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白盒测试方法--变异测试

  • 时间:2016-09-20
  • 发布:软件测试培训
  • 来源:软件测试教程

变异测试技术是一种对测试集的充分性进行评估的技术,以创建更有效的测试集。变异测试与路径或者数据流测试不同,没有测试数据的选取规则。变异测试应该与传统的测试技术结合,而不是取代它们。

举个例子:我们在项目中进行单元测试,编写单元测试用例保证被测程序的正确性。我们通常使用覆盖度来作为单元测试的标准。

被测试程序foo(intx,int y)设计测试用例

如图:被测试程序foo(intx,int y)设计测试用例

a.输入:x = 1 , y = 0 输出:0

b.输入:x = -1 , y = 0 输出:-1

测试用例满足了条件覆盖和分支覆盖的标准,可是我们的设计的测试用例是否充分呢?这里给大家介绍变异测试技术来完善我们的测试用例。

变异测试的基本思想:

给定一个程序P和一个测试数据集T,通过变异算子为P产生一组变异体Pn(P0、P1……Pn),对P和Pn都使用T进行测试运行,如果Pi在摸个测试输入t上与P产生不同的结果,则该Pi被杀死;若Pi在所有的测试数据及上都与P产生相同的结果,则称其为活的变异体。接下来对活的变异体进行分析,检查其是否等价于P;对于不等价与P的变异体Pi进行进一步的测试,直到充分性度量到满意的程度。

变异测试充分性评估过程:

Step1:程序执行

l P(t)表示给定测试用例t,程序P的执行结果由P中变量的输出值表示(也可能与P的性能有关)

l 如果P已经采用测试T测试通过,测试结果已保存至数据库中,则这一步可以跳过。

l 不论何种情况,第一步的结果是对于T中的所有t,P(t)数据库

Step2:生成变异体

l 例如“+”运算变成“-”运算,“×”运算变成“/”运算等

l 系统的生成方法:通过变异算子生成

l 第二步的结果是:活的变异体

Step3:选择下一个变异体

l 从L中选择,任意选择

Step4:选择下一个测试用例

l 是否存在测试t能够区分变异体与被测试程序P

l 采用测试T中的测试用例执行变异体M。

l 结束:所有的测试用例执行完毕或者M被某个测试用例区别(杀掉)。

Step5:变异体执行和分类

l 变异体执行的结果是否与P的执行结果相同或不同

Step6:活体变异

l 如果没有测试用例能够区分变异体与P,则该变异体存活,并被放回活变异体集合L中。

Step7:等价变异体

l 如果对于程序P的输入域中的每一个输入,变异体M的执行结果等于P的执行结果,则认为M等价于P。

Step8:变异数的计算

l 量化评价指标:

4 =1代表相关于变异T是充分的

4 <1表示相关于变异T是不充分的

4 可以通过增加额外的测试用例提高变异数

l T的变异数记为MS(T)

|D|表示:杀死的变异体数

|L|表示:表示活的变异体数

|E|表示:等价的变异体数

|M|表示:第2步生成的所有变异体数

测试增强

设计测试用例

如上图:设计测试用例T {t1:, t2:}来覆盖foo被测函数。

变异后生成的被测程序编译体P1,使用测试集T对程序P和变异体P1进行运行,无法区分P与P1。增加一个测试用例,使得P和P1区别,表明增强了T。我们使用这种方法对单元测试用例进行增强,使我们的单元测试用例足以应对程序的简单变化,及时发现代码中的问题。

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