基于UML的软件使用模型生成技术研究

软件可靠性测试是高可靠软件质量保证的重要过程，而软件使用模型则是进行软件可靠性测试的基础。UML(Unified Modeling Language)作为事实上的工业标准，在软件开发中得到了日益广泛的应用。研究基于UML的软件可靠性测试具有很强的现实意义。利用在软件开发早期阶段生成的UML模型，如用例图、顺序图、活动图，可以生成软件使用模型，进而可据此产生测试用例。     

基于UML的软件Markov链使用模型的构建

构建软件的使用模型是进行软件可靠性测试及软件可靠性评估的基础.近年来,如何由软件的UML模型构造软件的使用模型成为研究热点.对于大型的软件系统来说,应用现有方法构建的软件Markov链使用模型的状态空间过于庞大,模型描述困难,不利于测试用例的自动生成及软件可靠性评估.针对以上问题,提出了一种由UML模型构建Markov链使用模型的方法.该方法将场景的前置条件和后置条件作为 Markov链使用模型的状态,将场景的执行及执行概率作为状态之间的转移及转移概率.与现有方法相比,新方法构建的Markov链使用模型的状态空间小且无需人为干预,而且可以很方便地生成测试输入从而进行可靠性测试.针对UML模型的有效性,提出了经过可靠性评估扩展的UML模型生成Markov链使用模型的验证算法.最后通过一个卫星控制系统的实例对新方法的性能进行了验证.     

基于UML的软件Markov链使用模型构造研究

软件统计测试要求基于软件使用模型产生测试例对软件系统进行测试,并根据测试结果评价软件可靠性,是高可靠软件测试的重要组成部分.由于统一建模语言(unified modeling language,简称UML)已经成为事实上的面向对象标准建模语言,因此,从软件UML模型构造软件使用模型就成为面向对象软件统计测试的关键.为此,定义了加入统计测试约束的UML用例图、序列图以及用例执行顺序关系,为基于UML的软件统计测试提供了一个形式化描述基础.在此基础上,给出一个从软件UML模型构造软件Markov链使用模型的算法,并给出了自动化支持工具UMGen的类图结构,基于一个卫星控制系统,说明了所提出方法的有效性.     

UML元模型图实例自动生成算法

UML元模型建模与实例生成是软件自动生成技术的重要环节之一,相关理论和技术在领域建模语言DSL中得到广泛应用。元模型自动生成实例技术不仅可以降低软件开发难度和成本,还可以提高软件开发效率。在已有元模型实例生成图语法理论的基础上,提出相应的元模型图实例自动生成算法,证明了该算法与图语法的等价性。并且在可视化UML建模平台中实现了这一算法,得到了从UML元模型自动生成大量实例的预期结果。     

基于UML协作图的集成测试序列生成方法

随着软件测试自动化的要求,以及UML在面向对象软件开发领域中的广泛应用,基于UML的面向对象软件测试正日益受到关注。集成测试是面向对象软件测试的一个重要阶段,在基于UML协作图生成面向对象软件的集成测试用例的过程中,一个重要内容是测试序列的生成。针对集成测试序列数量容易膨胀的现象,根据UML协作图的特点,应用过程间受限控制流图(IR-CFG)描述协作图的消息间逻辑控制关系。给出了由RationalRose开发的规格说明文件生成IRCFG的算法,并介绍了IRCFG的几种覆盖准则与基于IRCFG生成测试序列的方法。     

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。     

一种从UML模型生成测试用例方法的研究与实现

测试用例生成是软件自动化测试的基础与关键。随着UML的广泛应用,基于UML模型来自动生成用例的技术日益受到关注。在UML模型中,顺序图描述了软件系统的动态行为,是软件集成测试中一个重要的来源。文中提出一种基于UML顺序图与类图相结合的方法来自动生成测试用例,定义了相应的测试覆盖准则及测试衡量标准,并用一个具体实例验证了测试用例的生成过程。最后给出了测试用例自动生成工具的框架。     

基于UML活动图的测试研究进展

UML活动图不再是状态图的特例,它作为一种独立的模型广泛用于软件的行为建模.基于UML活动图的测试受到业界的普遍欢迎.然而从UML活动图自动生成完整的测试场景\用例成为一个难点.本文对基于UML活动图的测试进行了比较分析,总结了几种从UML活动图生成测试场景\用例的方法及其使用的算法,即反蚂蚁Agent方法、灰盒方法、自适应细菌Agent方法和系统的形式化方法.对这些方法进行了分析与比较,指出一些不足之处.最后对UML活动图测试的发展趋势做了一些展望.     

一个集成的软件可靠性工程环境

针对软件可靠性工程实施中发现的核心问题,本文介绍了我们在软件可靠性关键技术上取得的突破,以及以此为支撑的集成环境SREE。该系统依托Eclipse,支持软件可靠性工程的关键活动：使用模型生成和构建、软件可靠性测试、软件可靠性评估和预测以及软件开发过程中可靠性的跟踪分析等。     

基于UML类图的软件预测模型

针对面向对象软件开发过程中对软件进行复杂性预测的问题,提出一种在面向对象软件开发的初期阶段通过统一建模语言（UML）类图对软件的复杂性进行度量的模型,该模型运用多元线性方程和统计学原理。对比实验结果表明,为UML类图的可理解性和可修改性所生成的预测模型能建立在由关联和泛化所组成的早期度量标准上。     

Enhancing collaborative synchronous UML modelling with fine-grained versioning of software artefacts

Software development teams are composed of people with different knowledge and skills, who contribute to a project from often widely dispersed locations. Software development in geographically distributed environments creates software engineering challenges due to the interaction among members of distributed teams and the management of consistency and concurrency among project artefacts. In this paper, we propose Synchronous collaborative modelling Tool Enhanced with VErsioning management (STEVE) a collaborative tool supporting distributed Unified Modelling Language (UML) modelling of software systems. The tool provides a communication infrastructure enabling the concurrent editing of the same UML diagram at the same time by distributed developers. Complex UML diagrams are decomposed and managed in a fine-grained hierarchy of sub-artefacts, thus providing change and configuration management functionalities for both the diagram and the graphical objects. Thus, software predefined diagram components can be consistently reused and shared across different diagrams of a given project.     

T-CBESD:一个构件化嵌入式软件设计模型验证工具

现代复杂嵌入式软件系统的高可靠性需要有效的基于模型的设计与分析技术.传统的嵌入式软件可靠性保障技术主要关注于系统开发后期.本文在Eclipse平台上设计并实现了一个基于接口自动机模型的构件化嵌入式软件设计的形式化验证原型工具T-CBESD(Tool for Component-Based Embedded Software Designs).工具直接使用UML顺序图模型作为系统规约,可以检验系统设计模型与场景式规约之间多种行为一致性问题;并使用消息事件的时间约束不等式,检验实时接口自动机网络与带时间约束的顺序图模型之间的实时行为一致性问题.工具设计与实现内容包括:输入输出接口、顺序图模型的预处理转换、状态空间数据结构设计、抽象验证算法的实现以及通信构件组合系统的实例应用分析.     

一种从UML模型到可靠性分析模型的转换方法

以构件化的软件开发方法为背景,提出了一种将UML模型自动地转换为可靠性分析模型Markov链的方法.该方法基于构件化的软件体系结构,从UML的用况图、顺序图、活动图和构件图出发,对其进行扩展,在模型中标注了可靠性分析所需的信息.在此基础上,通过构造一个称为构件转移图的中间模型,将标注了可靠性信息的UML模型转换为Markov链.该方法产生的结果能够直接作为现有可靠性相关的数学分析方法的输入,从而使可靠性分析工作变得更加方便、高效.     

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．     

On evaluating the layout of UML diagrams for program comprehension

UML class and sequence diagrams are helpful for understanding the static structure and dynamic behavior of a software system. Algorithms and tools have been developed to generate these UML diagrams automatically for program understanding purposes. Many tools, however, often ignore perceptual factors in the layout of these diagrams. Therefore, users still have to spend much time and effort rearranging boxes and lines to make the diagram understandable. This article presents key criteria and guidelines for the effective layout of UML class and sequence diagrams from the perspective of perceptual theories. Two UML tools are evaluated to illustrate how the criteria can be applied to assess the readability of their generated diagrams. Kenny Wong is an Associate Professor in the Department of Computing Science at the University of Alberta. His main areas of research include software comprehension, evolution, and visualization. This research includes building, using, and evaluating integrated environments for reverse engineering, and devising strategies to understand and evolve diverse software systems. He is General Chair of the 2007 International Conference on Program Comprehension in Banff, and Program Chair of the 2008 International Conference on Software Maintenance in Beijing. Dabo Sun is an M.Sc. student in the Department of Computing Science at the University of Alberta. His research interests include program comprehension, software visualization, and end-user software engineering. He has assisted the teaching of courses in software engineering and web information systems. He also has been working as a software engineer on developing and maintaining industrial software systems.     

基于序列的可靠性分析方法

随着软构件技术的快速发展，基于构件设计复杂软件系统的软件开发方法日趋成熟。如何利用系统架构和软构件的可靠性分析软件系统的可靠性成为一个亟待解决的问题。软件是静态的，而开发过程是动态的。为了在动态的开发过程中跟踪可靠性，本文提出了基于序列的场景模型，以便分析软件可靠性。与相关的其他方法不同的是，该方法更关注于动态开发过程中的可靠性分析。     

基于UML图和动态切片的回归测试研究

重点将UML图和动态切片应用于回归测试中。针对现在应用于软件开发的UML图不能很好地满足软件测试的要求,引入了时序状态图和改进后的状态图,对两种图进行形式化定义,并且通过实例说明定义内容,其中时序状态图用于类间测试,改进后的状态图用于类内测试。对定义的图进行切片分析,形成测试步骤和测试算法。网上购物实例表明时序状态图和改进状态图可以提高回归测试效率。