基于ocl约束状态图测试方法的研究

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1、中文摘要摘要随着计算机应用的普及，软件质量成为软件工程最为关心的问题之一，软件测试作为软件质量的有效保障而备受关注。统一建模语言（UML）以其可全方位描述软件系统蓝图的优势，在众多软件测试技术中脱颖而出。但由于UML只是半形式化语言，并不能精确描述事件上的约束条件，尤其是对UML状态图这样的动态视图，标准UML建模工具只能验证其静态的连贯性，并无法对由于某些方法的动态执行而引起的数据动态改变进行验证，因而会使测试用例的完备性出现很大不足。而形式化约束语言可以对此做到有效补充，它可以帮助测试人员充分理解被测系统，进而提高测

2、试用例的获取率以及测试覆盖率。因此，在UML模型上添加形式化语言是必要的。目前比较常用的形式化语言主要有OCL、Z以及Object-Z。其中，Z语言不是面向对象的；Object-Z语言的表达偏近于编程人员较难理解的数学方式，事件约束条件也需要计算得到；而OCL语言风格类似于编程语言，更易为编程人员所接受，且可读性较强、易于使用；最重要的是，在OCL语言中明确地给出前置条件与后置条件，更易于使用。基于UML/OCL测试的现有许多研究采用先对UML模型生成测试线索，再结合OCL文档生成测试用例，无法做到测试用例的自动生成。本

3、论文在研究软件测试技术、UML状态图、OCL语言以及UML建模工具的背景下，通过在UML模型上添加OCL约束，达到了测试线索的有效生成，并完善了测试用例。主要工作如下：①在最初建模时将UML与OCL结合，并针对UML类图与状态图，将类图操作上定义的可验证语法的OCL约束用于状态图的警戒条件，提出了带OCL约束的状态图模型RSD(RestrictedStateDiagram)，并提出了从RSD中提取带OCL约束的测试线索的方法。通过去除有约束冲突的测试线索，减少测试线索和测试用例，进而达到降低软件测试成本的目的；②针对目前

4、测试用例生成研究中仅包含测试输入数据的问题，给出了根据OCL后置约束条件生成测试用例的预期输出部分的方法，从而进一步完善了测试用例；③基于上述理论，设计并实现了一个基于UML/OCL的软件测试框架，给出了框架的主要结构，并着重研究了各个功能模块的设计及实现过程中涉及到的关键技术。④深入研究ArgoUML工具生成的UML模型文件(ZARGO)的文件结构，给I重庆大学硕士学位论文出预处理操作以去除不符合XML格式以及系统数据要求的信息，并选用DOMAPI提取类图和状态图中的有用模型信息，为测试用例的生成提供信息基础。⑤建立实

5、验模型，在.NET平台上，实现了对UML模型的成功解析，并根据提取的信息，实现了对RSD派生的邻接表的构造算法及所有可行的带OCL约束信息的测试线索生成算法，为基于UML/OCL框架的测试线索自动生成提供了有效途径，并为实现测试用例的自动生成奠定了基础。实验结果验证了论文思想在UML/OCL测试用例生成中的正确性和有效性。关键词：统一建模语言，对象约束语言，状态图，测试线索，测试用例II英文摘要ABSTRACTWithwidespreadingofcomputerapplication,themostconcerninS

6、oftwareEngineeringisthesoftwarequalitywhichhighlyreliesontheeffectivesoftwaretesting.Inrecentyears,UnifiedModelingLanguage(UML)standsoutinnumeroussoftwaretestingtechniques,duetoitsadvantageofcomprehensivedescriptionofsoftwareproject.HoweverUMLisakindofsemi-formal

7、language,whichcannotaccuratelydescribetheeventconstraints,especiallyforthedynamicview,suchasUMLstatediagram.Moreover,thestandardUMLmodelingtoolscanonlyverifythestaticcoherenceofevents,butitisunabletoverifythedynamicallychangeofdatawhichiscausedbydynamicexecutiono

8、fsomefunctionsthatleadtogreatinsufficiencyoftest-casecompleteness.Whereastheformalconstraintlanguageserveasaneffectivecomplementandhelptestersunderstandthesyst