[发明专利]基于正则表达式失效模型的软件测试用例生成方法

说明书

本发明公开一种基于正则表达式失效模型的软件测试用例生成方法，属于计算机软件开发领域。该方法包括以下步骤：对订阅发布构件化软件中的失效模式进行建模，用扩展正则表达式表示的序列模式表达失效模式中事件的时序特征，用数据模式表达失效模式在数据方面的取值要求，组合序列模式和数据模式得到完整的失效模型；根据序列模式，基于自动机技术生成具体的测试事件序列；基于数据模式，为事件序列中的每个事件生成具体的测试数据，得到完整的测试用例。本发明通过新的扩展正则表达式方式，表达了订阅发布构件化软件的失效模型，模型表达能力强，且能够导出测试用例，为订阅发布构件化软件的系统测试和集成测试提供了一种可用性强的有效途径。

技术领域

本发明涉及一种基于正则表达式失效模型的软件测试用例生成方法，属于计算机软件开发领域。

背景技术

数据分布服务(Data Distribution Service，DDS)是一种应用于分布式实时系统信息集成、保证分布式实时系统互连互通和互操作的技术，具有实时性强、无服务瓶颈、跨平台操作、可扩展性强等优点，可以实现软硬件的分离、数据采集与应用的分离，鉴于DDS技术在信息集成方面的优点，DDS技术被广泛应用于国防、民航、工业控制等领域，成为分布式实时系统中数据收发的标准解决方案之一。

为了检测基于DDS技术的订阅发布构件化软件系统的实现质量，发现系统存在的异常行为，需要为其生成测试用例，从而展开软件测试活动，实施质量保障。在此方面，人们已对基于构件行为模型等测试用例生成方法进行了许多研究，取得了一些研究成果，例如，王博、白晓颖、张超等人通过建立构件扩展语义接口自动机模型(ESIA)，并以ESIA为基础模型，提出了基于符号执行的ESIA-Symbolic测试用例生成方法；Yang等人对接口自动机进行时间特性扩展，以期提供详细的软件时序信息，针对输入值受其它模块影响的软件输入行为，通过建立输入自动机，提供输入数据产生方式的模型描述；丁明、张书玲、张琛等人采用扩展带约束的接口自动机对业务流程建模，利用接口自动机特有的“乐观方法”简化了测试过程，并定义测试覆盖准则，实现了测试用例的自动生成。

现有的大多数方法都是基于自动机模型的测试用例生成方法，虽然它们能够有效地生成正常、异常测试用例集，但也存在一些明显的不足。接口自动机等模型虽然具有强大的表达能力，但复杂性高，不仅难以建模构造，而且不易使用。一方面，自动机模型表达的主要是系统内部状态迁移机制，需要经验丰富的行业专家研究后才能给出，一般用户难以理解系统内部完整的工作机理。另一方面，自动机模型构建需要复杂的辅助工具支撑，比如专用绘图工具等，不仅要将模型形象地描述出来，还要考虑存储等问题，对外部工具依赖高，难以应用。上述原因使得基于自动机模型的方法还很少应用在一线的测试实践中。

我们注意到，在测试过程中，除了理清系统内部状态迁移机制外，若能够把系统外部可观察到的消息、事件描述出来，也能够有效地生成测试用例。正则表达式提供了表达上述外部事件的一种有效途径，具有语义与自动机等价、结构简单、易于掌握和使用的特点，这也使得基于正则表达式生成测试用例的方法，不仅更易于工程应用，而且能够保障用例生成的质量，达到与传统自动机技术相近的效果，为高效、高质量的系统级测试提供了可用性更好的新途径。

发明内容

本发明提出了一种基于正则表达式失效模型的软件测试用例生成方法，通过对订阅发布构件化软件中的常见失效模式进行建模，得到失效模型，从而基于失效模型生成系统级测试用例，来为订阅—发布系统的可靠性和安全性检测提供支撑方法。

本发明为解决其技术问题采用如下技术方案：

一种基于正则表达式失效模型的软件测试用例生成方法，包括如下步骤：

1)基于扩展正则表达式，对订阅发布构件化软件中的失效模式进行建模，得到失效模型；

2)根据失效模型中的序列模式，基于自动机技术生成用于测试的事件序列；