基于GA的多路径测试数据生成器适配函数设计

总第２４３期

２０１０年第１期

计算机与数字工程

Ｃｏｍｐｕｔｅｒ＆ＤｉｇｉｔａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ

Ｖ０１．３８Ｎｏ．１

５２

基于ＧＡ的多路径测试数据生成器适配函数设计＋

孙宁

（９２２３２部队北京１００１６１）

摘要提出了基于ＧＡ的多路径测试数据生成的概念和实现方法。讨论了为了实现多路径测试数据生成，设计有效的和高效的适配函数应考虑的因素，用实际案例针对提出的适配函数进行了功能性能验证。结果表明了适配函数设计的有效性。

关键词遗传算法；多路径；测试数据生成；适配函数；基于ＧＡ的测试数据生成器

中图分类号ＴＰ３１１．５

ＤｅｓｉｇｎｏｆｔｈｅＦｉｔｎｅｓｓＦｕｎｃｔｉｏｎｏｆＧＡ—Ｂａｓｅｄ

ＭｕｌｔｉｐｌｅＰａｔｈｓＴｅｓｔＤａｔａＧｅｎｅｒａｔｏｒ

ＳｕｎＮｉｎｇ

（Ｎｏ．９２２３２ＴｒｏｏｐｓｏｆＰＩ。Ａ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００１６１）

ＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｉｓｐａｐｅｒｇｉｖｅｓａｃｏｎｃｅｐｔａｎｄｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｏｆＧＡ－－ｂａｓｅｄｍｕｌｔｉｐｌｅｐａｔｈｓｔｅｓｔｄａｔａｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ，ｄｉｓｃｕｓｓｅｓｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｓｈｏｕｌｄｂｅｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄｔＯｄｅｖｅｌｏｐａｅｆｆｅｃｔｉｖｅａｎｄｅｆｆｉｃｉｅｎｔｆｉｔｎｅｓｓｆｕｎｃｔｉｏｎｆｏｒｍｕｌｔｉｐｌｅｐａｔｈｓｔｅｓｔｄａｔａｇｅｎｅｒａ—ｔｉｏｎ．ｕｓｅｓａｃａｓｅｓｔｕｄｙｔＯｅｖａｌｕａｔｅｔｈｅａｃｈｉｅｖｅｍｅｎｔｏｆｔｈｅｆｉｔｎｅｓｓｆｕｎｃｔｉｏｒＬＴｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｐｒｏｖｅｓｔｈａｔｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆｆｉｔｎｅｓｓｆｕｎｃｔｉｏｎｉＳｅｆｆｅｃｔｉｖｅａｎｄｅｆｆｉｃｉｅｎｔ．

ＫｅｙＷｏｒｄｓ

ｇｅｎｅｔｉｃａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ（ＧＡ）。ｍｕｌｔｉｐｌｅｐａｔｈｓ，ｔｅｓｔｄａｔａｇｅｎｅｒａｔｏｒ，ｆｉｔｎｅｓｓｆｕｎｃｔｉｏｎ，ＧＡ－ｂａｓｅｄｔｅｓｔｄａｔａｇｅｎｅｒ—

ａｔｏｒ（ＧＡＴＩ）Ｇ）

ＣｌａｓｓＮｕｍｂｅｒＴＰ３１１．５

１引言

测试的目的是产生一组最小数量的测试用例集合，使其能够揭示尽可能多的软件缺陷，并且满足特定的准则，称为测试充分性准则，如路径覆盖。自动化软件测试可以显著的降低软件开发成本。学术界提出了各种各样的测试数据生成器设计方法，每种方法都满足特定的测试充分性准则，满足预期的测试目标［１’５￣７］。

研究人员已经证实了演化计算适用于软件测试数据生成，并开发了Ｇ舭［２￣３］。现有的Ｇ麟一次只能生成一个测试数据，每得到一个所需的测试数据都要运行一次，在一次测试中要运行很多次，并且会产生大量的数据冗余，因而效率低下［４］。

本文考虑使测试数据生成器一次运行要能够生成一个测试数据集合（即不止一个测试数据）并可以满足特定准则。通常来讲，在输入域搜索输入数据被当作一个最优解问题处理。本研究以路径覆盖为测试充分性准则，给出了一个ＧＡＴＩⅪ，能够在一次运行中生成多个测试数据来覆盖多个目标路径，以多路径测试数据生成为背景，重点研究了适配函数设计方法，目的是得到适合多路径测试数据生成的有效的和高效的适配函数，以降低测试数据生成的工作量。

２测试数据生成器

在测试自动化研究的早期阶段，绝大部分测试数据生成器都使用梯度下降算法，但是这些算法效

＋收稿日期：２００９年９月１０日，修回日期：２００９年１０月７日

作者简介：孙宁，男，硕士，工程师，研究方向：软件质量保证，软件测试技术。万方数据