[发明专利]一种基于扩展有限状态机可行路径分析的测试用例自动生成方法

摘要

一种自动化测试用例生成方法，基于扩展有限状态机可行路径分析，由于不可行路径的存在使得扩展有限状态机模型中生成测试用例仍然是一个难题，本发明通过路径可行性分析尽可能的避开不可行路径、自动化的生成测试用例和创建测试预言。特征是结合了静态分析和动态分析技术来找到一个较小的可行路径集合达到指定的路径覆盖准则，此外还给出了路径可行性评估策略，开发了可执行模型，通过运行时信息反馈和分散搜索ScatterSearch技术来自动生成测试数据和创建测试预言。静态和动态两种可行性分析技术的结合大大提高了测试用生成的效率，实际应用中可以减少测试过程的代价，提高软件测试的质量。

主权项

一种自动化测试用例生成方法，其特征是基于扩展有限状态机可行路径分析，通过路径可行性分析尽可能的避开不可行路径，自动化生成测试用例和创建测试预言，结合静态分析和动态分析技术获取可行路径集合达到指定的路径覆盖准则，包括以下步骤：1)根据扩展有限状态机模型生成测试路径候选集，利用遍历、循环路径分析和插入方法，生成从扩展有限状态机模型的起始状态结点到其他结点的所有路径作为候选路径，并约束规定路径中只插入有限次循环路径或自循环路径；2)路径可行性评估策略，利用静态分析技术对候选路径集中的路径进行分析，首先识别出其中不可行路径，将这部分不可行路径从路径候选集中移除，然后对其余路径的可行性提出评估公式，对其进行不可行概率评估并计算出评估值，对候选路径集中的路径按不可行概率从小到大进行排序；3)开发可执行模型，利用图论遍历方法和表达式语义解析工具使得扩展有限状态机模型可执行化，可执行模型定义了模型的动态行为并通过使用语义执行使得静态模型具有类似程序的动态执行能力；4)自动生成测试数据和测试预言，由步骤3)的可执行模型的动态执行过程获得相应的运行时反馈信息，利用所述反馈信息结合分散搜索技术Scatter  Search来指导测试数据生成并自动创建测试预言，生成的测试用例触发对应的路径；测试用例的生成过程为：首先从步骤1)和步骤2)生成的测试路径候选集中按不可行概率顺序选取一条候选路径，检查该路径中的边是否被指定的测试充分性准则覆盖，若是则跳过该路径选取候选集中的下一条路径进行生成，以避开不可行路径，提高测试用例生成的效率，同时动态识别不可行路径；否则利用步骤3)开发的可执行模型和步骤4)获取的运行时反馈信息，结合分散搜索方法Scatter Search，对选择的路径进行语义执行，并利用反馈信息搜索状态空间中的解，若在规定迭代次数范围内找到解集则将结果加入测试用例结果集，否则认为该路径不可执行。