带OCL约束的活动图多态测试方法的研究

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1、中文摘要摘要目前基于UML模型的软件测试是面向对象软件测试技术研究的重要方向。UML是一种流行的面向对象建模语言，其活动图模型具有描述系统工作流程和并行活动的能力，是集成测试和系统测试的重要依据。但是UML是一种半形式化建模语言，在提供灵活的建模方法的同时，也带来了无法精确的描述系统模型的问题。而且UML模型不能直接描述系统中的多态特性，所以目前的测试研究大多忽视了多态性。本文在上述背景下，研究基于活动图生成多态测试用例的方法，实现对面向对象软件中多态性的测试，这在理论和技术方面均具有重要意义。本文从UML约束扩展机制出发，利用对象

2、约束语言OCL描述模型元素的约束信息，从而获得精确的UML模型。接着为了能够从UML模型中提取多态测试用例，本文研究了类图、活动图的结构信息，以及在类图中加入OCL约束的方式，提出了类图、活动图的形式化方法，并给出具体的形式化定义。深入研究面向对象设计原则和设计模式的相关知识，分析多态性产生的原因，并根据类图中继承信息、Liskov替换原则和OCL约束信息，提取出多态性信息一多态性方法类集(CSPM)。根据活动图中的活动节点与类中方法的对应关系，将方法的约束信息加入到活动图中，并利用CSPM寻找和扩展活动图中的多态的节点，得到带OC

3、L的多态扩展活动图模型。对多态扩展活动图中多态节点，分支、循环和并发结构进行分析并给出在构造测试线索时的覆盖策略。设计测试用例覆盖准则，利用覆盖准则遍历多态扩展活动图获耿多态测试线索。结合OCL约束信息应用等价类划分法和边界值分析法，为多态测试线索中需要输入的活动构造测试数据集合，设计测试数据的组合策略，将组合测试数据与多态测试线索结合得到完整的多态测试用例。根据上述理论研究，本文设计了基于活动图的多态测试框架，对该框架的主要模块和实现技术进行了深入研究。在对开源建模工具ArgoUML模型文件结构进行深入研究的基础上，开发了一个基于

4、该框架的活动图多态测试用例生成工具原型。最后利用该工具针对实例进行实验验证，实验结果表明，本文所给方法生成的测试用例能够对系统中的多态性进行有效的测试，这对于提高面向对象软件测试的充分性有着重要意义。关键词：统一建模语言，对象约束语言，多态性，活动图，测试用例重庆人学硕十学位论文英文摘要ABSTRACTNowadays，softwaretestingbasedonUMLmodelhasbecomeanimportanttrendofobject—orientedsoftwaretesting．UMLisapopularobject—

5、orientedmodelinglanguage，anditsactivitydiagram，whichisanimportantbasisforintegrationtestingandsystemtesting，canbeusedtodescribethesystemworkflowandparallelactivities。Althoughprovidingaflexiblemodelingmethod，UML，asasemiformalmodelinglanguage，cannotaccuratelydescribethes

6、ystemmodel．AndUMLleadstothefactthatexistingresearchesontestingusuallyoverlookthepolymorphism，becauseitcannotdescribethepolymorphismdirectly．Insuchacontext，thispaperinvestigatesthemethodsofgeneratingpolymorphictestcasesbasedonactivitydiagram，andrealizesthetesttopolymorp

7、hisminobject—orientedsoftware．Ithasagreatsignificancebothintheoryandintechnology．StartingfromUMLconstraintsextensionmechanism，usingOCLtodescribethemodelelementsconstraints，thispaperobtainstheaccurateUMLmodel．InordertogetthepolymorphictestcasesfromtheUMLmodels，thispaper

8、studiesthestructureinformationofclassdiagram，activitydiagram，andthewayofaddingtheOCLconstraintsintoclassdiagram，thenp