基于UML模型系统级测试用例生成方法.doc

基于UML模型系统级测试用例生成方法 　　摘要：采用基于UML模型的软件测试方法，主要整合用例图与顺序图进行系统级的软件测试。首先提出用例执行图（UEG）的生成算法、顺序执行图（SEG）的生成算法，及基于UEG和SEG，生成系统测试图（STG）的算法；其次，根据制定的三层次准则，遍历UEG、SEG、STG生成测试用例，主要解决交互错、场景错、用例执行错和用例依赖错等问题。最后，经实例分析和实验验证，该方法可以基于用例图和顺序图进行系统级的软件测试。 　　关键词： UML模型； 软件测试； 用例图； 顺序图； 测试用例 　　中图分类号： TP311.5 文献标志码： A 　　0引言 　　针对不同的研究目的、被测软件的具体特征，研究人员提出了状态机模型[1]、马尔可夫链模型[2]、UML模型[3]等。随着基于UML模型的广泛应用，基于UML模型的软件测试逐渐成为软件测试的发展趋势和主流。文献[4]提出了TOTEM系统测试方法（TestingObjectorientedsystemswiththeunifiedModelinglanguagesystemtestingmethodology），该方法分析用例之间的顺序依赖关系进而生成测试用例，其本质是一种预先明确初始状态的半自动化场景覆盖方法；文献[5-7]基于UML交互模型（顺序图（SequenceDiagram，SD）和协作图）主要检测对象间的交互错；其中，文献[5]仅针对实时系统；文献[6]采用类别划分法使用手动方式，基于顺序图做组件间的交互测试；文献[7]基于UML用例图（UsecaseDiagram，UD）与消息序列图做集成测试，检测被测系统组件间的交互错。文献[8]首先构造映射系统架构的图，然后遍历该图进而采用类别划分法手动的生成测试用例。 　　本文将被测系统转换为系统测试图，即首先将用例图转换为用例执行图（UsecasediagramExecutionGraph，UEG）、顺序图转换为顺序执行图（SequencediagramExecutionGraph，SEG），整合UEG与SEG为系统测试图（SystemTestingGraph，STG）；同时，析取类图、数据词典等的相关约束信息并将其加入STG中。然后基于特定的三层次覆盖准则和错误模型，遍历UEG、SEG与STG，得到系统级测试用例。 　　6结语 　　本文将UML模型转换为可测试的模型，提出用例执行图UEG、顺序执行图SEG、系统测试图STG的生成算法及对UEG、SEG、STG的遍历算法，据此，生成系统级测试用例。该方法不需要对UML模型做任何修改或手工干预便可直接得到测试用例，有望与现有测试工具结合。 　　由于本文考虑模型和错误类型的有限性，只能对软件进行阶段性的固定错误类型的测试。下一步的工作在保证测试用例有效性的前提下，考虑UML2.0其他模型特性、增加检错类型，简化测试步骤，得到一个基于UML模型的更加实用、高效的测试方法。 　　参考文献： 　　[1]ZHENGJ，FANDJ，HUANFZQ，etal.Conformancecheckingofcomponentbasedsystemsforscenariobasedspecifications[C]//ICSESS2011：Proceedingsofthe2011IEEE2ndInternationalConferenceonSoftwareEngineeringandServiceScience.Piscataway，NJ：IEEEPress，2011：5-9. 　　[2]AVRITZERA，deSILVASE，LEAOE，etal.Automatedgenerationoftestcasesusingaperformabilitymodel[J].SoftwareIET，2011，5（2）：113-119. 　　[3]ARITRAB，SUDIPTOG.TestinputgenerationusingUMLsequenceandstatemachinesmodels[C]//ICST2009：Proceedingsofthe2009InternationalConferenceonSoftwareTestingVerificationandValidation.Colorado：ICST，2009：121-130. 　　[4]BRIANDL，LABICHEY.AUMLbasedapproachtosystemtesting[J].JournalofSoftwareandSystemsModeling，2002，33（16）：10-42. 　　[5]LETTRARIM，KLOSEJ.Scenariobasedmonitori