[发明专利]数据流测试用例生成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种数据流测试用例生成方法。

背景技术

软件测试的一个重要的特征就是根据所要测试对象的特点来设计相应的测试用例。测试用例的设计是软件测试的首要环节，对后期测试工作具有重要的指导作用，也是高质量软件的根本保证。

至今，国内外专家学者提出了各种测试用例自动生成算法，然而基于数据流测试的测试用例自动生成算法研究得较少。数据流测试用例自动生成算法 (Automatic testcase generation algorithm for data flow，简记为ATGAFDF) 是其中之一，ATGAFDF算法主要采用遗传算法来搜索满足数据流测试准则的测试用例，然而ATGAFDF算法的适应度函数设计的过于简单，使得算法的收敛较慢。

发明内容

本发明的目的在于提供一种数据流测试用例生成方法，该方法有利于提高数据流测试用例生成算法的收敛速度。

本发明的目的是这样实现的：一种数据流测试用例生成方法，采用遗传算法来搜索满足数据流测试准则的测试用例，在该方法中，适应度按如下公式计算：

其中，fitness(t)表示适应度，m表示测试用例t已经覆盖的路径条数，n表示程序总的需要覆盖的路径条数，p表示在未覆盖的(n-m)条路径中包含的分支谓词数量，所述分支谓词为程序分支的条件表达式，α表示分支谓词对适应度的影响权重因子，f_i(x)表示程序第i个分支的分支函数值，分支函数的构造方法为：

（1）若分支谓词为A＞B或A≥B，则分支函数为；

（2）若分支谓词为A＜B或A≤B，则分支函数为；

（3）若分支谓词为A＝＝B，则分支函数为；

（4）若分支谓词为A!＝B，则分支函数为；

其中，A、B 表示表达式，abs( )表示求表达式绝对值。

本发明的有益效果是改进了数据流测试用例自动生成算法的适应度函数，在算法中考虑了分支条件的取值对测试路径的贡献，不仅提高了算法的收敛速度，而且使算法不容易陷入局部最优解中，具有很强的实际意义。

附图说明

图1是某个程序片段的控制流图。

图2是本发明的实施原理图。

具体实施方式

本发明的数据流测试用例生成方法，采用遗传算法来搜索满足数据流测试准则的测试用例，在该方法中，适应度按如下公式计算：

其中，fitness(t)表示适应度，m表示测试用例t已经覆盖的路径条数，n表示程序总的需要覆盖的路径条数，p表示在未覆盖的(n-m)条路径中包含的分支谓词数量，所述分支谓词为程序分支的条件表达式，α表示分支谓词对适应度的影响权重因子，取0.5，f_i(x)表示程序第i个分支的分支函数值，分支函数的构造方法为：

（1）若分支谓词为A＞B或A≥B，则分支函数为；

（2）若分支谓词为A＜B或A≤B，则分支函数为；

（3）若分支谓词为A＝＝B，则分支函数为；

（4）若分支谓词为A!＝B，则分支函数为；

其中，A、B 表示表达式，abs( )表示求表达式绝对值。

本发明还采用了新的编码策略：

设程序有k个输入变量，第i个输入变量表示为x_i，其中1≤i≤k，x_i的取值集合为D_i，程序的一个测试用例表示为，测试用例的变量编码方法为：

对于数值型变量，设变量x_i的取值集合D_i=[a_i,b_i]，精度要求为d_i，m_i是满足条件的最小整数，将变量x_i用长度为m_i的二进制编码串表示，其中，二进制编码串s_i到变量x_i的映射按如下公式计算：

对于布尔型变量，只有真和假两种取值，无需进行编码；对于字符型变量，采用ASCII码转换成二进制串进行编码；对于字符串变量，将字符串看成是多个字符的连接，用所述字符串变量所包含字符的编码进行连接，或先将字符串进行分类，然后用索引来代表字符串，只对索引进行编码。

对于数值型变量，若变量x_i必须是整数，则在换算过程中，按如下公式进行强制转换：