h i c hc a l l s o l v et h e s e sp r o b l e m sa b o v ew e l l t h u st h i s t h e s i s r e s e a r c h e so no b j e c t o r i e n t e di n t e g r a t i o nt e s t i n gb a s e do nm mp a t h ，a n dt h i s w o r kh a ss i g n i f i c a n tt h e o r ym e a n i n g sa n db r o a da p p l i c a t i o no u t l o o k s a f t e r s y s t e m a t i c a l l ys u m m a r i z i n g t h er e l e v a n tr e s e a r c hb a s e d o n o b j e c t 。o r i e n t e di n t e g r a t i o nt e s t i n ga n dm mp a t h ；t h i st h e s i sd o e s c l a s s i f i c a t i o n r e s e a r c ht om m p a t hf r o mt h er e a s o no fp r o d u c i n gm mp a t h ，t h ee f f e c ts c o p e o fm mp a t ha n dt h es t r u c t u r eo fm mp a t h ；c a r r i e so u t a nf o r m a l i z e d r e p r e s e n t a t i o no fm mp a t ht os u p p o r ti n t e g r a t i o nt e s t i n gb a s e d o nm m p a t h g e n e r a t i o no fm mp a t hi sak e yt oi n t e g r a t i o nt e s t i n gb a s e do nm mp a t h t h i st h e s i so b t a i n sr e l e v a n ti n f o r m a t i o na b o u tb r a n c ha n dc a l lo fp r o g r a m c o d e ，t h r o u g ht h ea n a l y s i s o fm o r p h o l o g ya n dg r a m m a r ，a n dr e a l i z e st h e 1 i i 北京化t 人学硕l ：学位论文 a u t o 。g e n e r a t i o no fm mp a t h b e s i d e s ，t h et h e s i sr e s e a r c h e so nt h eg e n e r a t i o n 0 fm m p a t hb a s e do nu m ls p e c i f i c a t i o n am e t h o dt og e n e r a t ea t o m i cm m p a t hf o r mu m ls t a t e c h a r td i a g r a mh a sb e e np u tf o r w a r d ，w h i c hu s e sm e s s a g e r e s p o n s et a b l et or e c o r di n t e r a c t i v ei n f o r m a t i o no fo b j e c t o r i e n t e ds y s t e m t h i sw o r km a k e sas o l i df o u n d a t i o nf o ro b j e c t o r i e n t e d i n t e g r a t i o nt e s t i n g r e s e a r c hb a s e do nm m p a t h c r i t e r i o no ft e s tc o v e r a g ed e c i d e sh o wt og e n e r a t et e s tc a s e sa n dw h e nt o s t o pt e s t i n g t h et h e s i sp u t sf o r w a r dc r i t e r i o no fm mp a t hc o v e r a g e ，a n d c o m p a r e si t w i t hc r i t e r i ab a s e do nt h eu m ls t a t e c h a r t d i a g r a m ，s u c ha s c r i t e r i o no fs t a t ec o v e r a g e ，c r i t e r i o no ft r a n s i t i o nc o v e r a g e ，a n dc r i t e r i o no f t r a n s i t i o n - p a i r sc o v e r a g e o nt h eb a s i so ft h a t ，t h i st h e s i sp u t sf o r w a r dat e s t g e n e r a t i o nm e t h o db a s e do nm mp a t hc o v e r a g e ，w h i c hp e r f o r m st h es t a t e r e c o g n i t i o na n dg e n e r a t i o n f o r t e s t ，t h r o u g hs t u b b i n g s t a t eo b s e r v a t i o n f u n c t i o na n ds t a t ep r e s e tf u n c t i o n t h i sm e t h o dc a ne f f i c i e n t l yt e s ti n t e r c h a n g e i n f o r m a t i o no fm e t h o d si n s i d eac l a s s k e yw o r d s ：m mp a t h ，m e t h o d s e q u e n c e ，m e s s a g es e q u e n c e ，u m l s t a t e c h a r td i a g r a m ，o b je c t o r i e n t e di n t e g r a t i o nt e s t i n g i v 目录 目录 第一章绪论。1 1 1 课题研究的背景和意义1 t 2 国内外研究现状2 1 3 本文的主要工作及组织结构4 第二章u m l 与面向对象软件测试6 2 1 面向对象的软件测试6 2 1 1 面向对象技术特征对测试的影响6 2 1 2 面向对象测试的划分及内容7 2 2 面向对象集成测试方法8 2 2 1 面向对象集成测试的内容8 2 2 2 面向对象集成测试的基本方法9 2 3u m l 与面向对象集成测试l o 2 3 1u m l 简介1 0 2 3 2u m i , 图在面向对象软件测试中的应用1 l 2 3 3 集成测试的u m l 支持1 2 2 4m m 路径与面向对象集成测试1 3 2 4 1 基于路径的集成测试1 3 2 4 2 删路径的定义1 4 2 5 本章小节1 5 第三章舢路径分类及形式化研究1 6 3 1m m 路径的分类研究1 6 3 1 1 从啪路径的产生原因进行分类1 6 3 1 2 从姗路径的作用域范围进行分类1 7 3 1 3 从删路径的组成结构进行分类1 7 3 2 删路径的形式化表示1 8 3 2 1 原子删路径的形式化表示方法2 0 3 2 2 复合州路径的形式化表示方法j 2 1 3 3 本章小结2 2 第四章洲路径生成方法研究2 3 4 1 基于程序代码生成删路径2 3 4 1 1 基于程序代码的姗路径生成方法2 3 v 北京化t 人学硕i j 学位论文 4 1 2 算法实现2 3 4 1 3 实例分析2 6 4 2 基于u m l 规格说明生成栅路径2 8 4 2 1 基于u m l 状态图删路径的生成方法2 9 4 2 2 算法实现3 l 4 2 3 实例分析3 3 4 3 本章小节3 5 第五章基于m m 路径的测试覆盖准则及测试用例生成研究3 6 5 1 测试充分性准则3 6 5 2 测试覆盖准则3 7 5 2 1 状念覆盖准则3 7 5 2 2 迁移覆盖准则3 8 5 2 3 迁移对覆盖准则3 9 5 2 4 删路径覆盖准则3 9 5 2 5 几种覆盖准则的比较4 0 5 3 基于姗路径覆盖的测试用例生成4 2 5 3 1 测试用例生成方法4 2 5 3 2 实例分析：4 5 5 4 本章小节4 8 第六章结束语4 9 6 1 本文的主要贡献4 9 6 2 进一步的工作5 0 参考文献5 1 致谢5 4 攻读学位期间发表的论文目录5 5 作者和导师简介5 6 v i 目录 c o n t e n t s c h a p t e r1i n t r o d u c t i o n i i ib a c k g r o u n da n ds i g n i f i c a n c eo ft a s kr e s e a r c h i 1 2r e s e a r c ha c t u a l i t ya n dd e v e l o p m e n tt r e n d s 2 1 3p r i m a r yw o r ka n dc o n f i g u r a t i o no f t h ep a p e r 4 c h a p t e r 2u m la n db j e c t o r i e n t e ds o f t w a r et e s t i n g “6 2 1o b j e c t o r i e n t e ds o f t w a r et e s t i n g 6 2 1 1i m p a c to f o b j e c t - o r i e n t e df e a t u r e so nt e s t i n g 6 2 1 2d i v i s i o na n dc o n t e n t so f o b j e c t o r i e n t e dt e s t i n g 7 2 2m e t h o d so f o b j e c t - o r i e n t e di n t e g r a t i o nt e s t i n g 。8 2 2 1c o m e n t so f o b j e c t - o r i e n t e di n t e g r a t i o nt e s t i n g + 8 2 2 2b a s i cm e t h o d so fo b j e c t o r i e n t e di n t e g r a t i o nt e s t i n g 9 2 3u m la n do b j e c t - o r i e n t e di n t e g r a t i o nt e s t i n g 。1 0 2 3 1i n t r o d u c t i o nt ou m l 1 0 2 3 2u s eo f u m ld i a g r a m si nt h eo b j e c t - o r i e n t e ds o f t w a r et e s t i n g ”11 2 3 3s u p p o r to f u m lf o ri n t e g r a t i o nt e s t i n g 。1 2 2 4m m p a t ha n do b j e c t - o r i e n t e di n t e g r a t i o nt e s t i n g 1 3 2 4 1i n t e g r a t i o nt e s t i n gb a s e do nt h ep a t h ”1 3 2 4 2d e f i n i t i o no f m mp a t h 1 4 2 5s u m m a r yo f t h i sc h a p t e r 1 5 c h a p t e r 3r e s e a r c ho nt h ec l a s s i f i c a t i o na n df o r m a l i z e dr e p r e s e n t a t i o no f m m p a t h - 1 6 3 1c l a s s i f i c a t i o no f m mp a t h 1 6 3 1 1c l a s s i f i c a t i o nf r o mt h er e a s o no f p r o d u c i n gm mp a t h 1 6 3 1 2c l a s s i f i c a t i o nf r o mt h ee f f e c ts c o p eo f m mp a t h 。1 7 3 1 3c l a s s i f i c a t i o nf r o mt h es t r u c t u r eo f m mp a t h 1 7 3 2f o r m a l i z e dr e p r e s e n t a t i o no f m mp a t h 1 8 3 2 1f o r m a l i z e dr e p r e s e n t a t i o no f a t o m i cm mp a t h 2 0 v n 垄室丝三叁兰堡：! ：兰丝堕塞 一一一 _ - _ _ - - _ _ - _ _ _ _ _ i _ _ _ - - _ - _ _ _ - _ _ _ 一。 3 2 2f o 册a l i z e dr e p r e s e n t a t i o no f c o m p o u n d m mp a t h 2 1 3 3s u m m a r yo f t h i sc h a p t e r 2 2 c h a p t e r 4r e s e a r c ho ng e n e r a t i o no fm mp a t h 2 3 4 1g e n e r a t i o no fm mp a t hb a s e do nc o d eo fp r o g r a m “z j 4 1 1m e t h o do f g e n e r a t i n gm mp a t hb a s e d o nc o d eo f p r o g r a m “2 3 4 i 2i m p l e m e n t a t i o no f t h ea l g o r i t h m z q 4 1 3c a s es t u d y z o 4 2g e n e r a t i o no fm mp a t hb a s e do nu m ls p e c i f i c a t i o n 2 8 4 2 1g e n e 忸t i o no f m mp a t hb a s e do nu m l s t a t e c h a r t r 2 9 4 2 2i m p l e m e n t a t i o no ft h ea l g o r i t h m j l 4 2 3c a s es t u d y j j 4 3s u m m a r yo ft h i sc h a p t e r j ) c h a p t e r 5r e s e a r c ho nc o v e r a g ec r i t e r i aa n d t e s tc a s e sb a s e do nm mp a t h 。”“一3 6 5 1 a d e q u a c yc r i t e r i o nf o rt e s t i n g j o 5 2c o v e r a g ec r i t e r i af o rt e s t i n g j 7 5 2 1s t a t ec o v e r a g ec r i t e r i o n ”j 7 5 2 2t r a n s i t i o nc o v e r a g ec r i t e r i o n 。，6 5 2 3t r a n s i t i o n p a i r sc o v e r a g ec r i t e r i o n j y 5 2 4m m p a t hc o v e r a g ec r i t e r i o n j y 5 2 5c o m p a r i s i o no fc o v e r a g ec r i t e r i a q u 5 3g e n e r a t i o no f t e s tc a s e sb a s e do nm mp a t hc o v e r a g ec r i t e r i o n 碍z 5 3 1m e m o do ft e s tc a s eg e n e r a t i o n ”q z 5 3 2c a s es t u d y 珥) 5 4s u m m a r yo ft h i sc h a p t e r 碍西 c h a p t e r 6c o n c l u s i o n ：4 9 6 1p r i m a r yw o r ko f t h i sp a p e r 4 9 6 2f 曲鹋w o f k 5 0 v m r e f e r e n c e s 5 1 a c k n o w l e d g e m e n t ”5 4 s c i e n c ep a p e rp u b l i s h e d 5 5 b r i e fi n t r o d u c t i o nt oa u t h o r 5 6 i x 北京化t 人学顾l ：学位论文 符号说明 m m p a t h ：m e t h o d m e s s a g ep a t h ，方法消息路径 m m a ：原予m m 路径 m m c ：复合m m 路径 u m l ：u n i f i e dm o d e l i n gl a n g u a g e ，统一建模语占 0 0 ：o b j e c t o r i t e d ，砸向对象 r o s e 、a r g o u m l ：u m l 建模软件 b o o c h ：一种面向对象的分析和设计方法 o o s e ：o b j e c t o r i e n t e ds o f t w a r ee n g i n e e r i n g ，以使用用例为基础的面向对象建模方法 o m t ：o b j e c tm o d e l i n gt e c h n o l o g y ，面向对象建模方法 x 第一章绪论 第一章绪论 近年来，随着计算机应用领域的迅速扩大，计算机已经广泛应用于银行、证券、 工业控制、医疗、交通、航空、航天等领域，在这样的应用领域中，软件质量往往关 系到人民生命财产和生态环境的安危，一旦软件发生故障，就可能造成生命财产的巨 大损失或生态环境的极大破坏。所以，人们对软件质量提出了新的更高的要求，设计 人员和使用人员都希望在将软件系统投入运行之前，能得到系统正确性的保证，或能 将系统正确性提高到比较高的程度。因此，作为保证软件质量、提高软件可靠性的关 键，软件测试在软件的整个开发过程中的地位日益凸现f l 】。软件测试过程中的成本开 销，也达到了整个软件开发总成本的3 0 5 0 t 2 1 。在这一背景下，以软件测试为中心 的软件质量保障技术在软件生产实践中得到了迅速的发展，软件测试已成为软件生产 中必不可少的质量保障手段p j 。 1 1 课题研究的背景和意义 在继面向过程的传统软件发展之后，面向对象的开发思想一经提出便得到广泛的 接受。从本质上讲，软件开发就是对软件所要处理的问题域进行正确的认识，并把这 种认识正确的描述出来。面向对象方法所强调的基本原则就是直接面对客观存在的事 物进行软件开发，将人们在日常生活中习惯的思维方式和表达方式应用到软件开发 中，使软件开发从过分专业化的方法、规则和技巧中回到客观世界，回到人们通常的 思维【4 】。 面向对象的软件开发范型，提高了软件的可重用性和可维护性，但是它的封装性、 继承性、多态性和动态绑定等特性也给面向对象软件的测试带来了新的挑战【5 6 7 1 。为 此，需要针对面向对象技术的新特点研究新的面向对象软件测试方法。一方面，可以 借鉴一些传统的软件测试方法，如黑盒测试法等，在它们的基础上加以改进，使之能 够应用于面向对象的测试；另一方面，也可根据面向对象自身的特点，应用软件工程 技术创造出一套全新的测试技术。 面向对象的软件测试与传统软件测试的区别，主要体现在面向对象集成测试中。 由于面向对象软件的结构不再是传统的功能模块结构，作为一个整体，原有集成测试 所要求的逐步将开发模块组装在一起进行测试的方法已成为不可能。而且，面向对象 软件抛弃了传统的开发模式，对每个开发阶段都有不同以往的要求和结果，已经不可 能用功能细化的观点来检测面向对象分析和设计的结果【8 】。因此，面向对象集成测试， 主要针对系统内部的相互服务进行测试，如成员函数之间的相互作用，类间的消息传 递等。 北京化工大学硕j = 学位论文 m m 路径是p c j o r g e n s e n 和c e r i c k s o n 在文献 9 】中针对面向对象系统类似于传统 单元测试中d d 路径这一概念提出的。从输入输出行为上看，m m 路径是功能性的；但 在m m 路径的标识方式上，它又是结构性的。因此，基于m m 路径的集成测试，从对 象问调用的方法和消息序列出发，很好地体现了面向对象系统间的交互作用，可以综 合功能测试和结构测试方法的优点，弥补单纯的功能测试和结构测试的不足，具有很 好的应用前景【i 们。它为很多测试方法研究人员在研究集成测试方法时提供了参考和启 发。但是，由于在传统的词法分析和语法分析的基础上生成m m 路径具有一定的难度， 这使得这一方法没有得到更深入的研究和广泛的应用。因此，结合面向对象系统的特 点，从理论角度对m m 路径进行深入分析，并在此基础上研究m m 路径的生成方法以 及基于m m 路径的测试生成方法，具有十分重要的理论和实际意义。本课题正是在这 一背景下提出来的。 本课题将基于m m 路径的面向对象集成测试方法作为主要研究对象。这是实现面 向对象自动化测试的重要环节。本文的主要工作是对m m 路径以及m m 路径在面向对 象集成测试中的应用进行了深入的研究，重点探讨了m m 路径分类的形式化表示方法， 基于u m 呶态图的m m 路径生成、测试覆盖准则及测试用例生成方法。这些研究工作 加深了对面向对象系统中m m 路径及其特点的认识，解决了m m 路径标识的困难：开 拓了从u m l 规格说明生成m m 路径的途径，提出了基于t r m t h t 态图的m m 路径覆盖准 则及其测试用例生成方法，有利于m m 路径在面向对象集成测试中的应用和自动化测 试的实现，为进一步的研究打下理论基础。 1 2 国内外研究现状 目前在面向对象集成测试的方法研究上，国内外都进行了大量的研究。 在基于方法序列和消息序列规格说明的集成测试方面，国内外学者主要进行了基 于方法序列规格说明m t s s ( m e t h o ds e q u e n c es p e c i f i c a t i o n ) 的集成测试方法研究、基 于消息序列规格说n m g s s ( m e s s a g es e q u e n c es p e c i f i c a t i o n ) 的集成测试方法研究和 基于消息架构序列规格说明m f s s ( m e s s a g ef r a m e w o r ks e q u e n c es p e c i f i c a t i o n ) 的集成 测试方法研究等 1 l , 1 2 j 3 j 4 l 。方法序列规格说明m t s s 亥i 画了同一个类方法之间的语义依 赖关系，它规定了类中方法的合法调用顺序。消息序列规格说明m g s s 则规定了一个 特定的方法是如何调用其他方法的。消息架构序列规格说明m f s s 是m t s s 和m g s s 的扩 展，它描述了一组对象方法之间的相互调用关系。这三种序列规格说明都被应用于面 向对象的集成测试中。 y a m i nw a n g 等在方法序列规格说明m t s s 的基础上提出了同步方法序列规格说 明s m t s s ( s y n c h r o n o u sm e t h o ds e q u e n c es p e c i f i c a t i o n ) 一种说明共享一个对象的 2 第一章绪论 多个线程之间同步需求的机制，它提供了线程间协作、一种方法和多个方法数据相互 排斥的规格说明。同时，作者也给出了基于同步方法序列规格说明s m t s s 的测试用例 生成方法【l l 】。 y o n g z h o n gt u 等在比较了方法序列规格说明m t s s ，消息序列规格说n ，q m g s s 和消 息架构序列规格说明m f s s 的基础上，提出了m f s s + 规格说明，m f s s + 规格说明将循环 约束、对象问的关系约束，静态、动态数据约束等加入到m f s s 规格说明中，以提高自 动生成测试用例的效掣圯j 。 f j d a n i e l s k c t a i 提出了一种测试类内各方法之间的交互和数据的封装的方 法。这种方法从序列约束中提取实例方法序列，通过测试实例方法序列来检查类内各 方法的交互情况，并对不同的方法序列产生策略进行评估，分析它们揭露软件故障能 力。此外，作者还基于类的方法序列约束定义了一系列的覆盖标准，并进行了分析比 较【1 3 】。 郭健强和檗希尧在文献 1 4 】中较为详细地介绍了从方法序列规格说明m t s s 产生测 试用例的原理，并根据一定的准则对所产生的消息序列进行了划分，另外还通过故意 颠倒消息次序、遗漏和冗余消息等方法产生错误的消息序列，以测试程序的健壮性。 在基于u m l 的集成测试方面，国内外学者主要研究如何根据u m l 规约说明所提 供的信息，导出控制流和数据流信息，应用相关测试用例生成技术生成测试序列。 y k k i m 等提出了一种通过将控制流和数据流分析技术相结合的基于u m l 状态 图的类测试用例生成方法【话】。a j o f f u t t 等分析了u m l 规约级和实例级协作图中所能 表示的信息，将信息进行分类，分别用于静态检查和动态测试，并设计了一个根据协 作图中信息对相应程序进行插装的算法，实现对测试满足测试准则程度的度量，但没 有说明测试用例的生成方法【1 6 】。j h a r t m a n n 等提出了一种基于u m l 设计规约生成测试 用例的方法，用u m l 状态图建立软件动态行为的模型，组件之间的交互用图上注解表 示，将设计规约模型转化为与集成系统的动态行为相应的全局f s m ( f i n i t es t a t e m a c h i n e ) ，在f s m 上基于一定的覆盖准则，使用常规的等价类划分方法生成可用于 单元和集成测试的测试用例【1 7 l 。a l e s s a n d r ac a v a r r a d 等介绍了一种将u m l 表示的面向 对象规格说明转化为形式化语言i f ( i n t e r m e d i a t ef o r m a t ) 并自动生成测试用例的方法 【1 8 l 。y l a b i c h e 等提出了一种利用由设计阶段产生的类图来定义测试序列的方法，以 解决动态依赖性( 即多态) 和抽象类的测试问题【1 9 】。f r a i k i nf 等介绍了一个基于u m l 顺序图设计面向对象软件的自动生成测试用例的方法和一个相应的实现工具 s e d i t e c ，该方法提出了一个可测试的顺序图规则，介绍了从一个顺序图生成测试用 例的方法，并在s e d i t e c i 具中实现了较完整的测试过程【2 0 l 。赖祥伟和张为群则利用 u m l 交互图和状态图提取消息，使用形式化描述语言r a i s e 对u m l 图中的消息进行描 述、规约和精华，最终生成测试用例【2 l 】等。 基于m m 路径的测试研究还处于起步阶段，再加上m m 路径的标识比较困难，需 3 北京化工大学硕士学位论文 要做大量的工作，目前有代表性的研究成果很少。南京大学王林章从原子系统功能a s f 路径和m m 路径得到启发，提出了场景路径的概念，并使用场景路径来表示协作图中 的一个场景线程执行的完整轨迹，通过遍历每条消息的直接后继识别协作图中的可能 场景路径，然后依据场景路径的相关路径条件来生成测试用例【2 2 1 。但是，假设的前提 和约束太多，还不能达到实用的程度，对方法提供自动支持的工具也只是框架设计。 a t a n a sr o u n t e v 针对顺序图中对象之间的交互。在传统的c f g ( c o n t r o lf l o wg r a p h ) 路径覆盖的基础上，提出了一系列的控制流覆盖标准，将m m 路径归纳为调用链( c a l l c h a i n ) 的概念，但没有对m m 路径进行实质性的研究f 2 3 1 。 1 3 本文的主要工作及组织结构 本文从m m 路径的概念出发，结合面向对象软件的特点对软件测试的影响，深入 研究- j m m 路径在面向对象集成测试方面的应用，主要完成了以下工作： 从产生原因、作用域范围和组成结构上对m m 路径进行分类，并分析其各自 特点，深化了对面向对象软件中m m 路径本质的认识，有利于有针对性地考 虑其测试生成问题。同时从m m 路径的组成结构出发，提出了原子m m 路径和 复合m m 路径的概念，将状态因素结合到其中，给出了两者的形式化表示方 法。 分别探讨了从程序源代码和规格说明生成m m 路径的方法。首先介绍了从代 码生成m m 路径的基本步骤和原理，然后重点讨论了u m l 状态图生成原子 m m 路径的方法及其算法实现，并以实例加以分析说明。从u m l 模型图获得 生成m m 路径的必要元素，打破了传统上从代码出发生成m m 路径的思路，将 视角从底层的代码转移到高一级的规格说明上，拓宽了m m 路径的生成途径， 有助于从规格说明出发的相关m m 路径测试生成问题的研究。 在基于u m l 状态图生成m m 路径的基础上，提出了m m 路径的覆盖准则，并 将其与其它u m