【導讀】了多圖層表現(xiàn)的想法，硬件OSD與偽OSD的比較使用。然后詳細闡述了基于Atmel-View. 面繪制和事件響應處理過程。其后介紹NucleusPlus，給出進程通信、進程同步在菜單系統(tǒng)。本方案的實現(xiàn)提供了一套層次化、結構化、可擴展的電子相框。菜單系統(tǒng)，并有效支持了藍牙模塊的應用。

　　

【正文】 e循環(huán)到 else 部分，考慮所有取值情況集合 P 中包含至少一個未確定取值參數(shù)的子集 Q，再從 Q 中篩選出與 ri 取值一致的取值情況。 于是我們篩選出了 AB 的 00、 01， BC 的 00、 10。如果在這些篩選出的取值情況中有未覆蓋組合，那么選擇能新覆蓋最多取值組合的一項；如果它們都已覆蓋，那么隨機選擇一項。這里篩選出的 4 種取值情況都只能新覆蓋 1 種取值組合，所以使用 AB 的 00，至此我們就生成了第一個測試用例，隨后的測試用例生成都如上述過程。 為了方便調(diào)試和用戶擴充 pairwise 算法，該模塊被設計為獨立的可執(zhí)行文件。系統(tǒng)調(diào)用該模塊時，首先通過配置文件提供的路徑定位，然后利用系統(tǒng)類 另外啟動一個隱藏命令行窗口的進程運行。對于測試工具來說，這些操作都由類 PictFile 封裝。用戶自己實現(xiàn)的 pairwise 算法只要滿足輸入?yún)?shù)和輸出格式與我們設計的相同，即能 基于模型的自動化測試工具的實現(xiàn) 第 20 頁 共 13 頁 夠在配置文件中指定并良好地整合。輸入?yún)?shù)和輸出格式由類 PictInputVariable 和類PictOutputVariable 說明，因為輸出都是包含一組參數(shù)的取值情況的，所以類 PictOutputVarList內(nèi)部封裝了一個類 PictOutputVariable 的鏈表。 0..10..*0..10..*PictFilepictBinPathpictWorkFolderpictTmpFilePathinputs: string: string: string: ListPictInputVariable+ RunPict ()...: ListPictOutputVarListPictInputVariablenamevaluesorder: string: Liststring: intPictOutputVariablenamevalue: string: stringPictOutputVarList variables : ListPictOutputVariable+ GetPictOutputvariable () : PictOutputVariable 圖 48 PICT 相關封裝類 . 最終測試用例集實現(xiàn) 有了模型遍歷算法的實現(xiàn)和 pairwise 測試算法，結合兩者我們就能構建生成最終的測試用例集了。類 SuiteMaker 提供添加這兩個模塊所需要信息的接口，比如圖 49 中列出的AppendToken、 AppendFunction、 AppendCaseGroup 和 AppendVarMap。方法 MakeSuite 實際調(diào)用的是 FSM 模型遍歷算法，最后方法 Save 根據(jù)收集好的信息按照一定的格式生成測試用例文件，用戶也可以根據(jù)自己需要覆寫該方法。 SuiteMakertokensfuncscasesvarmaps: ListTokenImpl: ListFunctionImpl: ListListTour: ListDictionarystring,string++++++AppendToken ()AppendFunction ()AppendCaseGroup ()AppendVarMap ()MakeSuite ()Save ()...: void: void: void: void: ListListTour: void 圖 49 類 SuiteMaker 目前生成的測試用例文件是一個可執(zhí)行的 C語言程序，能夠簡單地統(tǒng)計測試用例通過數(shù)、未通過數(shù)等信息，該文件的大概結構如下表： 區(qū)域 說明 TOKENS 所有 token 定義，唯一用戶需要填充部分 FUNCTIONS 所有 token 組成的函數(shù)過程定義 VARIABLES 所有用于調(diào)用 token 或函數(shù)過程的變量聲明 DEFAULT 所有用于生成測試報告的輔助性變量聲明 TEST CASES 所有生成的測試用例 主函數(shù) 程序入口 表 42 測試用例文件的構成 基于模型的自動化測試工具的實現(xiàn) 第 21 頁 共 13 頁 第五章 實例分析： ATM系統(tǒng) 本章將通過一個虛構的 ATM 系統(tǒng)例子來演示工具的使用過程。為了體現(xiàn)工具的各項特點，該系統(tǒng)和我們熟知的 ATM 系統(tǒng)有所不同，論文在后面會詳細說明這些區(qū)別。完成工具的主界面如圖 51。 圖 51 主界面 工具頂端的工具欄提供了一些基本操作的按鈕，例如新建、打開、保存等功能。工具欄下方的按鈕代表的是三種不同的繪圖工具：最左邊的是選取工具，中間的是添加狀態(tài)工具，最右邊的是添加轉(zhuǎn)換動作工具。利用這些繪圖工具就可以在右側(cè)的繪圖區(qū)繪制 FSM 可視化模型，此外可以隨時通過切換上方選項卡來查看模型序列化后的 XML 格式內(nèi)容。用戶定義的 token 和函數(shù)過程位于左側(cè)下方的樹結構之上，用戶可以通過鼠標右擊該樹結構默認的Token 和 Function 節(jié)點來分別添加 token 和函數(shù)過程。下方選項卡默認選擇的是 FSM 詳情面板，當繪圖區(qū)中 FSM 模型的轉(zhuǎn)換動作或函數(shù)過程組件被選中時，其內(nèi)部包含的 token 或函數(shù)過程將被列在詳情面板的左側(cè)。用戶需要添加 token 或函數(shù)過程時可以直接從左側(cè)樹結構上拖拽下來，同時工具提供了上移、下移和刪除功能讓用戶自由安排序列。選中的 token 或函數(shù)過程的輸入?yún)?shù)和輸出參數(shù)位于詳情面板的中間，用戶設置錯誤時下方提示區(qū)會給出友 基于模型的自動化測試工具的實現(xiàn) 第 22 頁 共 13 頁 好的提示信息。右下角是 WinForm 提供的 PropertyGrid 組件，用于詳細設置組件內(nèi)置對象的各項屬性。至于下方選項卡上的另外兩個標簽頁，分別用于設置 pairwise 測試參數(shù)取值和遍歷模型生 成測試用例。 使用工具繪制的 ATM 系統(tǒng) FSM 模型如圖 52。和現(xiàn)實中的 ATM 系統(tǒng)相比，我們添加了 ATM 的初始配置過程（動作 initATM），用以設定 ATM 所屬銀行的名稱，結合不同的銀行卡類型來說明 pairwise 測試功能。 ATM 支持取款和存款操作，不同類型的銀行卡將擁有執(zhí)行不同操作的權限（比如只能取款或只能存款，或者都可以），如此就和我們實際應用環(huán)境中的 RBAC 特性相像。輸入密碼的過程被區(qū)分為正確輸入與連續(xù)三次輸錯，連續(xù)三次輸錯的動作會用到 token 函數(shù)過程，模型中不考慮連續(xù)輸錯不足三次又最后輸入正確的情 況。 圖 52 ATM 系統(tǒng)的 FSM 模型 添加 token 和函數(shù)過程的不同方式如圖 53 左側(cè)所示，右側(cè)為添加完成后樹結構的效果。其中定義 token 時會彈出如圖 54 的對話框，用于詳細輸入 token 各項屬性內(nèi)容，雙擊樹結構中已添加好的 token 節(jié)點可以重新編輯。函數(shù)過程的定義則只需要輸入函數(shù)過程的名稱，隨后如轉(zhuǎn)換動作一樣填充 token 序列。 基于模型的自動化測試工具的實現(xiàn) 第 23 頁 共 13 頁 圖 53 定義 token 和函數(shù)過程 圖 54 添加 token 的對話框 轉(zhuǎn)換動作（包括函數(shù)過程）都是由 token 序列組成的，工具提供從 token 列表中直接拖放添加的方式，同時支持特定 token 在序列中位置的上移、下移或刪除。添加的 token 必須被賦予適當個數(shù)的參數(shù)，參數(shù)之間用逗號分隔，工具會自動檢查用戶輸入的參數(shù)是否和 token定義所匹配。圖 55 中展示的是函數(shù)過程 TripleInvalidPswd，它的 token 序列為連續(xù)三次調(diào)用 EnterPswd，每次 EnterPswd 調(diào)用傳入的參數(shù)都為 0，代表錯誤的密碼。 圖 55 token 序列的添加 前面完成了整個 ATM 系統(tǒng)的 FSM 模型的建立，下面開始使用工具分析模型，尋找可執(zhí)行路徑并結合 pairwise 測試技術生成測試用例。 首先切換到變量信息標簽頁，工具會把 FSM 模型中用過的變量都識別出來，而常量則不被列出。用戶指定這些變量的可能取值后，就能調(diào)用 pairwise 模塊生成組合測試用例。圖 56 中識別出了 6 個變量，分別代表銀行卡的權限類型、實際操作類型、操作的操作數(shù)、操作數(shù)是否會導致余額為負數(shù)、操作數(shù)是否超過 ATM 上限、 ATM 所屬銀行。工具利用 基于模型的自動化測試工具的實現(xiàn) 第 24 頁 共 13 頁 pairwise 模塊一共只生成了 11 種組合情況，遠小于直接正交排列組合得到的 216 種。 圖 56 組合測試生成 測試用例生成算法的另一大模塊是模型遍歷算法，其相關組件位于標簽頁中的最后一項。目測有效測試用例的長度不超過 10，同時指定最大重復次數(shù)為 1，即產(chǎn)生的測試用例中將不包含任何回路。工具最終搜索到了 17 條有效路徑（圖 57a），如果只限定路徑長度，那么將產(chǎn)生 264 條可執(zhí)行路徑（圖 57b），其中包含大量的冗余路徑。 (a)最大重復數(shù)為 1 (b)最大重復數(shù)為 10 圖 57 可執(zhí)行路徑的搜索 基于模型的自動化測試工具的實現(xiàn) 第 25 頁 共 13 頁 最終生成的測試用例文件中將依次使用 pairwise 測試產(chǎn)生的 11 種參數(shù)取值情況，依次測試模型遍歷產(chǎn)生的 17 條可執(zhí)行用 例所代表的 17 個測試用例，總計需要執(zhí)行 11*17=187個測試用例。因為所有的 token 都未實現(xiàn)，所以全部的測試用例都顯示為不通過。 圖 58 測試用例執(zhí)行結果 基于模型的自動化測試工具的實現(xiàn) 第 26 頁 共 13 頁 第六章 結論及展望 軟件質(zhì)量一直是人們關注和探索的焦點，軟件測試已經(jīng)滲透到了軟件開發(fā)過程的方方面面。傳統(tǒng)的測試技術越來越難以滿足日益復雜龐大系統(tǒng)的測試需求，高效的測試方法和測試工具成為業(yè)界追逐的主流。 基于模型的測試 是一種輕量級自動生成測試用例的方法。測試人員的關注點在于構建一個能夠描述被測系統(tǒng)各方面數(shù)據(jù)和行為的形式化機器可讀模型，通過對模型的分析就可以自動生成測試用例，包括提供給待測試系統(tǒng)的輸入和預期輸出。模型的表現(xiàn)形式、測試用例生成算法和預期輸出的生成是基于模型測試的三項關鍵技術。 我們開發(fā)的工具使用了較為簡便和熟悉的有限狀態(tài)機模型，同時提供了對模型的可視化輸入和持久序列化功能。測試用例的生成算法結合了圖論中廣度優(yōu)先搜索算法和組合測試技術，其中廣度遍歷時額外增加了路徑長度限制，并且記錄每條單獨路徑的使用次數(shù)來剔除冗余回路，同時在模型中指定某些特定狀態(tài)作為出口狀態(tài)來讓路徑在必要的時候停止擴展。組合測試在保證測試用例對所有取值組合進行足夠覆蓋的前提下，有效地壓縮了多參數(shù)多可能取值情況下生成的測試用例數(shù)目。 最終開發(fā)完成的基于模型的自動化測試工具基本達到了預期的各項要求。隨著軟件測試領域不斷涌現(xiàn)的測試用例生成算法，可以考慮讓工具支持更多更強大的算法。而且該測試工具仍需要人工輸入系統(tǒng)模型，系統(tǒng)模型的構建過程并不是特別的輕松。如果日后的工具能夠支持自動分析自然語言需求來生成系統(tǒng)模型，對于完善整個軟件測試過程的自動化將有著重大意 義。 基于模型的自動化測試工具的實現(xiàn) 第 27 頁 共 13 頁 參考文獻 [1] Software Errors Cost . 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