基于场景规约的构件式系统设计分析与验证

使用接口自动机及接口自动机网络来描述构件式系统的行为设计模型,使用UML顺序图表示基于场景的需求规约,对系统设计阶段的构件交互行为的动态兼容性进行形式化分析和检验.通过对接口自动机网络状态空间的分析,给出了一系列算法以检验系统行为的存在一致性以及几种不同形式的强制一致性性质,包括前向强制一致性、逆向强制一致性以及双向强制一致性等.  

UMLTGF:一个基于灰盒方法从UML活动图生成测试用例的工具

UML已经成为建模语言的事实标准，如何从UML分析设计模型生成测试用例也为面向对象软件测试带来了新的挑战．为了从UML设计模型中的活动图直接生成测试用例，给出了UML活动图的形式化定义和灰盒测试方法．该方法首先分析UML活动图上的所有执行路径（每条路径称为一个测试场景），然后根据测试场景中的节点和转换所代表的活动及其输入／输出变量、相关约束条件等生成测试用例．并根据该方法实现了一个自动生成测试用例的工具UMLTGF，它可以从Rational Rose的规约文件中提取活动图信息并生成相应的测试用例．该工具能够提高软件测试的效率，降低测试成本．  

基于UML顺序图的测试方法

本文描述一个在UML顺序图上生成测试用例的方法。我们使用带OCL约束的顺序图．即从类图和状态图中提取信息以OCL形式附加在顺序图的对象生命线的适当位置。首先检查顺序图的完备性和一致性。然后从顺序图中生成测试规格说明以及顺序图的事件系列。最后根据测试准则采用类似于类别一划分方法进行测试用例的生成。另外，我们将此方法应用于一个简化的DHCP协议．解释了方法的一般过程以及方法的可行性。  

面向基于场景规约的Web服务消息流分析与验证

采用UML顺序图构成基于场景的规约、WS-BPEL作为Web服务的描述语言,提出了一种面向基于场景规约对Web服务消息流进行分析与验证的方法:首先,对WS-BPEL消息流进行分析并将其自动抽象为基于Petri网的模型;同时,为了缩小状态空间、提高验证效率,在不影响消息交互顺序的前提下,对WS-BPEL源码和基于Petri网的模型分别进行化简,即面向基于场景规约将与验证无关的活动和元素删除;最后,通过遍历基于Petri网的模型以验证WS-BPEL消息流与基于场景的规约之间的一致性(消息交互顺序的存在/强制一致性).文中通过一个贯穿整个分析与验证过程的实例加以说明.该方法已经实现成为一个原型工具.  

基于MDA的设计模式建模与模型转换

MDA(model driven architecture)的一个重要意图是将模型作为软件开发的基本单元,以进一步提高软件开发的抽象层次.为此,MDA划分了3种抽象级的模型,并通过建立高抽象级的模型和向低抽象级模型及代码的转换来构造可运行的应用程序.在MDA的框架下,将设计模式作为一种独立的建模和转换单元能够在较高的抽象层次上充分支持复用并提高建模粒度,从而进一步发挥设计模式的优点,提高软件开发效率、降低生产成本.然而,要在MDA的框架下将设计模式作为完整的开发单元来使用,必须解决以模式为单元的建模及转换两个具体问题.针对单元化模式建模的问题,通过扩展MOF(meta object facility)的方式定义了模式单元元模型,并提供了基于此元模型的单元化建模支撑机制,以分离业务模型与模式模型的方式解决了该问题.针对单元化模式模型转换问题,在模式单元元模型的基础上定义了向EJB平台的转换规则.该转换规则使用QVT标准描述,支持单元化的模式模型转换,并具有良好的复用性.  

嵌入式软件建模、实现与验证：研究与进展

随着计算机硬件设备计算能力的迅速提高,嵌入式系统中软件的规模和复杂度的急剧增大,软件可靠性在嵌入式系统中的重要性占据了统治地位。本文首先概要介绍了嵌入式软件不同于传统商业软件、科学计算软件的物理性、实时性、领域性等重要特征,以及由此带来的困难和挑战。然后重点介绍目前在解决嵌入式软件系统开发过程中的问题时所采取的建模思想、实现技术和验证方法。最后对嵌入式软件及其相关技术的发展进行了展望。  

基于状态机模型的构件健壮性测试

基于形式化的构件语义定义了健壮性,并提出一种基于状态机的构件健壮性测试方法.基于该方法实现了原型工具RoTesCo.首先遍历状态机生成一组覆盖所有转换的路径,基于这些路径的测试用例驱动构件发生状态转换;然后用无效输入和不当调用在构件的不同状态来测试其健壮性.通过区分测试中捕获异常的类别,自动报告健壮性错误.以通用的开源项目构件组成评测平台,实验数据显示,RoTesCo的测试效率比已有的算法表现得更优越.  

一个基于UML顺序图的场景测试用例生成方法

UML顺序图是基于UML开发的软件设计模型的重要组成部分，它描述了软件系统的动态行为，是软件集成测试过程中的一个重要的信息来源。本文提出了一个基于UML顺序图的场景测试方法，它以UML顺序图为主要测试模型，结合UML状态图和类图生成所有的测试场景，最后使用范畴一划分方法找到与每一场景相关的环境条件并将它与方法序列、输入、输出合理组合作为覆盖该场景的测试用例，用于测试该场景中对象之间的交互。由于UML已广泛用于软件分析和设计阶段，通过UML模型生成测试用例可充分利用已有的设计结果，减少测试阶段所需的费用，对于已使用UML的工业界有着重要的意义。  

静动态结合的Java程序不变性分析方法

程序的不变性(immutability)是指类的实例对象在其生命周期内状态不会发生改变.不变性信息可以用来指导程序的分析、测试和验证等工作.现有分析不变性的技术主要集中于对程序的静态分析,而动态分析方面的工作很少.文中在分析了静、动态分析技术各自的优缺点后,提出了一种静动态结合的混合分析技术.首先通过对程序进行静态分析,即对程序进行分析测试和验证,来获得初步的程序不变性信息,然后对静态分析的结果中不确定的部分再进行动态分析,即通过观察程序运行时各个对象的状态变化进行分析,同时还将动态分析用于对静态分析结果的验证.静动态结合的分析技术比单纯的静态分析提高了分析结果的精度,同时也比单纯的动态分析降低了开销,提高了效率.  

一种目标制导的混合执行测试方法

混合执行测试(concolic testing)是一种将具体执行与符号执行相结合的自动化测试方法.由于混合执行测试从程序本身出发,未将目标缺陷的先验知识作为指导,会导致生成和执行大量不能发现缺陷的测试输入,从发现缺陷的角度看浪费了时间和计算资源开销.这个问题在具有时间、成本及资源约束的实际测试任务中更加突出.为解决这一问题,文中提出了一种结合静态分析和混合执行测试技术的目标制导的混合执行测试方法:使用静态分析工具分析待测程序中可能含有缺陷的可疑语句及其缺陷类型,并将静态分析所报告的可疑语句作为目标指导测试.目标制导的混合执行测试技术分为3个步骤:首先,计算从程序各分支到待检测缺陷语句的可达性;其次,对待测试程序进行插装以支持混合执行测试;第三,使用静态分析的结果和可达性信息作为指导,只生成和执行可能会覆盖待检测缺陷语句的测试输入,以避免生成和执行不能发现缺陷的测试输入.基于此方法,作者实现了一个测试缓冲区溢出缺陷的原型工具:TARGET,并在一组C语言基准程序上进行了对比实验.实验结果表明与原有的混合执行测试技术相比较,TARGET能在更短的时间内发现程序中更多的缺陷.