安全苛求软件的自动化测试技术研究

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1、⑧论文作者签名：i岛边舀指导教师签名：荡避论文评阅人1：评阅人2：评阅人3：评阅人4：评阅人5：答辩委员会主席：委员1：委员2：委员3：委员4：委员5：浙江大学研究生学位论文独创性声明～～、煳嘲本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得逝堑太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：南癍霸签字日期：切房年每月lJ日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解浙塑太

2、堂有权保留并向国家有关部门或机构送交本论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权逝江太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：岛蝴鸡导师签名：签字日期：缈I乡年弓月I7日签字日期：硼f拜弓月I1日浙江大学硕士学位论文致谢●j～■W时光飞逝，近三年的研究生生活即将结束。在论文完成之际，我要衷心感谢所有在研究生期间教导我的老师、陪伴我的朋友们。首先，我要由衷地感谢我的导师吕旭东老师，感谢您提供机会使得我接触安全软件领域并潜心学习。感谢研究生期间的指导老

3、师陈祥献老师，感谢他在生活和科研上对我的关心和帮助，他平易近人的态度和严谨治学的精神深深地感染我，教导我踏实学习、科研。感谢他为我提供了在公司实习和锻炼的机会，让我能够把理论学习和具体的项目实践结合起来，从而更快速地成长。感谢他在学术研究和论文撰写过程中对我的指导和帮助，使我的科研能力和创新意识都有了很大的提高。在此也要感谢段会龙老师、黄海老师，感谢他们对我的信任和帮助，感谢他们给予我机会进入这个大家庭学习和科研，并悉心地安排和督促我们的科研工作，为我们营造一个良好的科研和学术氛围。同时，我要感谢我最亲爱的同学和朋友们。感谢实习公司的组长唐文彬老师，感谢他的耐心和宽容；感谢组内的同事李

4、达斌，是他的大力帮助使得我能够顺利完成论文。感谢生仪学院306实验室的每一位同学，有你们的陪伴我感到莫大的荣幸和幸福。感谢王东师兄在工作上的帮助，感谢管爱爱的陪伴和鼓励，感谢张碉、郑重、丁强、吕志峰的并肩作战，感谢师弟师妹们带来的欢声笑语。感谢周围的人们，因为你们，我的研究生生活变得精彩无比!最后，我要特别感谢我的父母，在我的学习和生活中给予我的支持和关怀，感谢他们无私的爱和莫大睁包容和理解，你们的信任为我的前进之路点亮了明灯，让我的前进步伐更加的坚定和执着。浙江大学硕士学位论文摘要安全苛求软件通常指应用在医疗、轨道交通、航空航天等场合的软件，往往复杂度很高而且有着严格的质量要求，它们

5、一旦发生故障则可能会导致灾难性后果，因此必须经过大量充分地测试才能避免事故的发生。但手工测试是一项耗费大量人力财力的工程，因此，对安全苛求系统的自动化测试技术的研究有着重要的研究意义和工程价值。与常规软件不同，安全苛求软件不仅系统庞大，而且对安全性和可靠性有着特殊的要求，因此，恰当的自动化测试方法不仅能够提高测试效率，还可以验证软件的安全性。但是由于安全苛求软件的复杂性，目前很多技术都不适用于此类软件，而针对安全苛求软件的一些研究由于其适用的复杂性也并未得到广泛的接受和工程化。所以，本文针对安全苛求软件的测试用例自动生成技术和用例自动执行技术展开了研究。本文首先分析了当前流行的软件自动

6、化测试技术，把此项技术分成两个部分分别研究，即：测试用例自动生成和测试用例自动执行。文章中总结了各个方法的特点和不足，并根据SpecTRM工具的启发选择研究自定义语法规则自动生成测试用例技术，然后用数据驱动的自动化测试框架完成整个自动化测试流程。其次，本文提出了类似于中文自然语言文法的需求规格书改写规则，底层是状态机模型。相比其它形式化方法，本文涉及的语法规则简单易用，而且不需要严格的数学知识。针对安全苛求软件的安全性和可靠性的特殊要求，本文提出了运用状态突变。自动生成测试用例故障逻辑的方法，以尽可能覆盖到软件的缺陷，保证其安全性；针对安全苛求软件复杂性要求，本文采用数据驱动的自动化测

7、试框架，在自动生成测试逻辑之后，再进行数据凛置，实现测试用例的自动化生成和执行。最后，本文以CBTC系统的ATS子系统为研究对象，分析了其功能特性，开发出了一套不仅可以自动化测试ATS程序代码，还可以自动化测试其人机交互界面的自动化测试软件，对ATS的功能性测试能达到90％以上的覆盖率，其故障测试用例也很好地测试了ATS软件的安全性。此外，本文还开发了一套更便于观察测试结果的三维显示与交互系统，具有很高的沉浸感和真实度，可以在很大程度上减少测试