一种面向列车控制系统中安全攸关场景的测试用例自动生成方法 被引量：17

1

作者 陈鑫 姜鹏 +2 位作者 张一帆 黄超 周岩 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第2期269-278,共10页

列车控制系统是一种安全攸关系统,为保证其安全性,要求测试过程对安全攸关场景中所有可能的运行进行完全的覆盖.现有的场景建模与测试用例自动生成方法不能完全满足这一技术需求.围绕列车控制系统的安全攸关场景建模以及测试用例自动生... 列车控制系统是一种安全攸关系统,为保证其安全性,要求测试过程对安全攸关场景中所有可能的运行进行完全的覆盖.现有的场景建模与测试用例自动生成方法不能完全满足这一技术需求.围绕列车控制系统的安全攸关场景建模以及测试用例自动生成方法展开研究,对UML活动图扩充了事件驱动机制和时间特性描述机制,以满足对安全攸关场景建模的需要,提出了简单路径覆盖准则以定义对场景中所有运行的完全覆盖,并针对这一覆盖准则给出了自动生成测试用例的方法.以地铁列车控制系统为研究对象展开实验,表明了该方法的有效性和局限性. 展开更多

关键词 安全攸关场景 场景建模 简单路径覆盖 测试用例自动生成

在线阅读 下载PDF 职称材料

基路径覆盖测试用例自动生成方法研究 被引量：5

2

作者 宋想 宋晓秋 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2013年第8期2759-2763,共5页

传统基路径覆盖测试用例生成方法通过程序图求出圈复杂度,然后再得出程序的一组基路径,最后分别针对基路径组中的每条路径求出相应的测试用例,不仅繁琐,而且忽视了代码的语义相关性,导致存在路径不可达问题,也就无法生成对应的测试用例... 传统基路径覆盖测试用例生成方法通过程序图求出圈复杂度,然后再得出程序的一组基路径,最后分别针对基路径组中的每条路径求出相应的测试用例,不仅繁琐,而且忽视了代码的语义相关性,导致存在路径不可达问题,也就无法生成对应的测试用例。提出了一种新的方法,利用遗传算法动态运行程序,逐渐逼近被测程序的真实逻辑圈复杂度,直接生成满足基路径覆盖测试用例的最小集合,不存在路径不可达问题。实验结果表明,该算法能够有效地生成满足基路径覆盖的测试用例。 展开更多

关键词 面向路径测试 路径覆盖 基路径覆盖 圈复杂度 测试用例自动生成

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于混成自动机路径过滤与动态选择的CPS系统反例生成

3

作者 王佳宛 刘熹橦 +1 位作者 卜磊 李宣东 《软件学报》 北大核心 2025年第8期3587-3603,共17页

信息物理融合系统(cyber-physical system,CPS)在安全攸关领域具有广泛的应用,保障其安全性至关重要.形式化验证是证明系统安全性的有效手段,但在现实世界中的复杂CPS系统上应用仍面临挑战.因此,反例生成的方法被提出,旨在通过寻找系统... 信息物理融合系统(cyber-physical system,CPS)在安全攸关领域具有广泛的应用,保障其安全性至关重要.形式化验证是证明系统安全性的有效手段,但在现实世界中的复杂CPS系统上应用仍面临挑战.因此,反例生成的方法被提出,旨在通过寻找系统中违背安全规约的反例行为来证明系统的不安全.现有的基于路径的CPS系统反例生成方法采用分治策略,针对系统模型中各条路径上的行为空间分别进行探索,能够有效发现系统中的不安全行为.然而,在大规模系统中,这类方法面临严重的路径爆炸问题,路径数量随着离散状态数目指数级增长,反例生成的效率和性能显著下降.为缓解反例生成中的路径爆炸问题,基于系统模型与规约提出路径过滤与动态选择两种技术.首先,设计面向规约的路径过滤方法,通过分析系统规约的语法树和路径上的行为约束,快速过滤不可能包含不安全行为的路径.其次,引入多臂老虎机算法来指导反例生成过程中路径的动态选择,动态调整用于探索不同路径的计算资源以最大化反例生成的性能.在一系列经典测试案例上的实验结果表明,所提方法显著缓解了路径爆炸问题,提高了CPS系统反例生成的效率和性能,将发现不安全行为的成功率提升了两倍以上. 展开更多

关键词 信息物理融合系统 混成自动机 反例生成 面向路径

在线阅读 下载PDF 职称材料

面向安全需求的测试用例自动生成技术研究 被引量：1

4

作者 周绍君 徐中伟 +2 位作者 喻钢 李弋强 吴剑 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2009年第28期75-78,共4页

传统的测试用例生成技术通常都是面向系统功能性需求,并不适用于安全苛求软件系统的安全性测试。面向安全需求,通过定义安全因子,建立带有安全因子的UML顺序图,采用最小安全因子路径,提出了基于最小安全因子路径完全覆盖准则的测试用例... 传统的测试用例生成技术通常都是面向系统功能性需求,并不适用于安全苛求软件系统的安全性测试。面向安全需求,通过定义安全因子,建立带有安全因子的UML顺序图,采用最小安全因子路径,提出了基于最小安全因子路径完全覆盖准则的测试用例自动生成算法,并将其成功应用到高速铁路列车运行控制系统的仿真测试中。 展开更多

关键词 UML顺序图 安全因子 最小安全因子路径 测试用例自动生成 安全苛求系统

在线阅读 下载PDF 职称材料

函数调用路径测试用例自动生成的方法研究 被引量：2

5

作者 沈晴 牟永敏 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2020年第18期238-246,共9页

测试用例自动生成是软件测试自动化中最为关键的组成部分之一,符号执行作为一种程序分析方法,以其可提供高覆盖率测试用例的优势被广泛应用其中,但路径爆炸和约束求解问题很大程度制约了符号执行技术在现实程序分析中的应用。将研究粒... 测试用例自动生成是软件测试自动化中最为关键的组成部分之一,符号执行作为一种程序分析方法,以其可提供高覆盖率测试用例的优势被广泛应用其中,但路径爆炸和约束求解问题很大程度制约了符号执行技术在现实程序分析中的应用。将研究粒度由语句提升至函数,利用抽象语法树和字节码序列提取到的函数关键信息和控制信息得到函数调用关系模型,设计算法生成函数调用路径(函数调用路径表示程序从开始到结束之间函数的调用或执行序列)。该方法不仅减少了测试路径数目缓解了路径爆炸问题,还有效解决了控制条件中存在函数导致符号表达式难求解的问题。实验结果表明该方法可优化测试路径集,在不降低覆盖率的前提下减少测试用例数量。 展开更多

关键词 函数调用路径 符号执行 全局测试用例 测试用例自动生成

在线阅读 下载PDF 职称材料

基本路径测试用例自动生成的方法研究 被引量：2

6

作者 孙晶 李硕 赵会群 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2018年第20期48-53,共6页

基本路径测试是一个传统的代码分析与测试技术,被广泛地应用到复杂软件分析和大型软件逻辑覆盖测试活动中。传统的基本路径测试方法是采用选取满足规约的随机数作为测试用例,没有考虑规约自动提取和规约组合优化。提出一种基于编译技术... 基本路径测试是一个传统的代码分析与测试技术,被广泛地应用到复杂软件分析和大型软件逻辑覆盖测试活动中。传统的基本路径测试方法是采用选取满足规约的随机数作为测试用例,没有考虑规约自动提取和规约组合优化。提出一种基于编译技术的条件规约自动提取技术和规约组合优化自动生成测试用例技术,并给出相应的算法。实验结果证明了提出算法的有效性。 展开更多

关键词 基本路径测试 测试用例生成 编译技术 规约自动提取 条件归约组合优化

在线阅读 下载PDF 职称材料

求解测试用例自动生成问题的多因子回溯搜索优化算法 被引量：1

7

作者 胡中波 王旭鹏 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2023年第4期1214-1219,共6页

路径覆盖测试用例自动生成(ATCG-PC)问题是自动化软件测试领域的热点。ATCG-PC问题中群智能进化算法常用的适应度函数之间具有高度的相似性,然而现有的解决ATCG-PC问题的群智能进化算法尚未考虑这一相似性特征。受相似性特征启发,将两... 路径覆盖测试用例自动生成(ATCG-PC)问题是自动化软件测试领域的热点。ATCG-PC问题中群智能进化算法常用的适应度函数之间具有高度的相似性,然而现有的解决ATCG-PC问题的群智能进化算法尚未考虑这一相似性特征。受相似性特征启发,将两个相似的适应度函数看作两个任务,从而将ATCG-PC问题转化为多任务ATCGPC问题,并提出了一种新的解决多任务ATCG-PC问题的群智能进化算法,即多因子回溯搜索优化算法(MFBSA)。所提算法通过多因子选择Ⅰ的记忆种群功能提高全局搜索能力,并通过选型记忆交配使得相似任务之间能够通过知识转移提高彼此的优化效率。在6个雾计算测试程序和6个自然语言处理测试程序上对所提算法性能进行了评价。与回溯搜索优化算法(BSA)、免疫遗传算法(IGA)、收敛速度控制器粒子群优化(PSO-CSC)算法、自适应粒子群优化(APSO)算法和超立方体差分进化(DE-H)算法相比,MFBSA覆盖12个测试程序上的路径所使用的测试用例总数分别减少了64.46%、66.64%、67.99%、74.15%和61.97%。实验结果表明,所提算法能够有效降低测试成本。 展开更多

关键词 路径覆盖测试用例自动生成 相似性特征 多任务优化 记忆种群 知识转移

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于EDPN的类测试框架及测试用例生成技术的研究 被引量：2

8

作者 龚红仿 李军义 +1 位作者 邹北骥 孙家广 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2005年第5期224-229,共6页

针对基于状态的面向对象软件的类测试过程中存在的不可预测、不可达状态、状态组合“爆炸”和测试用例“爆炸”等问题,提出了基于EDPN模型的类测试、类的交互测试和类的层次测试框架,设计了相应的测试模型;提出了基于EDPN的有标记的唯... 针对基于状态的面向对象软件的类测试过程中存在的不可预测、不可达状态、状态组合“爆炸”和测试用例“爆炸”等问题,提出了基于EDPN模型的类测试、类的交互测试和类的层次测试框架,设计了相应的测试模型;提出了基于EDPN的有标记的唯一输入输出(UIO)测试用例的自动生成方法,生成状态转移路径序列,测试类的状态;提出了基于扩展的EDPN的状态组合的标记关联递推法,生成扩展的正交阵列表,测试类的交互;提出了基于扩展的EMDPN的协同路径(copaths)测试用例的生成方法,生成协同路径序列,测试类的层次。 展开更多

关键词 测试用例 测试框架 生成技术 面向对象软件 自动生成方法 测试过程 交互测试 测试模型 输入输出 状态转移 类测试 路径 递推法 扩展 正交阵 爆炸 组合 标记 序列 协同 列表

在线阅读 下载PDF 职称材料

面向Java的Randoop自动化单元测试生成工具性能分析 被引量：1

9

作者 刘芳 洪玫 +3 位作者 王潇 郭丹 杨正卉 黄小丹 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2020年第9期24-30,共7页

自动化单元测试是现代软件开发研究的热点。Randoop自动化单元测试用例生成工具针对Java和.NET代码,基于反馈指导随机生成测试用例,在业界应用广泛。为了有效使用Randoop进行自动化测试,采用经验软件工程的方法,通过实验分析Randoop的... 自动化单元测试是现代软件开发研究的热点。Randoop自动化单元测试用例生成工具针对Java和.NET代码,基于反馈指导随机生成测试用例,在业界应用广泛。为了有效使用Randoop进行自动化测试,采用经验软件工程的方法,通过实验分析Randoop的性能特点;实验选取4个有代表性的Java开源项目,分析Randoop生成测试用例的代码覆盖率和变异体检测能力,以及它们与时间成本和被测类源代码的代码结构之间的关系。实验发现,Randoop可以在短时间内生成有效的测试用例,生成测试用例的性能随时间增加而上升,并在测试用例生成时间为120 s时趋于稳定,其平均变异体覆盖率达55.59%,且平均变异体杀死率为28.15%。Randoop生成的测试用例的性能与被测类源代码的代码结构和复杂度存在一定的关系。该研究为软件测试人员有效使用Randoop工具提供了有价值的参考。 展开更多

关键词 Randoop 面向对象自动化单元测试 测试用例自动生成 代码覆盖率 变异分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于调用图的类间MM路径自动生成方法研究

10

作者 何伟 赵瑞莲 朱群雄 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2013年第2期332-343,共12页

在面向对象的软件测试中,类间集成测试尤其困难.方法/消息路径(MM路径)是由消息连接的方法执行序列,可以很好地体现面向对象软件由对象发送消息调用方法执行的交互过程,因此非常适于面向对象软件的集成测试.结合现有调用图构建算法,提... 在面向对象的软件测试中,类间集成测试尤其困难.方法/消息路径(MM路径)是由消息连接的方法执行序列,可以很好地体现面向对象软件由对象发送消息调用方法执行的交互过程,因此非常适于面向对象软件的集成测试.结合现有调用图构建算法,提出了一种基于调用图的面向对象软件类间MM路径自动生成方法,并通过大量实验,研究了采用类层次分析和安德森指向分析这2种典型调用图构建算法对生成MM路径的数量和时间花费的影响,进而分析了面向MM路径生成的测试用例集对被测程序的结构测试覆盖效果.实验结果表明:基于调用图的类间MM路径自动生成方法是确实可行的;采用安德森指向分析较类层次分析生成类间MM路径的数量平均增加13.11%,时间消耗却平均减少27.78%;此外,针对安德森指向分析生成的类间MM路径进行面向路径的测试用例自动生成,其生成的测试用例集对被测程序获得的结构覆盖率比采用类层次分析平均提高2%～7%.因此,对于基于调用图的面向对象软件类间集成测试路径生成,基于安德森指向分析较类层次分析生成类间MM路径的效率更高. 展开更多

关键词 MM路径 调用图 类层次分析 安德森指向分析 面向对象软件的集成测试 面向路径的测试用例自动生成

在线阅读 下载PDF 职称材料

面向条件判定覆盖的线性拟合制导测试生成 被引量：5

11

作者 汤恩义 周岩 +1 位作者 欧建生 陈鑫 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第3期593-610,共18页

条件判定覆盖(condition/decision coverage,简称C/DC)准则是各种安全攸关软件测试中常用的测试覆盖准则,它要求软件测试覆盖程序中每个判定以及条件的真/假取值.现有的自动测试生成方法在针对该准则的测试用例生成过程中存在很多不足.... 条件判定覆盖(condition/decision coverage,简称C/DC)准则是各种安全攸关软件测试中常用的测试覆盖准则,它要求软件测试覆盖程序中每个判定以及条件的真/假取值.现有的自动测试生成方法在针对该准则的测试用例生成过程中存在很多不足.例如:符号执行方法很难处理较为复杂的非线性条件约束,并在处理程序的规模上受到很大限制;希尔攀登法由于在搜索过程中易陷入局部最优,而难以达到满足C/DC准则的高覆盖率;模拟退火法和遗传算法依赖于用户使用过程中的复杂配置,测试用例生成效果具有一定的随机性.针对这一现状,提出了一种线性拟合制导测试用例生成方法.依据C/DC准则,该方法将程序中的每一个条件判定规范化为一个与零值比较的数值函数,并以插桩与执行获得该函数当前输入下的采样.通过拟合这些采样,能够逐步判断出程序中各个条件判定与输入的关系,并利用这些关系生成高覆盖率的测试用例.相对于传统方法,该方法具有参数配置简易、生成过程高效等优点,并且能够处理带非线性条件约束、逻辑复杂的程序.在3个开源软件库中的25个真实程序上运行的实验结果表明,所提出的方法比目前以覆盖率见长的遗传算法(genetic algorithm,简称GA)制导方法具备更好的覆盖能力与更高的执行效率. 展开更多

关键词 测试用例自动生成 条件判定覆盖 线性拟合 关联路径

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种基于约束的变异测试数据生成方法 被引量：11

12

作者 刘新忠 徐高潮 +2 位作者 胡亮 付晓东 董玉双 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2011年第4期617-626,共10页

作为衡量测试用例集完备性的测试策略,变异测试是一种"面向缺陷"的单元测试技术,主要用来生成完备的测试用例集.其中面向路径测试数据生成技术通过约束系统构造和求解过程实现用例集生成,是一种高效的测试用例生成技术.但目... 作为衡量测试用例集完备性的测试策略,变异测试是一种"面向缺陷"的单元测试技术,主要用来生成完备的测试用例集.其中面向路径测试数据生成技术通过约束系统构造和求解过程实现用例集生成,是一种高效的测试用例生成技术.但目前大部分面向路径测试用例生成技术只考虑了程序语句间的控制依赖,即通过对控制流图的分析来构建约束系统,而忽略了语句间的数据依赖对约束系统的影响.充分考虑两种依赖关系,针对域削减的测试数据生成技术进行了改进,提出了一种考虑数据依赖的域削减方法.实验表明,这种方法在变异测试数据生成的成功率和执行效率上都有较大程度的提高. 展开更多

关键词 变异测试 约束系统 软件自动化测试 测试数据生成 面向路径测试

在线阅读 下载PDF 职称材料