覆盖表生成的粒子群算法:参数优化和自适应算法

组合测试是一种能有效检测由参数间相互作用所引发错误的软件测试方法,覆盖表的生成是该研究领域的一个重要问题.目前,很多方法已被应用于覆盖表生成,基于演化搜索的粒子群算法尽管能得到较优的解,但其性能容易受到配置参数的影响.本文首先使用试验设计的方法,对不同覆盖表生成的算法参数进行优化,系统分析了参数对算法性能的影响.同时,考虑到对不同的覆盖表,最优的算法参数往往不同,因此进一步提出了一种适用于覆盖表生成的自适应粒子群算法.实验结果表明,在一定的参数取值范围内粒子群算法都能获得较好的结果,且不存在一组对任意覆盖表都能有最优性能的算法参数.通过参数调优,能使粒子群算法获得比已有结果规模更小的覆盖表,同时,与经过参数调优后的算法相比,自适应粒子群算法在大部分情况下有更好的性能.     

Firefox缺陷跟踪系统中的用户反馈

缺陷追踪是软件项目管理的一个重要环节，是保证现代大规模开源软件开发顺利进行并持续提高软件质量的必要手段.目前，大部分开源软件都使用开放的缺陷跟踪系统进行软件缺陷的管理.它允许用户向开发者提交系统故障（即defect类型缺陷）以及系统改进建议（即enhancement类型缺陷），但是这些用户的反馈所起的作用尚未得到充分研究.针对这一问题，对Firefox的缺陷跟踪系统进行实证研究，收集了2018年和2019年提交的19 474份Firefox Desktop以及3 057份Firefox for Android缺陷报告.在此基础上，对比分析了普通用户和核心开发者提交的缺陷在数量、严重性、组件分布、修复率、修复速度以及修复者上的差别，并调查了缺陷报告的撰写质量与缺陷处理结果和修复时间的关系.主要发现包括：（1）当前缺陷追踪系统中普通用户人数众多，但参与程度较浅，86%的用户只提交过一个缺陷，其中，高严重等级的缺陷不超过3%；（2）普通用户提交的缺陷主要分布在和用户交互相关的UI组件上（例如地址栏、音频/视频等），然而还有43%的缺陷由于缺乏充分描述信息而难以准确地定位到具体的关联组件；（3）在缺陷处理结果上，由于查重系统以及缺陷填报系统在设计上过于简单，致使普通用户提交的大量缺陷被处理为“无用”缺陷，缺陷修复率低于10%；（4）在缺陷修复流程上，由于普通用户难以准确、充分地描述缺陷，导致系统对其重视程度不足，普通用户提交缺陷的处理流程也比核心开发者提交的复杂，平均需要多花至少8天的时间进行修复.上述研究结果揭示了当前缺陷追踪系统在用户参与激励机制、缺陷自动查重以及缺陷报告填写智能辅助等方面的不足，能够为缺陷跟踪系统开发者和管理者改进系统、提高普通用户对开源软件的贡献提供参考.     

覆盖表生成的禁忌搜索算法

组合测试可以有效检测待测系统中由参数间交互作用而引发的故障.在其30多年的发展过程中,覆盖表生成一直是关键问题之一,相关研究文献已达200多篇.作为一种有效的覆盖表生成算法,已有的禁忌搜索算法在所生成的覆盖表规模上具备一定的优势,但其解的质量和运算速度仍有提升空间;同时,这些算法实际应用能力较差,既不支持约束处理,也无法生成可变力度覆盖表.针对以上问题,提出了一种禁忌搜索算法.该算法从3个方面对已有的算法进行了改进：1）算法参数配置调优分pair-wise和爬山两阶段进行,确保使用较少配置条数最大程度击中最优配置,进一步提高算法生成覆盖表的规模;2）进行算法并行化,加速算法生成覆盖表的速度;3）增加约束处理和变力度处理,使算法可适应多种测试场景.实验结果表明,该算法在固定力度、变力度、带约束等多种类型覆盖表的规模上都具有一定优势,同时,并行化使算法平均加速2.6倍左右.