两两组合测试用例生成方法研究

• 作 者: 梁凡
• 机 构: 航天科工集团第二研究院
• 出 处: 中国航天第二研究院 航天科工集团第二研究院
• 发表日期: 2014年期
• 关键词: 软件测试 成对覆盖 AETG算法 IPO算法 ES算法

软件测试是保证软件质量与可靠性的重要手段。软件测试分为白盒测试和黑盒测试，在软件黑盒测试中，经常会遇到多种输入参数的取值相互组合的情况，实践证明及研究发现，大约70％的软件故障是由一个或两个参数共同作用引起的。所以组合测试，尤其是两两组合测试，在实际工程的软件测试中被公认为是一种实用且有效的测试方法。但是两两组合测试用例生成问题已被证明属于NPC问题，所以如何寻找合适的算法以减小测试用例集的规模就是需要重点研究的问题。　　国内外对于两两组合测试用例生成算法已经有了相当多的研究，但是现存的方法都存在某些方面不同程度的不足与缺陷。被广泛使用的AETG算法测试用例生成比较耗时，生成过程随机性过大，导致测试用例集不够精简;而另一种被广泛使用的IPO算法虽然在时间复杂度上占据优势，但是生成的测试用例集冗余度过大。　　本论文对AETG算法与IPO算法进行了针对性的改进。对于AETG算法，针对测试用例生成过程随机性过大的问题，引入参数选取优先级机制，形成了改进的AETG_Ⅰ算法;对于IPO算法，针对水平扩展不够优化的问题，改进了水平扩展策略及参数选择方法，形成了改进的IPO_Ⅰ算法。实验结果表明，AETG_Ⅰ算法和IPO_Ⅰ算法，无论从减小时间复杂度还是降低测试用例集冗余度方面，均比原AETG算法和IPO算法有了显著的改善。　　本文还针对实际工程中参数和取值有限，不在乎测试用例生成时间，只关心测试用例规模的特殊问题，给出了两两组合的遍历搜索算法ES(a，b)，实验结果表明，ES(a，b)算法在其适用范围内能够得到近似最优的较好结果。　　本论文针对AETG_Ⅰ算法、IPO_Ⅰ算法和ES(a,b)算法，使用JAVA语言编写了算法应用程序，并在附录中给出了所有算法程序的源代码，为实际工程软件测试人员提供了可工程实用的两两组合测试用例生成的应用程序。