基于果蝇算法的路径覆盖测试用例生成方法研究

发布时间：2020-07-17 17:09

【摘要】：伴随着软件应用范围和软件规模的不断扩展和增长,人们对高质量软件产品的需求热情持续上涨,软件测试因此倍受关注和重视。构建出正确且尽可能多覆盖的测试用例,才能够使得整个测试流程顺利开展。基于多种覆盖准则,再按照一定的步骤可自动生成测试用例,有研究表明,路径覆盖是一种非常重要的充分性覆盖准则。多种智能算法可适用于路径覆盖测试用例进化生成问题上。目前广泛使用在该领域内的算法存在着共同的缺点:程序复杂性高及易出现“早熟”现象。果蝇算法是一种新型的元启发式优化算法,目前已成为计算智能化这一研究领域的热门分支之一,在求解数学函数极值等领域得到优秀的应用。同时,目前该算法所被开发出的使用领域仍为少数,且算法在整体搜索能力方面有待改进。本文研究果蝇算法的改进方法,并使之运用在路径覆盖测试的用例自动生成问题上,主要包括以下三个方面:(1)针对单路径覆盖测试的相关研究。本文提出了基于混沌果蝇算法的路径覆盖测试用例生成技术研究。果蝇算法具有计算量小,程序简单,寻优精度高等优点,但同时也存在稳定性差等问题。针对以上挑战,引入混沌因子,对迭代过程中每次产生的最优个体进行混沌干扰操作,改善算法易“早熟”的问题;此外,通过对果蝇算法的调整,问题建模等设计,使之合理运用到路径覆盖测试中,并将其与同类方法进行了对比实验,验证该方法在解决此类问题上效率的提升。(2)针对多路径覆盖测试的相关研究。本文提出了基于PSO两个最优概念的果蝇算法的多路径覆盖测试用例生成技术研究。文中将PSO中的个体最优概念和全局最优概念融入到果蝇算法中,通过两个不同最优值代替果蝇算法的单一最优值,再结合果蝇算法的迭代过程进化,由此来提高果蝇算法的整体搜索能力;此外,通过对果蝇算法的调整,问题建模等设计,使之合理运用到多路径覆盖测试中,并将其与PSO的改进方法进行对比实验,验证了该方法在解决此类问题上效率的提升。(3)针对路径覆盖测试中适应度函数的相关研究。在适应度函数的考虑上,被广泛认可的是分支距离和层接近度两部分。在层接近度这一指标中,考虑到程序中含有多层嵌套依赖关系的情况,本文提出了一种增加权重系数的方法来区分不同节点的重要性,使之更加精准地计算适应度值,以此提升路径覆盖测试用例进化的收敛效率。最后,分析并总结了基于果蝇算法的路径覆盖测试问题的研究贡献,并指出路径覆盖测试和果蝇算法下一步的研究方向。
【学位授予单位】：安徽大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TP311.53

【参考文献】

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本文编号：2759705