参数配对及nway组合覆盖算法研究

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1、第35卷第2期2D12年2月参数配对及组合覆盖算法研究黄陇“杨宇航。李虎卩=〉（总参陆航研究所北京101121〉°3国软件评测中心北京xnm）摘要组合测试是软件测试数据生成研究的一个重要领域•其中参数配对组合测试的应用最为广泛•对常用的参数配对组合覆盖方法进行了综述分析一目前主流的配对覆盖算法AETG和:FO所存在的主要问题是在确定水平取值时，具有盲目性和随机性•从而难以控制测试用例的规模•为此提出了改进的ARG算法和H算法，改讷算法通过对参数进行预处理以及综合考虑各因素的水平组合等手段，对测试用例的规模进行控制，采用更加完备的方法尽早确定水平取值.为验证新算法的

2、冇效性，进行了仿真实验和实际测试，结果表明，改进算法所生成的测试用例数昂:要少于原算法，测试用例约减效果更为明显测试用例数与配对数之间、测试用例数与因素水平数之间存在着某些规律性的联系，分析得出了一系列相关的结论.在配对覆盖的基础上，提出了遗传算法与ZXETC算法林结合的组合覆盖算法，证明了其时间复杂性较已有算法得到了改善.关键词组合测试观对测试覆盖屛法中图法分类号1TO11DOT号：10372^9」Q6.R12.GCS7HUANGLcr^5YANGYLfH^〉UHlF1〉101121)/^trfradtIhaeEB^ttesa^cfledbcsBesscjKjL

3、JttDCDdbrcl.EbBsdcpon"tbi&irptouedZXETGandK)ptc^acaad.IHlheproocHadrttJixjcfe*lk^z?s*-v^

4、in^zr^i-tedfi^；；^^zrittnrn收稿日期2jCQ4•sie1跟终修改稿收到Fl期R1—QT7.本课題得到国家•沢六三■嵩技术研咒发展计划项目基金tAAII1冶可北省科技支挤计划项H©13033〉资助.黄陇•男.1925年生•博士•高级工程师，主要研究方向为软件质最与可靠性、软件自动化测试.曰.杨宇航，男.1961年生，博士，高级工程师，主雯研究方向为可律性工程•李虎•男•归N年生•稱士.主要研究方向为软件测试.计算机信息系统集成.=引言问题Q：在软件功能测试中，针对测试场景中的某个被测方法，当该方法中各个参数的初始取值确定后，如何进行各参数取值

5、的组合以生成测试用例，从而驱动该方法能够执行，并达到最佳的测试效果.解决Q的核心在于选取方法参数的哪些取值组合进行实际测试，亦即如何从大量的参数数据组合屮统全组合在实际测试中通常不可行〉挑选适量的貝有代表性、典型性的数据组合，使得用较少的测试用例即可对被测方法进行较为全面和客观的测试.迄种通过检査系统参数的取值组合來进行充分的测•试就是组合测试，组合测试已被软件业公认为是一种行之有效的测试方法日11.根据观察，对于很多应用秸序来说，很多错误都是由少数几个参数的相互作用导致的.例如KlJti和宙彰分析了Mcsfe浏览蛊的错误报告记录，发现超过R%的错误是由某两个参数

6、的相互作用触发的叨.因此在Q中应用最为广泛的是配对组合测试，即保证任意2个参数的所有可能取值的组合至少被一个测试用例覆盖.目前，学术界从不同角度提出了一些解决该问题的方法，下1E先对这些方法进行评述，然后讨论改进的AbG、H算法，在此基础上，进一步提出一种组合覆盖算法.2常用的参数配对组合覆盖方法综述从算法设计的基本原理上看，目前常用的参数配对组合方法可以分为试验设计方法、直接搜索方法和代数方法3大类.2.1试验设计方法在试验设计（bOE）中，将方法调用中的各个参数称为因素，而将各个参数的所有可能的取值称为水平.DQE方法最早是针对硬件系统的测试而提出的切，但同样

7、可以将其思想应用于软件测试.全面试验全面试验即对所有因索的所有水平之间的各种组合情形均进行相应的试验.对于有R个因素，每个因素有IsGi个取值的情况，全面试验需要k□■个测试用例.全面试验的优点是各参数的所有取值组合情况都能得至IJ猥I］试，可以发现任何和参数组合相关的错误.但是当R和■5都较大时，所需要的测试用例的数量将会非常庞大，这对于资源有限的软件测试来说，通常是不可行的.单因索轮换试验为了减少全面试验的次数，岀现了单因素轮瓠试验.它只考虑单个因素的不同取值的变化情况，Jt它因素则固定不变.此方法虽然产生的测试用例蓼量较少，但它存在着以下局限性：首先变化因索

8、的遥择具有