[发明专利]一种基于状态机的PLC软件测试用例生成方法和系统

说明书

本发明公开了一种基于状态机的PLC软件测试用例生成方法和系统，属于软件测试技术领域，包括：提取软件需求和软件测试需求，并在数据库中建立软件需求表和测试项表；提取PLC软件状态机的所有状态、各状态的转换条件以及转换路径，构建PLC软件状态机转换模型，对PLC软件状态机转换模型中各状态机进行标注；将所述各状态的输入按照给定的测试策略生成测试驱动数据，根据所述各状态的测试驱动数据和转换条件生成测试用例，并将其保存在测试项表中对应的测试项下面。本发明实现了PLC软件测试用例的自动化生成，保证生成PLC软件功能、性能、接口等需求的测试用例充分性的同时，精简了测试用例数量，提高了PLC软件的测试效率。

技术领域

本发明属于软件测试技术领域，更具体地，涉及一种基于状态机的PLC软件测试用例生成方法和系统。

背景技术

有别于普通工控环境，舰载装备结构复杂、信号多样、运行环境恶劣、空间受限、防电磁干扰和病毒侵入要求高。多数舰载装备要求具有实时性和高可靠性，一旦崩溃，可能造成严重后果。可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，简称为PLC)具有高可靠性、稳定性、控制方便的特点，在舰船装备控制领域的应用越来越广泛。因此，设计PLC软件测试用例并发现软件运行过程中的缺陷成为了当前软件测试技术领域的新课题。

当前设计PLC软件测试用例主要依赖传统测试用例设计方法，通过对需求文档进行功能点分解，测试人员凭借主观分析和经验设计测试用例，很难完全覆盖状态转换、功能联动、故障处理的所有条件分支和其他隐含测试需求，测试充分性无法保证。

另一方面，PLC软件功能点之间存在内在联系，传统测试用例设计方法未在系统层面进行全局性分析，设计的测试用例存在大量冗余，降低了测试效率的同时难以发现系统性软件缺陷。

综上，虽然现有技术能够设计PLC软件测试用例，但是也存在测试用例设计不充分、测试效率低下的问题。因此，提供一种能够自动生成PLC软件测试用例且能保证测试充分性的方法和系统，成为了当前舰载PLC软件测试领域的当务之急。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明提供了一种基于状态机的PLC软件测试用例生成方法和系统，解决了现有技术PLC软件测试用例设计不充分、效率低下的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于状态机的PLC软件测试用例生成方法，包括如下步骤：

(1)PLC软件测试需求提取步骤：对软件开发文档进行分析，得到软件需求，对所述软件需求的关键内容自动提取，得到软件测试需求，根据得到的软件需求和软件测试需求，在数据库中建立软件需求表和测试项表；

(2)PLC软件状态机建模步骤：根据PLC软件状态机包含的所有状态、各状态的转换条件以及满足转换条件后所述各状态的达到状态，构建PLC软件状态机转换模型，并将PLC软件状态机模型中各状态进行标识后和测试项表中对应测试项进行关联；

(3)PLC软件测试用例自动生成步骤：将PLC软件状态机模型中各状态的输入按照给定的测试策略生成测试驱动数据，根据所述各状态的测试驱动数据和所述各状态的转换条件生成测试用例，并将所述各状态的测试用例保存在测试项表中对应的测试项下面。

在一个可选的实施例中，所述PLC软件测试需求提取步骤中对所述软件需求的关键内容自动提取，得到软件测试需求，具体为：

对软件需求使用关键词进行搜索，所述关键词包括：功能、接口、性能、安全性、工作模式，并使用模糊匹配算法实现对包含关键词的内容自动提取，得到软件测试需求。

在一个可选的实施例中，所述PLC软件测试需求提取步骤中在数据库中建立软件需求表和测试项表，具体为：