基于事件处理函数的GUI测试用例集约简技术

GUI测试用例集约简是降低GUI软件测试成本的有效手段.GUI软件的消息循环机制以及事件驱动特性,导致传统的基于控制流和数据流的测试用例集约简技术难以直接应用于GUI测试用例集约简.如何在尽可能保持原有测试用例集缺陷发现能力的基础上,尽可能地降低GUI测试用例集规模,是GUI测试用例集约简的一个挑战.以事件处理函数为核心,结合控制流和数据流技术,根据事件处理函数代码结构特征以及事件处理函数之间的数据依赖关系定义测试冗余规则,制定并实现了3种测试用例集约简技术.实验结果表明:与已有技术相比,其中两种根据事件处理函数之间的数据依赖关系制定的测试用例集约简技术达到了较好的约简效果.     

离散事件系统的无死锁模块化状态反馈控制

本文讨论离散事件系统的无死锁模块化状态反馈问题。首先我们定义自动机的交与并运算，然后通过引入自动机对的Ｄ－不变关系，我们证明当控制目标是两个谓词的交时，模块化状态反馈控制器是无死锁的充要条件是各子控制器是无死锁的且相应的控制器满足Ｄ－不变关系。我们证明了一个给定的自动机对于另一自动机的Ｄ－不变子自动机类有最大元存大，并由此给出一个综合算法。     

基于状态转移图的箭载软件时序控制测试用例生成方法

为提升箭载嵌入式软件测试的效率和质量,本文专门针对箭载软件时序控制这一测试需求,提出了一种基于状态转移图的测试用例自动生成算法设计方法。具体分析步骤为首先分析时序控制特性,其次选取状态转移图来表征,自定义所需图元属性以及图元关系、触发条件全面性与一致性的约束条件从而保证模型合理性；再次采用基路径覆盖、转移对覆盖、条件元覆盖三种覆盖准则相结合方式实现测试用例的自动生成；最后以某箭上软件全飞行周期时序控制为基础,多次结果表明该方法生成的软件测试用例可完全覆盖时序控制功能和性能需求,验证了方法的有效性和稳定性,可为箭载软件自动化测试工程化实践提供一定的借鉴。     

自动测试中的状态生成算法

针对数据结构的性质,特别是链式数据结构,提出一种自动测试中的状态生成算法。结合传统的模型检测思想从自动测试生成的角度对程序的状态空间进行搜索,在有效地生成测试程序状态的同时保证了程序状态的完全覆盖。该方法采用程序员熟悉的程序逻辑的描述方法,更易于使用。     

实时离散事件系统的预测状态反馈控制

本文我们将预测监控的一般结果推广到状态反馈控制的情况。给出了预测状态反馈控制器存在的充要条件及设计方法。对一类特殊的系统,我们证明了任一传统的状态反馈控制下的解也是预测状态反馈控制问题的解,从而预测状态反馈控制对这类系统有最优解存在。最后,我们给出了一个例子来说明这一结果。     

基于前馈和反馈控制运行时虚拟资源动态分配

随着云计算的流行和发展,越来越多的应用系统被部署在云服务器上,以可伸缩的方式按需获取虚拟资源并按使用量付费.因此,如何在保证应用系统优化运行的同时以一种考虑成本效益的方式来分配和使用虚拟资源就成了一个重要的研究问题.传统的手工调整方法不但会增加系统管理员的负担,而且准确性较差并有一定的延迟.现有的虚拟资源动态分配方法大多是在发现系统运行时质量问题后进行资源动态调整的,因此具有一定的延迟性,而且还忽略了虚拟资源的异构性带来的影响.针对这些问题,提出了一种基于控制理论的虚拟资源动态分配方法.该方法使用一个前馈控制器来动态调整虚拟资源的数量,同时使用一个反馈控制器来动态调节各个虚拟资源处理的负载比例,从而实现应用系统的优化运行和虚拟资源的有效利用.与静态虚拟资源分配方法以及仅包括前馈控制方法的对比实验表明,所提出的方法能够在保证应用系统优化运行的同时提高虚拟资源利用的有效性.     

用局部状态反馈的分散化镇定

本文考虑一般关联大系统的分散镇定问题。通过调节系统的二次型目标函数,我们推导出一种系统的用局部状态反馈的分散镇定方法。这种方法基于子系统模型求解,简单,有效,并用一个数字例子验证了这一方法。     

基于编译支持错误跟踪的测试用例自动化生成方法

测试用例的自动生成是实现测试自动化的重要保障,是验证可信软件的基本方法.在分析现有测试用例自动生成方法的基础上,提出了一种基于编译的错误可跟踪的测试用例自动生成方法.该方法以编译器为依托,通过对其语法和语义进行扩展,将测试需求很好地融入到源程序中参与分析,并利用代码生成器在生成目标代码的同时根据相应的分析结果直接生成对应的测试用例.该方法将测试用例和目标代码生成统一到编译器中,避免了独立的测试用例自动生成工具在获得编译器相关分析结果时而导致的接口开销.同时,通过对源程序行号信息的跟踪,使得测试用例在无法通过测试时能够很快定位出错位置,以方便程序开发者修改.最后,通过一个示例程序说明了该方法的具体实现过程,证明了该方法的有效性.     

一种面向模糊测试的GUI程序空转状态实时检测方法

针对当前Windows下GUI软件模糊测试过程中由于进入空转状态时刻判断不准确导致的测试效率降低的问题,本文利用自然语言处理方法的在函数执行迹的基础上来解决空转状态识别问题.论文首先分析了传统程序分析方法在空转状态判断上遇到的困难,提出了基于Bi-Gram模型以及统计分析的空转状态识别方法.通过Bi-Gram算法将程序函数执行迹转换为概率特征序列;利用空转状态在特征序列中的方差特征将空转状态特征序列从程序特征序列中分离,在此基础上进一步提取空转状态特征并实现空转状态实时检测算法.通过对典型源码与二进制软件程序的实验测试表明,本方法在效率和准确性上较传统方法上更优,能支撑对GUI程序模糊测试的需求.     

状态反馈极点配置的直接方法

本文研究了线性时不变系统x=Ax+Bu,y=Cx,引进状态反馈u=-Kx任意配置闭路极点问题.文中通过矩阵[sI-A]-1B的右既约分解矩阵,导出了闭路系统特征方程的p×p维多项式矩阵行列式表示式(p=rankB).利用这一表示式直接配置闭路极点,计算反馈矩阵K.文中同时给出了计算矩阵[sI-A]-1B右既约分解矩阵的一种新算法.最后举例说明了它们的应用,并进一步讨论了K矩阵的灵活算法.     

离散事件系统状态反馈控制的几何理论的进一步拓广

本文研究了定义在状态-事件序列上的谓词的离散事件系统的状态反馈控制问题。离散事件系统的数学模型是自动机。状态反馈与闭环过程的关系及许多基本的几何性质得到了详细的阐明;在这些几何背景下,解决了离散事件系统状态反馈控制的拓广问题,包括关于简单谓词与一般谓词的问题。     

分支测试中测试路径用例的简化生成方法

结构性测试是对过程式和面向对象程序都非常有效的测试方法,分支覆盖准则被实践证明是其中性价比最高的一种策略．通过深入研究DD图的性质并分析FTPS算法的不足,提出了一种简便、快捷和适合于大规模程序的非约束边集近似求解算法Find_SemiUE;还给出了基于正（逆）向广度（深度）生成树的分支测试路径用例集的简化生成算法Generate_PathSet,该算法在时间和空间开销上较FTPS算法均有较大提高．此外,所证明的关于DD图的结论也值得借鉴用于该图的更深一步研究．     

基于接口参数的黑箱测试用例自动生成算法

测试用例的选择与生成技术是软件测试尤其是黑箱测试的一个重要研究领域,测试用例的质量将直接决定软件测试的科学性和有效性．该文在一般的测试用例选择方法的基础上,提出了一种基于对接口参数进行组合覆盖的黑箱测试用例自动生成算法模型,据此可以生成一个对所有接口参数进行两两组合覆盖的测试用例表．并证明了该方法产生的测试用例具有数量少、能实现对接口参数最大限度组合覆盖的特点,从而可以在提高软件测试质量的同时,降低成本,提高效率．最后介绍了该算法在作者研究开发的测试数据生成工具中的实际效果．     

基于接口契约的有状态Web服务用例集生成

Web服务具有对外只提供接口文档、技术规范复杂和运行时态瞬时多变等特性,如何有效地自动化生成测试数据仍旧是个难题.目前,针对有状态Web服务操作序列的测试研究较少,现有的方法对服务的行为信息和操作之间的数据依赖关系考虑不足,且缺乏有效的测试自动化手段,进而导致测试代价较高以及生成的测试数据缺乏针对性.对此,提出一种结合有限状态机(EFSM)模型和操作接口契约的测试数据生成方法,该方法根据标准WSDL文档建立操作模型,形式化描述操作之间的交互关系,并对其进行语义标注,基于EFSM模型生成操作序列测试路径,随后采用操作接口契约关系获取测试路径中的测试数据.通过案例表明,这种有状态Web服务的用例生成方法能够高效地生成合理的测试数据,并在错误检测能力以及用例有效性方面优于现有的方法.     

基于代数规格说明的OOP测试用例生成算法研究

现阶段面向对象软件系统占据了很大的比重,在软件测试方面,形式化规格说明通常作为正确性验证的基础.本文主要研究了基于程序的代数规格化说明生成测试用例的方法.首先,根据代数规格化说明得到一组基本项.为了避免从理想基本项集合中选择一组基本项时受理想基本项集合的制约,本文用基本项模型图生成基本项,然后,从基本项集合中得到等价的范式集合.针对用范式模型树生成范式时,生成的不完全是范式,并且范式的长度可能无穷大的问题,本文提出对基本项模型图路径拆分的方法.最后,用范式替换规格化说明公理系统中的变量,生成测试用例.对于公理中的条件语句和循环语句,还提出一种公理变换方法,保证了测试路径的覆盖.实例分析和实验验证表明,本文的方法可以生成一个范式的最小集合,减少了生成测试用例的数量,提高了测试用例的效率.     

基于MC／DC生成测试用例方法研究

设计和编写测试用例是软件测试中最重要的步骤。分析机栽系统软件需求,系统状态转换或事件触发总是以满足一个或多个条件为前提的。因此在将需求抽象成布尔表达式基础上,依据MC／DC准则,研究了一个布尔运算符替换算法。将该算法实现为工具,用于生成满足MC／DC准则要求的测试用例。最后结合实例验证该工具的实用性。     

鲁棒比例与部分状态导数反馈控制系统设计

基于广义线性系统比例与部分状态导数反馈参数化特征结构配置结果和矩阵对广义特征值灵敏度结果, 得到了关于开环系统矩阵中摄动元素的闭环特征值灵敏度的参数表达式, 并在此基础上提出了广义线性系统比例与部分状态导数反馈最小灵敏度特征值配置的有效算法. 该算法不含有"返回"过程, 允许闭环特征值在希望的区域内方便地参与优化. 一个算例说明了算法的简单性和有效性.     

多变量系统固定状态反馈下的容错极点配置

本文研究了多变量系统对执行器故障的容错极点配置问题。基于n-线性特征系数系统理论及参数空间设计方法,提出了一种容错极点配置的方法。借助这一方法,对于给定的被控对象,可以设计出一个固定的状态反馈控制律,在执行器的各种故障模式下都将系统的闭环极点设置在预定的区域内。     

基于谓词动态切片技术的AOP测试用例生成方法研究

面向方面程序设计是面向对象程序设计技术的补充和完善,高效的面向方面程序测试方法是面向方面程序的质量保证.提出一个基于谓词动态切片技术的测试方法.首先,构造完整的AOP语句控制流图,它包含AOP的方面、切入点、连接点、建议等因素.然后,根据完整的AOP语句控制流图生成所有路径,针对每条路径,构造其分支函数,计算得到相应的测试数据,若路径不可执行,则不再计算其测试数据.在这个过程中,通过构建简化动态依赖图来生成谓词动态切片,再用谓词动态切片来帮助调整测试数据.最后,将各路径的实际输出数据与期望输出数据相比较,即可判断该程序是否有错误.经实例分析和实验验证,此方法可以系统地测试一个完整的面向方面程序,提高了测试数据的生成效率,并产生有效的测试用例.     

Verification of Large State/Event Systems Using Compositionality and Dependency Analysis

A state/event model is a concurrent version of Mealy machines used for describing embedded reactive systems. This paper introduces a technique that uses compositionality and dependency analysis to significantly improve the efficiency of symbolic model checking of state/event models. It makes possible automated verification of large industrial designs with the use of only modest resources (less than 5 minutes on a standard PC for a model with 1421 concurrent machines). The results of the paper are being implemented in the next version of the commercial tool visualSTATE^TM.