基于约束优化的实时软件压力测试用例生成方法研究

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5、力测试用例生成方法研究中文摘要在交通、医疗等安全攸关领域，实时软件性能的优劣直接关系到财产乃至生命安全，对其进行性能分析至关重要。压力测试是一种性能测试方法，通过迫使软件处于极端情况发现性能瓶颈。在极端情况下，软件更容易暴露出性能问题，因此采用压力测试分析实时软件的性能，以保障它的质量。由于实时软件具有结构庞大复杂、处理器多核化、外部事件触发任务的时间不可预测等特点，软件完成阶段的压力测试方法很难适用。而且，一旦发现因设计不合理造成的性能问题，将会产生严重的经济损失。为了解决软件完成阶段压力测试存在的

6、问题，本文采用基于约束优化的压力测试方法，并选择优化程序语言（OptimizationProgrammingLanguage,OPL）建立优化模型，主要工作如下：(1)针对实时软件的任务调度截止时间属性，首先将任务调度描述为约束优化问题；然后根据描述，采用整型和调度两种方式建立OPL模型，并从模型效率、不同的任务到达模式和多目标函数3个方面对其改进与分析；最后利用优化工具CPLEX求解，生成压力测试用例。实验表明，稀疏数据情况下改进后的模型（调度方式中的优先抢占情况除外）提高了求解效率；多目标优化较之

7、单目标可以更准确地求得任务的极端情况。(2)针对OPL模型改进过程中会引入错误的问题，提出一种测试框架，将改进前的声明式模型作为预期模型，测试改进后的模型，建立预期模型时，为了保障其正确，提高测试有效性，该框架引入了模型驱动思想和统一建模语言中的类图概念，能够将可视化的类图（或对应的代码）转化为预期模型；为了提高测试的效率，提出基于优先权的约束不一致生成算法和测试用例生成算法；鉴于测试成本和时间的约束，应用约束覆盖准则使得模型能够得到充分测试。该方法可以更加高效、系统地检测错误，提高了模型的质量。关键

8、词：约束优化；OPL模型；压力测试用例；实时软件；OPL模型测试作者：张红美指导老师：张广泉IResearchonStressTestCaseGenerationofReal-timeSoftwareUsingConstraintOptimizationAbstractTheperformanceofreal-timesoftwarehasagreateffectonpropertyandhuman'ssafetydirectly,especiallyi