[发明专利]一种基于EFSM模型的最小成本测试用例生成方法

摘要

本发明涉及一种基于EFSM模型的最小成本测试用例生成方法。本发明基于扩展性有限状态机和集合划分的理论，设计了迁移覆盖算法，得到了迁移序列集合；并对两条迁移序列不同位置给出抽象模型，根据抽象模型进行分析，然后设计了约简合并算法，得到了最小测试序列集。再由最小测试序列集进行转换，得到有效测试路径集合，在转换的过程中采用逆向思维找出初始状态到某一状态的最短路径；本发明满足迁移覆盖准则，能规避无效测试路径和组合爆炸问题，能保证代码的覆盖率，且集合中测试路径个数达到最小，保证了测试成本和测试效率的平衡；不仅仅局限于EFSM模型，对于其它可抽象成有向图的模型同样适用，且对解决大型复杂网络图效果尤其显著。

主权项

1.一种基于EFSM模型的最小成本测试用例生成方法，其特征在于包括如下步骤：步骤1：通过解析存储EFSM数据信息的XML文档获取信息，并存入对应的数据结构中；步骤2：经过迁移覆盖算法后生成的迁移片段集合SS；具体的实现方法如下：(1)初始化数据，令要输出的迁移序列集合SS＝{}，迁移集合T＝{ti|1≤i≤n}，以及一个迁移序列ts＝null；(2)判断迁移集合T是否为空，若为空，返回SS，算法结束；若不为空，执行下一步；(3)选取迁移集合T中第一条迁移t，令ts＝＜t＞；T＝T\t；(4)遍历当前迁移集合T中所有的迁移ti，判断迁移序列ts是否能与ti有效连接，若ts能与ti有效连接，即连接后的迁移序列ts°ti或ti°ts能在模型M中找到，令ts＝ts°ti或ts＝ti°ts，更新迁移集合T＝T\ti，直到集合T中迁移被遍历结束；(5)遍历当前要输出的迁移序列集合SS中的每条迁移序列ssi，判断由(4)得到的迁移片段ts是否能与SS中的迁移序列ssi连接，若能，令ts＝ts°ssi或ts＝ssi°ts，且SS＝SS\ssi，结束遍历；若不能连接，继续遍历SS中下条迁移序列；(6)更新要输出的迁移序列集合SS和迁移序列ts，令SS＝SS∪ts；ts＝null；(7)返回(2)；步骤3：对步骤2得到的迁移片段集合SS进行约简合并，得到没有冗余迁移或者冗余迁移量小的最小迁移覆盖集合SS1；具体的实现方法如下：(1)获取由步骤2得到的迁移序列集合SS；(2)初始化要输出的经过约简合并得到的迁移序列集合SS1，令SS1＝{}；(3)判断迁移序列集合SS是否为空，若为空，返回SS1，算法结束；若不为空，执行下一步；(4)选取迁移序列集合SS中第一个迁移序列tsk，令SS＝SS\tsk；(5)判断迁移序列集合SS1是否为空，若为空，则SS1＝SS1∪{tsk}，转步骤(10)；否则，执行下一步；(6)遍历迁移序列集合SS1中的每条迁移序列ts_i，若集合SS1被遍历完，执行步骤(9)，若SS1未被遍历完，执行以下操作，若或有效，则令ts＝ts_k°ts_i或ts＝ts_i°ts_k；且更新集合SS1，令SS1＝SS1\ts_i；SS1＝SS1∪ts，转步骤(10)；若ts_k和ts_i连接无效，执行下一步；(7)判断两条迁移序列tsk和tsi是否相交，若迁移序列tsk或tsi的开始状态和终止状态能在tsi或tsi中找到，则判定相交，反之不相交；若不相交，返回(6)，若相交，再判断tsk和tsi是否是回路，若是回路，找到两条迁移序列的相交状态节点si，根据si将迁移序列tsk分为tsk‑1和tsk‑2，tsi分为tsi‑1和tsi‑2；如果tsi是回路，则SS1＝SS1\tsi,SS1＝SS1∪(tsk‑1°tsi‑2°tsi‑1°tsk‑2)，若tsk是回路，则SS1＝SS1\tsi,SS1＝SS1∪(tsi‑1°tskk‑2°tsk‑1°tsi‑2)，且转步骤(10)；如果相交但两个迁移序列都不是回路，执行下一步；(8)判断迁移序列tsk和tsi是否是以回路迁移片段结束，若tsk以回路片段结束，取迁移tsj，使得tsk°tsj°tsi在M中能被找到，且SS1＝SS1\tsi,SS1＝SS1∪(tsk°tsj°tsi)；若tsi以回路片段结束，取迁移tsj，使得tsi°tsj°tsk在M中能被找到，且SS1＝SS1\tsi,SS1＝SS1∪(tsk°tsj°tsi)，转步骤(10)；若没有以回路迁移片段结束，若集合SS1未被遍历完，返回(6)，否则执行下一步；(9)找不到迁移序列tsi和tsk合并，则SS1＝SS1∪tsk；执行下一步；(10)返回(3)，直到SS为空；步骤4：对步骤3得到的SS1进行有效转换，得到有效测试路径状态集合S，以及对应的有效测试路径迁移集合T；具体实现如下：(1)获取步骤3得到的最小迁移覆盖集合SS1，将SS1中的每条迁移序列转换为对应的状态序列，此时迁移序列集合SS1转换为状态序列集合S1；(2)初始化有效测试路径状态集合S＝{}和有效测试路径迁移集合T＝{}；(3)遍历状态序列集合S1中的每条状态序列si，如果si中第一个状态不是初始状态，则从该状态采用逆向思维，运用广度优先搜索最先找到初始状态，即找到初始状态到该状态的最短路径，加入si前端，若si中最后一个状态不是终止状态，则运用广度优先搜索算法最先找到终止状态，把该片段加入si后端，此时si是有效测试路径，令S＝S∪si；S1＝S1\si；(4)对得到的集合S进行转换，得到集合T；步骤5：对步骤4得到的有效测试路径上迁移所携带的数据信息进行实例化，得到最小测试用例集。