基于sysml活动图的测试序列生成方法研究

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1、学校代码：10406分类号：TP311.5学号：130085212003南昌航空大学硕士学位论文（专业学位研究生）基于SysML活动图的测试序列生成方法研究硕士研究生：曹伟芳导师：舒坚教授申请学位级别：硕士学科、专业：软件工程所在单位：软件学院答辩日期：2016.11授予学位单位：南昌航空大学TheResearchonGeneratingTestSequencesBasedOnSysMLActivitiesDiagramAThesisSubmittedfortheDegreeofMasterOnSof

2、twareEngineerByCaoweifangUndertheSupervisionofProf.ShujianschoolofsoftwareNanchangHangkongUniversity,Nanchang,ChinaNovember,2016摘要随着当代航空电子系统对系统综合化、集成化要求的提高，IMA综合模块化航电系统应运而生。研究IMA系统的测试问题，越来越成为软件测试领域研究的热点。航电系统存在故障很可能导致灾难性后果，所以IMA系统质量安全非常重要。一套完善的系统测试方案，可以快

3、速产生有效的测试数据，尽早的发现错误，提醒开发人员修改错误，保证软件的质量安全。为解决传统手工测试，耗时耗力且应用率低，效率低的问题，自动化测试已然成为了目前测试方法的主流趋势。虽然UML已成为工业界认可的标准建模语言且得到了广泛的使用，但是UML在嵌入式实时系统建模上存在缺少一致性，模型互操作性差，对系统工程建模能力不足的问题。UML活动图对活动行为建模存在建模不完整且难以进行安全性验证分析的问题，而SysML能够支持对各种复杂系统进行详细说明、分析、设计、验证和确认。则选择SysML对IMA这种综

4、合度以及复杂度均较高的系统建模是合理的选择。本文主要研究IMA系统的集成测试序列生成方法，以及生成测试序列以后，对测试序列进行优先级排序，指导测试执行，达到更快满足覆盖标准的目标。首先介绍了几种测试模型，进行分类、对比，并分析各模型的特性，并针对当前模型对描述IMA系统的不足，提出使用SysML活动图对IMA系统进行建模。本文详细分析了从系统建模到生成测试序列的一系列过程，针对活动图模型半形式化问题，并发活动引起活动路径组合数量爆炸问题，覆盖准则选取，测试序列优化问题分别采取了以下解决方案：形式化定义

5、便于理解，转换化成有向图便于处理；并发活动的压缩以及实例化有效避免路径组合数量爆炸问题；比较分析活动图在工作流程方面的几种覆盖准则，选择更能提取出活动图信息，更全面的检测软件系统的覆盖准则；提出BFC算法给测试序列优先级赋值，确定测试序列的执行顺序，使得该测试序列集以最快速度达到结点覆盖率要求。本文采用IMA系统中的飞机导航系统和飞机着陆过程的活动图验证测试序列生成方法，并验证BFC算法的有效性。比较对测试序列进行优先级排序后，转移边覆盖率的增长速度更快。关键词：IMA系统，SysML活动图，覆盖准则

6、，测试序列，测试序列优先级IAbstractWiththeincreasingintegrationrequirementsformodernavionicssystemsintegration,IMA(integratedmodularavionicssystem)hascomeintobeing.ThetestfortheIMAsystembecomesaresearchtopicinthefieldofsoftwaretesting.Avionicssystems'failureislikely

7、toleadtoverydisastrousconsequences,sothequalityandsafetyofIMAsystemareveryimportant.Acompleteplanoftestingsystemmustquicklyproducetestdataandfinderrorsassoonaspossibletoreminddeveloperstomodifyerrors,soastoensurethehighqualityandsafetyofIMA.Becausethetr

8、aditionalmanualtestingistimeconsumingandhasproblemsoflowapplicationratesandlowefficiency,automatedtestinghasbecomeamainstreamofcurrenttestingmethods.WhiletheUMLhasbecometheindustrystandardmodelinglanguagesandhasbeenwidelyused,the