[发明专利]一种基于场景描述的自动测试系统及其实现方法

说明书

本发明公开了一种基于场景描述的自动测试系统，包括：规则库；对象属性抽取器；场景模型构建器；解析引擎；路径约束抽取器；核心控制器；约束求解器；求解器适配器；测试用例生成器；测试用例库；优化引擎。本发明根据特定的规则库抽取测试对象的属性添加到场景模型中，结合模型本身信息和从测试用例库中提取的启发式信息解析模型，自动生成测试路径，使用约束求解器生成对应的测试输入，整合测试路径和测试输入生成测试用例，并对测试用例进行优化，在保证测试充分性的同时，降低了手工测试的测试成本，提高了测试的效率。本发明还公开了一种基于场景描述的自动测试系统的实现方法。

技术领域

本发明属于自动测试系统及其实现方法，具体涉及一种基于场景描述的自动测试系统及其实现方法。

背景技术

软件测试是计算机软件生命周期中的一个重要组成部分。统计标明，在软件开发过程中，软件测试的开销占总成本的30％到50％。这说明软件测试对软件开发的开销有很大的影响。随着现代软件产业的发展，软件变得更加复杂，规模更加庞大，导致软件中存在的缺陷数量增多，加重了软件测试的压力。手工测试的开销随着这一系列的变化成为了软件开发的一个重要问题，自动化测试技术开始受到关注。自动化测试应用在很多领域，例如测试自动化脚本技术、测试自动化框架和自动化测试用例生成。由于测试用例的重要性，以及测试数据自动构造实现上的可行性，使得自动化生成测试用例成为自动化测试技术中研究的最为广泛的技术之一。

场景是待测试软件中用户的用例或事件的序列，辅助描述一个复杂的问题或系统。基于场景的测试是在场景基础上进行测试，适用于复杂交互式软件的测试，从业务工作流层面对软件进行全面性的测试。场景测试不需要关注系统的实现细节，不考虑软件的内部逻辑结构，而是关注测试的场景，考虑用户使用时出现的各种情况。测试的场景包含两个部分：测试数据和测试路径。场景建模的方法有很多种，可以通过使用不同的模型定义场景，典型的模型有：有限状态机、Petri网、流程图、UML模型等。

研究表明，基于场景的测试是目前第三方测试中最为常用的测试方法之一。实现场景测试的自动化，有助于提高测试的效率。基于场景描述的自动化测试存在的三个挑战：

1、模型的构建。目前已有的场景描述模型缺乏对系统的细节描述，同时多使用手工绘制，缺乏自动化特性，效率较低。

2、测试路径的生成。测试路径是场景测试的重要组成部分，直接决定了测试用例的测试能力。目前的路径生成方法大多基于覆盖准则，没有充分利用已有测试用例的信息，造成测试用例的大量冗余。

3、测试输入的生成。传统的自动化生成测试输入方法有：随机生成输入方法和基于启发式方法的测试输入生成方法。这两种方法的代码覆盖率较低、冗余的测试用例较多。

实现基于场景描述的自动化测试，需要克服上述三个挑战，有助于减少测试人员的负担，降低测试的成本，提高测试的效率。

在已公开的专利中，有两个专利涉及到模型测试用例的生成：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以及基于EFSM模型的路径测试数据生成方法。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，对扩展有限状态机进行分析，获取可行路径，并使用分散搜索ScatterSearch技术自动生成测试数据。专利基于EFSM模型的路径测试数据生成方法，对EFSM模型进行符号执行和数据流依赖分析，获得每条路径的约束条件，并使用遗传算法生成测试输入数据。这两个专利都未涉及模型的构建，不能保证模型的有效性，同时局限了使用模型的通用性；在路径搜索上只运用已有模型的信息，路径可能会存在一定的冗余性，并且未体现出测试路径的优先级别；对于测试数据生成，两个专利都采用了基于搜索的测试数据生成方法，需要耗费较多的时间，影响测试的效率。

发明内容