[发明专利]一种基于可达路径的软件测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种软件测试方法。

背景技术

软件测试的实质是根据软件开发各阶段的规格说明和程序的内部结构设计测试用例，并用这些测试用例去驱动被测程序，观察程序的执行结果，验证实际运行结果与期望结果是否一致。正确合理的选取测试用例是软件测试的核心与关键。测试用例是直接与程序的结构相关的，因此结构测试尤为重要，它是根据程序的内部结构设计测试用例。这种结构测试要求对被测程序的结构特性做到一定程度的覆盖，需要选择一种覆盖准则并确定逻辑路径。每个测试用例需要执行特定的路径，首先面临的问题就是如何确定一条可达的路径。可达路径的选择可以有效的避免冗余测试用例生成及路径生成的耗费，从而保证测试的充分性。

程序切片技术是一种分析和理解程序的技术，具有可以简化问题，缩小目标范围的特点，在软件维护、程序调试、测试、代码理解等诸多领域有着广泛的应用。它的原理和方法是由Mark Weiser于1979年在他的博士论文中首次提出来的。此后，在他的基础上又有许多人提出了不同的程序切片定义和切片算法，其中包括Horwitz提出的程序切片算法，他将程序依赖图(PDF)扩展为系统依赖图(SDG)，解决了Weiser提出的算法中无法解决过程调用的问题；以及Canfora提出的条件切片技术；Korel和Laski提出的动态切片概念等等。基于程序切片的软件测试是一种以程序或程序和需要相结合为基础的测试，根据程序的不同切片来缩小软件的测试范围，并提高软件测试的效率。同时由于程序切片考虑程序存在的各种依赖关系(不仅仅是数据依赖和控制依赖)，使得测试的准确性得到提高。

目前，对于可达路径的确定方法主要有两种：一是不可达路径的排除，二是可达路径的选择。不可达路径的排除主要分为静态方法和动态方法。

文献《基于最少谓词思想的可达路径选择》(CNKI)指出传统的不可达路径排除方法存在很大的缺陷：

(1)通过静态分析，确定存在的分支冲突，从而排除掉不可达路径，但该方法效率较低，且受到静态分析方法、手段的影响，判别所有的不可达路径几乎是不可能的。

(2)动态方法由于其试探性具有以下缺点：

①在确定某条路径为不可达路径之前，已经为探测测试用例而反复执行搜索，耗费较大。

②对于测试域窄的可达路径，因其测试用例不易搜索到，可能会被排除掉，直接影响着测试的充分性。

(3)以符号执行方式产生测试用例时，在解谓词方程组的同时，可通过方程组的有解、无解判定不可达路径。但符号执行方法的缺陷也同样存在于不可达路径的判定方面，因此不可达路径问题需要更有效的解决方法。

文献《基于最少谓词思想的可达路径选择》同时指出积极选择可达路径的思想可有效地减少不可达路径的产生，基于可达路径的思想具有以下优点：

①早期排除不可达路径不仅可以有效避免冗余测试用例的生成，更因其早在路径生成之前的决策，使得生成冗余路径的耗费也得以避免。

②避免从完整的路径覆盖中因排除掉部分不可达路径而影响测试的整体覆盖率，从而保证测试的充分性。

可达路径的选择方法主要有最小谓词法、应用数据流和控制流的可达路径选择法、探测分支冲突法。但是这些算法由于实现的不同，同样会影响路径的可达效果，因此，需要找到一种有效的方法来改善目前可达路径选择算法的缺陷。

基于路径的测试准则是各种测试准则中要求最高的一种，但是由于路径可达性问题的存在，降低了基于路径的测试效率。因此如何有效地分析选择路径是基于路径测试中的一个关键问题，有效地准确的选择路径能够提高软件测试的效率。对于路径可达性的分析，是从另一个角度分析选择路径使测试用例在选择好的路径上执行。同时也为基于路径的软件测试工作提供更好的前期处理结果，从而提高测试的效率保证软件的质量。直接分析可达路径具有以下优点：第一，早期排除不可达路径可以有效避免冗余测试用例生成的耗费；第二，避免部分不可达路径而影响测试的覆盖率，从而保证测试的充分性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能提高路径的选择效率和准确性的基于可达路径的软件测试方法。

本发明的目的是这样实现的：

本发明中涉及的路径切片概念的含义如下：