[发明专利]基于信息物理系统中RESTful API测试用例生成和优化方法

说明书

本发明公开了一种基于信息物理系统中RESTful API测试用例生成和优化方法，包括如下步骤：(1)人工分析信息物理系统中RESTful API与Web中RESTful API的区别，总结信息物理系统中RESTful API的测试用例的特性；(2)根据信息物理系统中RESTful API的测试用例的特性设计生成测试用例并提出三个优化目标；(3)根据优化目标使用NSGA‑Ⅱ算法对测试套件进行最小化处理，得到最小化后的测试套件。本发明用以解决信息物理系统中RESTful API的测试及优化问题，实现测试用例的生成和筛选，提高故障检测能力的同时节约时间成本，最佳地满足各种成本和效率目标。

技术领域

本发明属于软件测试领域，具体涉及一种基于信息物理系统中RESTful API测试用例生成和优化方法。

背景技术

信息物理系统(Cyber-Physical System，CPS)是将计算、通信和过程控制技术紧密结合的自治系统，通过为物理对象配备与信息设备的接口，并结合智能机制来利用这些对象之间的协作。采用RESTful风格定义信息物理系统中的接口，可以轻松实现跨平台的调用，让使用不同编程语言的用户都能够访问调用信息物理系统中资源。

对于信息物理系统中RESTful API的测试，通常会开发出一个测试套件来进行测试。但是，随着信息物理系统中RESTful API的数量的增加，测试用例的数量也会随之增加。考虑到时间和资源成本，实际上不可能执行所有的测试用例。因此，有必要寻找一种解决方案，在执行测试用例之前有效地最小化测试套件，以降低测试成本。

测试套件最小化(Test Suite Minimization，TSM)存在两个潜在的问题：一是最小化的测试套件可能不能够覆盖所有测试功能(即测试需求)；二是最小化的测试套件可能比原始测试套件具有更低的故障检测能力。因此，在实际的测试工作中，需要基于各种成本(例如，测试用例的执行时间)和有效性标准(例如，故障检测能力)来筛选测试用例。测试用例选择的总体目标是选择能够在有限时间预算内执行的测试用例，同时最佳地满足各种成本和效率目标。因此，我们在测试信息物理系统中的RESTful API时也面临着挑战，即需要最小化用于测试产品的测试套件，同时能够实现高故障检测能力。

发明内容

发明目的：为了测试信息物理系统中RESTful API以及降低测试成本，本发明提供一种基于信息物理系统中RESTful API测试用例生成和优化方法。

技术方案：本发明所述的一种基于信息物理系统中RESTful API测试用例生成和优化方法，包括以下步骤：

(1)根据功能实现逻辑顺序分析被测信息物理系统中各RESTful API之间的相互调用关系，绘制调用关系图；

(2)根据调用关系图以及各RESTful API的属性设计测试用例；

(3)定义信息物理系统中RESTful API的测试套件的优化目标，确定优化目标的参数设置；

(4)根据优化目标使用NSGA-II算法对信息物理系统中RESTful API的测试套件最小化方法。

进一步地，所述步骤(1)包括以下步骤：

(11)根据被测信息物理系统中RESTful API的特性确定各RESTful API的优先层级；在将确定各RESTful API的优先层级的时候，需要将各RESTful API根据功能依次分为以下层级：将基础控制功能API定义为Control层；将复杂操控功能API定义为Maneuvering层；将逻辑策略功能API定义为Strategic层；

(12)人工分析各RESTful API之间的先后调用关系；

(13)根据调用关系绘制调用图。

进一步地，所述步骤(2)包括以下步骤：