一種軟件測試需求建模及測試用例生成方法

郭清軒

摘 要 軟件在其分析階段就會有測試介入方面的需求，這種做法不僅能幫助軟件開發人員對軟件需求進行了解并完善，也可以讓測試人員設計出更貼近軟件需求的測試方法。在這樣的基礎上，當開發人員將軟件進行更改后，其需求發生變化時，測試人員也能及時了解到需求的變動方向，繼而對測試方法進行改良。本文根據模型驅動的思想，對軟件測試需求的概念進行了闡述，并對一種測試需求的模型和其測試需求的建模方法進行了定義。

關鍵詞 軟件測試 需求建模 測試用例 生成方法

中圖分類號：TP31 文獻標識碼：A

0前言

長時間以來，在軟件設計的過程中，其需求與測試之間都具有很微妙的內在聯系，兩者之間的的內在聯系被認為是一種先后出現的順序關系。在之前的軟件開發過程中，當其軟件需求分析階段進行開展時，測試被認定為還沒有開始。但隨著軟件開發的不斷發展以及其開發規模的不斷擴大，這一觀點也得到了相應的改變。Dorothy Graham中就曾指出，如果測試在軟件的需求分析階段進行介入的話，就可以幫助軟件需求分析的更為詳細。

1一種軟件測試需求建模——模型驅動測試

隨著軟件系統形勢越來復雜，如何對軟件系統進行有效的測試成為了軟件開發過程中的重點關注問題，而模型驅動測試作為一種新穎的具有良好發展前景的自動化測試方式，已經逐漸被廣泛應用到軟件系統需求的測試中。

模型驅動測試指的是通過測試模型對測試的架構及行為進行表示，并通過圖形化的方式對測試模型進行展示。這里需要提到的是，將測試模型用圖形化的方式進行展示，是因為該種方式更有利于測試人員對其進行理解與修改。測試模型的圖形化將傳統的基于特定語言環境下并且難以理解的測試腳本維護轉化成了更加直觀的測試用例模型維護，這種做法在極大程度上減少了軟件測試人員的工作量，并且提高了軟件測試時的工作效率。模型驅動測試可以實現將模型自動轉化成測試腳本的職能轉化，從而確保模型與測試腳本的同步性。與此同時，當軟件的應用程序發生改變時，測試人員便不需要和過去一樣，對測試項目進行重新設計，而只需要將測試模型進行修改，修改后的測試模型便會自動生成測試腳本。

在對軟件需求測試的過程中采用模型驅動測試的方式，可以有效減少對軟件進行測試設計過程中的初級階段工作量，并有效提高測試的覆蓋率。目前，在我國的軟件開發工程中，測試占據了其五分之三的時間、能源和資金。而模型驅動測試中的新型方法以及相關工具的應用，可以有效提高軟件開發者和測試人員的工作效率，在保證軟件質量的同時，減少產品的開發時間。

2 基于測試需求的測試用例生成方法

測試需求模型可以對軟件的測試需求進行直觀且準確的概括，其作為整個測試活動的基礎，可以對之后的軟件測試進行有效的指導。測試用例可以通過軟件需求測試模型和被測軟件系統模型來生成，而測試用例可以與軟件需求測試模型中的相應測試目標相對應，繼而通過測試目標對測試目標設計提供依據的被測軟件系統需求進行追溯。整個軟件需求測試模型工作流程實現了軟件系統需求對測試用例的自上向下追蹤以及測試用例對軟件系統需求的自下向上回溯。

2.1標記遷移系統

測試用例是通過軟件需求測試模型與被測軟件系統模型中的測試目標描述模型來得以實現和生成。其過程首先需要將被測軟件系統在經過軟件需求分析階段并與用戶進行多次討論繼而借助相關建模工具做出的狀態圖模型轉換成標記遷移系統模型。而標記遷移系統模型是一種被廣泛使用的通過計算機進行輔助設計和驗證的形式模型，其通過節點的方式來表示軟件系統的狀態和配置，通過邊來表示軟件測試過程中的行為發生狀態和系統配置之間的轉移。

2.2測試用例生成

測試用例需要通過將被測軟件系統模型系統的狀態圖模型轉化成標記遷移系統模型（即形式模型）。根據軟件需求測試系統狀態圖的顯示，并采用標記遷移系統模型的生成算法，便可以得到與之相對應標記遷移系統模型。而在標記遷移系統模型的生成算法中，首先，需要通過Construct From（Specification Node）方法以被測軟件系統模型狀態圖的初始狀態為起點對其狀態圖進行分析，并將其狀態圖的結構信息在標記遷移系統模型中進行保存；其次，將標記遷移系統模型中同時擁有的輸入輸出信息的轉移進行分裂，并在其中插入新生成的中間狀態節點。而在將測試用例轉化為標記遷移系統模型的過程中，軟件需求測試模型中的測試目標模型也同樣需要進行相應的標記遷移系統模型轉化。

3結論

軟件系統設計和實現的基礎就是軟件系統的需求，軟件設計師對軟件架構的設計、程序員對軟件進行代碼的編寫都是根據軟件的需求來進行并且完成，并且其需求還會影響到測試人員的測試方向。在軟件的開發生命周期中，對軟件的需求進行分析是最重要的步驟。而模型驅動的軟件需求分析方法是將軟件的需求模型作為軟件需求標準的補充說明，繼而對非形式化的軟件需求信息從一個或多個角度進行正確度驗證。該做法是為了發現軟件需求標準中的差異性和缺陷性。

參考文獻

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