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基于本体的核电站生产用软件测试用例自动生成

作　者: 张丽颖
导　师: 蒋祖华
学　校: 上海交通大学
专　业: 管理科学与工程
关键词: 测试用例自动生成测试用例本体规则推理 OWL SWRL Jess
分类号: TP311.53
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 30次
引　用: 0次
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内容摘要

核电领域是典型的安全关键领域,人们对核电站生产用软件的质量要求较高。软件测试是保证软件质量的重要手段,也是一个知识密集型活动。本文将知识工程的方法引入到软件测试中,解决GUI软件测试用例的自动生成以及测试用例的维护和重用问题。本文阐述了GUI软件测试的相关理论和研究现状,指出了目前GUI软件测试中存在的问题——缺乏对GUI的形式化表示方法,使得测试用例不易维护,对软件变化的适应性不足;测试用例状态空间的巨大,难以生成符合一定测试需求、快速暴露软件缺陷的测试用例子集。本文采用基于本体的建模技术和基于规则的推理来解决上述两个问题。首先,建立了一个通用的GUI软件测试用例本体模型,这个本体模型中涉及了GUI软件测试用例领域内的通用概念和概念间的制约关系;通过对其的继承和实例化,可以获得一个针对具体软件(堆芯换料系统)的测试用例本体模型。采用OWL对本体做形式化表达。然后将测试用例生成分为测试数据生成和测试路径生成两部分,开发了蕴含业务逻辑的测试用例生成规则,这些规则保留了被测软件应用领域的业务知识和测试经验。采用SWRL对规则做形式化表达。最后,将形式化表达的测试用例生成知识与推理系统相结合,采用基于产生式规则的Jess推理引擎来求解测试用例子集,完成了测试用例的自动生成,并分别以核电站生产用软件(堆芯换料管理系统)和造船厂曲面分段计划系统对本文方法进行了验证。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-10
1 绪论  10-17
  1.1 课题的提出  10-11
  1.2 相关领域的研究现状  11-15
    1.2.1 GUI 软件测试  11-13
    1.2.2 知识建模技术  13-15
  1.3 研究目标和研究内容  15
  1.4 论文的组织结构  15-17
2 课题研究基础  17-27
  2.1 GUI 软件测试  17-20
    2.1.1 什么是GUI  17-18
    2.1.2 GUI 软件的测试内容  18
    2.1.3 GUI 软件的测试特点  18-19
    2.1.4 GUI 软件的测试步骤  19-20
  2.2 本体建模技术  20-26
    2.2.1 本体的定义  20
    2.2.2 本体建模原语  20-21
    2.2.3 网络本体语言OWL  21-24
    2.2.4 领域本体的构建方法  24-26
  2.3 本章小结  26-27
3 通用GUI 软件测试用例的本体模型  27-37
  3.1 GUI 软件测试用例的知识分析和提炼  27-29
    3.1.1 GUI 软件测试用例的含义分析  27-28
    3.1.2 GUI 软件测试用例的知识提炼  28-29
  3.2 通用GUI 软件测试用例本体模型  29-32
    3.2.1 通用GUI 软件测试用例本体的概念模型  29-30
    3.2.2 通用GUI 软件测试用例本体中的概念和关系  30-32
  3.3 基于OWL-DL 的通用GUI 软件测试用例本体模型  32-36
    3.3.1 Protégé_OWL 本体编辑工具  32
    3.3.2 通用GUI 软件测试用例本体的OWL-DL 描述  32-36
  3.4 本章小结  36-37
4 堆芯换料管理系统测试用例的知识建模  37-55
  4.1 堆芯换料管理系统的测试特点分析  37-39
  4.2 堆芯换料管理系统测试用例本体模型  39-46
    4.2.1 被测的堆芯换料管理系统界面和业务逻辑  39-41
    4.2.2 堆芯换料管理系统测试用例本体的概念模型  41-43
    4.2.3 堆芯换料管理系统测试用例本体的OWL-DL 描述  43-46
  4.3 基于SWRL 的测试用例生成规则描述  46-54
    4.3.1 语义网络规则语言SWRL  46-50
    4.3.2 测试用例生成规则  50-54
  4.4 本章小结  54-55
5 基于本体和规则推理的测试用例生成  55-74
  5.1 OWL 和SWRL 的不足  55
  5.2 Jess 推理引擎  55-56
  5.3 软件测试用例自动生成系统框架  56-57
  5.4 OWL 本体到Jess 事实的转换  57-59
    5.4.1 OWL 本体到Jess 事实的转换方法  57-58
    5.4.2 Jess 中类、属性、事实的表示方法  58-59
  5.5 SWRL 规则到Jess 规则的转换  59-67
    5.5.1 SWRL 规则到Jess 规则的转换  59-62
    5.5.2 Jess 系统中的堆芯换料管理系统测试用例生成规则  62-67
  5.6 堆芯换料管理系统测试用例推理结果  67-68
  5.7 结果验证和分析  68-73
  5.8 本章小结  73-74
6 结束语  74-77
  6.1 本文的主要工作  74-75
  6.2 未来的工作展望  75-77
参考文献  77-80
附录1：通用GUI 软件测试用例本体OWL 文档  80-90
附录2：验证一的Jess 规则  90-92
附录3：验证二的Jess 规则  92-96
致谢  96-97
攻读学位期间发表的学术论文  97-99

基于本体的核电站生产用软件测试用例自动生成

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