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关键词： 种子策略   常量池   软件测试   程序分析   测试用例自动生成  

摘要： 基于搜索的软件测试(Search-based Software Testing,SBST)的测试效率与启发式算法、适应度函数以及种子策略等因素相关。在SBST运行过程中,相比于随机生成的初始值,种子策略可以利用被测程序中的信息提供更好的初始值,提升测试效率。现存的种子策略采样算法大都是基于研究人员的经验直觉给出,其效率影响因素未知,如何解释种子策略的有效性,并提出更好的采样算法是值得关注的问题。本文通过对种子策略的适用场景对比研究,进一步揭示了种子策略中存在的问题,并提出了一种基于分支的智能种子策略Evo Seed。通过在2000个被测方法以Evosuite中的随机种子策略、静态种子策略、动态种子策略和混合种子策略的比较分析得出,对于具有值保持属性和敏感度保持属性的数据流路径形成的快速通道,种子策略可有效提高测试效率。在此基础上,提出了一种基于分支的智能种子策略,Evo Seed。Evo Seed可以根据被测方法所处场景构建相应的常量池,若被测方法中包含具有快速通道结构的种子分支,则为种子分支动态构建小型的局部常量池,缩小采样范围;若被测方法中不包含具有快速通道结构的种子分支,则保持原有的全局常量池。Evo Seed的自适应采样算法根据未覆盖的种子分支所占比例,动态调整使用常量池的概率,加快目标分支的覆盖,提高采样的有效性。与Evosuite的对比实验结果表明,在相同时间预算下,Evo Seed的分支覆盖率提升了1%;在覆盖率相同的情况下,Evo Seed的收敛速度优化了0.5秒。综上,本文发现的种子策略快速通道以及所提出的基于分支的种子策略可以提高SBST的效率,相关成果也可以应用到其他的软件测试活动中,丰富软件测试领域的效率优化研究。在实际应用中,该策略思想可以为大规模软件测试工作提供指导性意见,改善其整体效率和质量。

关键词： 软件测试   测试用例集优化   蚁狮算法   人工鱼群算法  

摘要： 软件测试是软件开发过程中一个重要的环节。为了检验开发的软件系统是否满足原定的需求,通常是通过手动或者自动的方式来对软件系统进行测试。测试用例集优化技术是对原测试用例集进行前期处理,大幅度降低软件测试的成本,加快软件开发速度。目前软件测试中对测试用例集进行优化的技术有很多。本文主要对其中常见的两种测试用例集优化技术进行研究。测试用例集约简技术是删除在版本迭代过程中不断增加的重复或无效的测试用例,从而降低软件a测试所产生的成本损耗,但其仍能保证能够覆盖全部的测试点,从而保证软件测试的质量。本文改进了种群多样、寻优性强的蚁狮算法,并将其引入到测试用例集约简问题的研究中。本文选择智能电表系统的被测程序作为数据集。实验结果表明,相比较于常用的测试用例集约简算法,本文所提出的蚁狮算法能够更好的将原测试用例集中重复或无效的测试用例删除掉,可以快速得到最优的测试用例子集。测试用例优先级排序是将软件测试所需的测试用例顺序进行重新排列,将原测试用例集中能够更好的覆盖测试点的测试用例排在前边执行,从而在最短的时间内覆盖到所有的测试点,实现软件测试的需求。本文提出了一种基于人工鱼群算法的测试用例优先级排序算法,对人工鱼群的三种智能行为进行针对性优化设计。实验结果表明,相比较于常用的智能优化算法,本文所提出的人工鱼群算法在单目标和多目标两方面都能较好地对原测试用例集进行重新排序,从而提高软件测试效率。

关键词： 测试需求管理   测试成熟度模型集成   能力成熟度模型集成   软件能力成熟度模型   软件测试  

摘要： 软件测试需求管理是软件需求满足、软件测试结果有效、测试效能提升的重要保证。本文分析对比了CMMI、GJB5000B和TMMi三项标准在软件测试需求管理活动中实施和改进指导的强项与不足，借鉴CMMI和GJB5000B的需求管理思想强项的，结合工程实践经验，提出了基于TMMi三级的软件测试需求管理过程，并进行应用验证。该过程可有效指导和规范软件测评实验室的软件测试需求管理活动，促使软件测试需求管理活动达到测试成熟度模型的三级要求，提高测试效能。

关键词： 铁路信号   计算机联锁   测试案例   自动生成   C#  

摘要： 铁路信号是指为保证列车运行安全、提高列车运行效率、改善作业人员劳动条件的技术设备总称。计算机联锁系统通过对站内信号机、道岔、轨道电路等信号设备逻辑动作的实时控制,保证列车站内安全、高效运行。在计算机联锁软件投入实际站场使用之前,需要对软件系统进行功能测试,保证站内信号设备的逻辑动作正确,进而确保列车站内安全运行。任何一套软件系统的测试应给出相应的测试案例,即在输入集中任取一个输入,在软件设计满足需求的条件下给出一个预期结果,实际测试过程中通过比对实际结果和预期结果之间的异同判别软件功能的完备性。目前,计算机联锁软件的功能测试主要由人工完成,联锁工程师人工编制测试案例,将测试案例分解成测试序列自动或手动逐步执行。测试过程中,测试案例的编制与测试的执行严重依赖人为因素,存在工作量巨大且易错、效率低下等问题。因此,建立一套联锁功能测试辅助软件十分有必要。本文通过对联锁功能测试相关标准规范进行研究,结合现有计算机联锁软件,根据计算机联锁功能测试大纲要求,在Visual Studio 2017环境下使用C#语言设计计算机联锁测试案例自动生成软件。该软件以站场联锁表作为基本输入数据,实现了联锁软件测试案例的自动生成,同时将本系统输出的测试案例数据作为计算机联锁自动测试系统的输入,实现联锁软件的自动测试。一方面提高了计算机联锁系统的自动化程度,同时增强了联锁功能测试的完备性。本文主要研究内容如下:1.对计算机联锁系统和计算机联锁软件自动测试系统进行整体介绍,明确联锁测试案例自动生成系统功能需求,设计软件系统框架和工作流程。2.输入、输出数据确定及数据处理;根据计算机联锁软件功能测试规范确定数据格式以及软件实现过程中的数据结构,同时结合自动测试系统预留相关接口和数据格式。3.对软件框架中各个模块进行详细设计,实现输入、输出数据处理、通用测试进路设计、联锁进路遍历、人机交互以及数据输出功能。4.根据软件工作流程,对联锁测试案例自动生成软件实现的功能进行展现,结合自动测试系统进行联调联试;结果表明:联锁软件测试案例自动生成软件可快速、准确、完备地生成联锁软件功能测试的测试案例,具有较好的稳定性和较高的自动化程度。

关键词： 软件测试   回归测试   流程优化   敏捷开发   流程管理  

摘要： 随着敏捷开发流程的广泛应用,软件版本的发布周期逐渐缩短。为适应快速迭代发布,回归测试作为软件测试的主要部分,其执行流程也必须按照敏捷开发流程进行设计。然而,企业中实际的回归测试流程并没有考虑敏捷开发快速响应的特点,测试用例执行效率低下、缺陷发现速率慢、出现质量问题的版本和延期发布的版本占版本总数的比例较高。为了解决以上问题,本文提出了面向敏捷开发的软件回归测试流程优化。为与敏捷开发流程衔接,本文采用ECRS分析法和回归测试优化技术,改进回归测试的流程。在原来的回归测试流程中,取消了"关联用例"的环节,并将"创建轮次"、"分配用例"两个环节进行合并。除此之外,修改了测试用例执行顺序、选择方式,以此改进了"用例执行"环节。测试用例优先排序技术通过将测试用例与需求、缺陷相结合,计算用例的优先级并返回排序结果。技术试验结果证明,经过排序后的测试用例能够有效提高缺陷发现速率,在第一轮回归测试中,平均发现缺陷速率提高了26.7%～34.3%。回归测试选择技术通过准确筛选出交互需求的测试用例,减少了人为选择的盲目性,平均每版本可减少12%的交互需求测试用例。在第二轮回归测试中,将回归测试选择技术和测试用例优先排序技术相结合,缺陷发现速率平均提高了35.3%,极大提高了测试执行效率。通过对比A企业智慧家庭APP在回归测试流程优化前后的成本、效率、质量,证明了优化后的回归测试流程能有效节约成本、提高测试质量、降低版本发布的延期率。在成本上,回归测试流程优化后,每版本可节省1.53～2.88人/日的测试工作量,可以加快版本发布,节约企业推广成本,同时节省测试人力成本。在质量上,回归测试流程优化后,出现质量问题的版本占比下降了16%。在效率上,回归测试流程优化后,版本延期率降低了35%。与2020年相比,2021年的发布周期缩短了1.53天,版本总量增加了11%,更好地响应敏捷开发快速迭代的要求。综上所述,优化后的回归测试流程为企业节约了推广成本、测试人力成本,提高了测试质量、测试效率,更好地衔接敏捷开发,加快版本迭代,提高企业的市场竞争力。因此,优化后的回归测试流程有极大的推广价值和应用前景。

关键词： 软件测试   服务模拟   接口访问   工作流引擎  

摘要： 随着软件规模的扩大,系统复杂性的提高,微服务、SOA等分布式架构软件逐渐流行。此类系统将复杂的业务逻辑进行拆分,形成多个功能单一的子服务或子模块,使得程序逻辑更为清晰,易于开发和维护;同时,拆分后组件对硬件要求低,易于部署和更新。此类分布式架构带来开发和管理便利的同时,也因接口数量多,调用流程复杂,业务变更频繁,给测试带来了压力。现有的测试方法与工具,在面对此类软件数量众多、关系复杂的接口时,并没有很好的解决方法。如何将多个功能有限的接口按照业务流程通信和协作,组成更大粒度、更强功能的服务,并对服务进行测试,是目前软件接口测试领域的一个重要前沿问题。针对上述问题,本文设计并实现了一个面向工作流程的服务调用模拟测试系统,针对分布式架构软件中接口的顺序、分支、选择等流程组合情况,对服务进行调用模拟,以完成对整个软件系统的接口测试。具体工作如下:(1)针对分布式架构接口测试问题提出了基于工作流模型进行服务流程建模及接口测试的方案。该方案基于Open API3.0接口规范设计了针对接口关键特征的接口模型,对接口进行统一建模描述;基于BPMN2.0规范设计了接口流程编排规则,将相关接口按需组合为一个完整业务流程,解决被测服务中存在复杂的接口流程组合情况和调用协作关系的问题。(2)基于该方案,设计并实现了一个基于Web的面向工作流程的服务调用模拟测试系统。系统前端通过图形化界面提供接口组合功能以及接口模型配置功能;系统后端实现了一个针对服务流程调用的定制化工作流引擎,能够对服务流程图进行读取、验证和存储,实现对多个接口组成的服务进行流程测试,同时实现了并发测试功能,能对被测系统进行多线程压力测试。(3)通过对面向工作流程的服务调用模拟测试系统的接口访问、流程引擎和并发测试模块的案例测试,检验了系统的接口组合编排、流程测试功能和并发测试功能,验证了本文方案和工具的正确性和有效性。

关键词： 性能测试   TaaS   LoadRunner   RBAC  

摘要： 性能测试属于非功能性的测试,目的是确定应用程序在给定工作负载下的稳定性、运行速度以及响应能力,是保障软件质量的关键步骤之一。性能测试包含着多种类型,常见的有负载测试、基准测试、峰值测试等,单一的性能测试工具无法满足测试人员执行多种类型性能测试任务的需要,并且不同的测试工具往往操作流程不同,这给测试人员带来了较大的学习成本。此外,尽管市面上主流的性能测试工具提供了强大的功能,但其附加的代价是对于部分企业来说,测试工具的价格偏高。本文依托于某软件测试平台,基于测试即服务(Test as a Service,简称 TaaS)的思想以及 LoadRunner Enterprise、Leming TPC-DS和Leming TPC-E这三款测试工具的编程接口,设计并实现了一个综合性的、操作流程统一的性能测试子系统,该系统可为用户提供多种类型的性能测试服务。本文在现有测试工具提供的功能基础上,实现了系统调度机制,该机制能调度“执行失败”的测试重新执行,提高了测试效率。本文还实现了“工具租用”的功能,不仅可以让用户按需租用测试工具,还免去了用户部署以及维护测试工具的工作。此外,本文还基于RBACO(Core Role Based Access Control)模型实现了用户权限管理功能。本文具体的研究内容如下:1)调研性能测试子系统的相关研究现状,重点调研了LoadRunner Enterprise、Leming TPC-DS 和 Leming TPC-E 这三款测试工具的操作流程与基本原理,然后使用统一建模语言(Unified Modeling Language,简称UML)对性能测试的流程进行建模与分析,并抽象出四个通用的测试阶段,最后将上述测试工具的操作流程适配到本文抽象的四个测试阶段中。2)对性能测试子系统进行需求分析,包括总体需求描述、用户角色分析、功能性需求分析和非功能性需求分析。3)对性能测试子系统进行总体设计,包括系统架构设计、前后端通信设计、系统功能结构设计、系统核心功能设计、数据库概念模型设计等。4)使用 Spring Cloud、Spring Boot 和 Apache Shiro 等开发框架实现性能测试子系统的各功能模块,包括用户权限管理模块、测试工具配置管理模块、测试工具租用管理模块、测试脚本管理模块、测试场景管理模块、测试执行管理模块、测试结果管理模块等。

关键词： 磁电传感器   智能流量计   测量   软件测试   稳定性  

摘要： 随着我国经济的飞速发展,工业领域对计量要求的不断提高,因此对国内外流量计的高精密发展和稳定计量需求也跨越式增长。目前不仅在加油站、石油冶炼基地、液化工厂、航空领域还有环境水处理装置等都应用广泛,尤其是对高精度的计量装置更是需求巨大。磁电传感器的智能型流量计刚好具备高精度、高稳定性和高可靠适应性特点,而且还具备实时在线监测功能。这对整个作业环境而言意义是巨大的,也符合人们对产业的效益、品质保证和产值的提高要求,极大的推动高新科技的蓬勃发展。现阶段国内的石化仪表计量行业也处在蓬勃发展阶段,但与国际先进水平相比,依旧处于不具备优势的地位。如何进一步提高国内的计量水平、实时在线监测、智能自动化工作,已成为现阶段仪表计量行业发展中的关键。因此高精度、复杂环境应用的磁电传感器的智能型流量计的研究是十分有必要的,具体研究内容包括以下几方面:(1)本文阐述了利用磁电传感器的智能型流量计进行测量。首先介绍了流量计计量理论和系统特性,对仪表安装与结构特性作了分析。(2)研究基于环境适应性要求、精度等级要求、公称压力的前提下,设计了一套综合型系统架构的总体方案,包括系统架构、硬件架构、软件架构、结构设计以及功能模块的实施设计。接下来对总体方案的具体开发作了详细的设计,包括开发环境的搭建,电路的设计、结构的设计、传感器的选型、物理模型的建立。(3)研究后期本文对所做的工作进行了测试与评估分析,搭建测试平台并对综合系统软件的界面、显示按键、查询功能、配置功能、故障告警功能和其它基本功能以及软件工作的正确性和稳定性进行测试,获得测试结果并进行分析。测试结果表明在工作温度为(-40～+80)℃,大气压力2.5MPa、流量范围在3～30m/h的环境下,三维结构装配成品后,重复性误差优于0.03%,准确度等级为±0.1%,此软件测试结果良好,达到预期目标。本文最后还对该课题的后续工作进行了展望,指出了优化此综合型智能流量计还需要做的提升工作,比如小型化设计、新型材料的研究等。

关键词： 全面质量管理   项目管理   软件开发   软件测试  

摘要： 随着“互联网+”战略的深入实施,我国软件行业快速发展,在产业规模日益壮大的同时暴露了龙头企业增长乏力、知识产权保护力低、关键技术缺乏突破等问题,软件质量成为制约我国软件产业发展的瓶颈。对软件企业而言,产品是企业生命力所在,软件产品质量直接影响客户体验,缺陷产品甚至会危及企业生存,如何提高软件产品质量是每一个软件企业都必须重视的问题。本文以国有软件企业A公司为例,从过程控制、开发规范等方面分析软件开发过程中存在的问题,从质量管理视角进行软件开发质量优化。软件开发质量管理的核心包括质量目标、质量计划、质量控制和质量保证。本文基于全面质量管理和PDCA管理循环理念,使用流程图分析和鱼骨图分析法,从质量制度设计和流程优化的视角,对产生的需求分析偏离、项目延期、评审失范和缺陷超标等问题进行研究。对A公司进行了分析,调研和实验表明,软件质量的控制需要从全面质量管理、项目质量管理、开发测试阶段管理、质量保障管理四个方面进行优化,数据表明,通过对软件开发质量中各个阶段进行质量控制,并配套相关评价指标基准进行晾晒,有效的提高了A公司软件开发质量,有助于提升A公司的市场竞争力。本文提出的质量管理流程和优化方案,可应用于我国其他软件企业。

关键词： 软件测试   燃气物联网   JMeter测试工具   Redis缓存  

摘要： 在物联网技术飞速发展的背景下,万物互联正在成为社会未来的发展趋势,能够接入网络的智能燃气表也在快速的普及中。但是面对智能燃气表庞大的市场前景,用于管理这些设备的燃气监测大数据平台显然面临着巨大的挑战,现有的燃气监测平台具有以下问题:1)传统的Web应用测试方法无法准确获得燃气监测平台能够接入设备的数量;2)当前的监测平台性能瓶颈难以有效定位。针对以上问题,本文对燃气监测大数据平台的评测方法以及针对其性能瓶颈的优化技术进行了深入研究,主要的研究工作包括:(1)提出基于模拟器的燃气监测平台评测方法。相较于传统的针对接口的评测方法,该方法通过生成模拟器接入燃气监测平台,模拟真实的智能燃气表与燃气监测平台进行连接和信息交互过程。在此过程中采集相应的性能指标,对性能指标进行分析来获得燃气监测平台的最大设备接入数量与性能瓶颈。在Z安全工程公司的燃气监测平台上使用本评测方法后,得到了最大设备接入数量为3456,并定位了平台的性能瓶颈在存储部分。(2)提出基于优先级的燃气信息存储策略。充分考虑燃气监测中异常信息重要性远高于正常信息且异常信息发生概率远低于正常信息的数据特点,将不同种类的燃气信息赋予不同的优先级,并应用Redis实现数据缓存。对于低优先级的燃气信息先缓存在服务器内,再批量持久化到数据库中,对于高优先级的燃气信息则直接存储到数据库中,保证其数据的实时性不受影响。之后对缓存数据的阈值进行了公式论证,得出了能够接入最多设备的最优阈值。使用本存储策略与最优阈值使燃气监测平台的最大设备接入数量提升到了78000,相比优化前提升了21倍,与其他阈值相比提升了至少13%。与其他的存储优化策略相比,在综合能力上表现也是最优的。(3)基于本文提出的评测方法,设计并实现了燃气监测平台的性能评测平台。性能评测平台允许用户根据需求自行设置并生成模拟器,执行相应的测试计划,为用户对燃气监测平台进行测试提供了便利。既能验证第三章提出的基于模拟器的燃气监测平台评测方法的合理性,也能够验证第四章所提出的基于优先级的燃气信息存储策略的有效性。