软件体系结构测试研究与进展new

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1、竺竺万方数据／软件体系结构测试研究与进展朱凯1，毛宜军1，叶俊民2(1．华南农业大学信息学院，广州510642；2．华中师范大学计算机科学系，武汉430079)摘要：软件体系结构已成为软件工程领域的研究热点。如何对软件体系结构进行自动、有效、充分的测试则是热点中的难点。总结软件体系结构测试技术的发展历程和研究现状，分析、比较已有的软件体系结构测试技术和已取得的研究成果。指出软件体系结构测试当前研究中的不足之处并给出其今后的研究趋势。关键词：软件体系结构；体系结构描述语言；测试用例；测试充分性0引言迄今为止．研究人员对软件测试技术的探讨主要集中在代码层．

2、而对设计层的测试研究，例如软件体系结构层，研究相对较少。有必要从软件体系结构层研究软件测试技术．以尽早发现软件设计错误和缺陷。保证软件质量。1软件体系结构测试基础1．1软件体系结构基础依据M．Shaw【l】等人的定义，构件(component)是一个计算单元或一个数据存储单元；连接件fco咖ecbDr)是体系结构中的“粘合剂”，用来规定构件之间的交互；配置fCo曲gumtion)是一种拓扑结构，用来描述系统中的构件与连接件之间的关系；约束(Constraint)是关于系统或其一部分的性质或断言。软件体系结构是上述“4C”的有机结合。1．2软件体系结构测

3、试的技术软件体系结构层设计得到的主要产品是软件体系结构设计规格说明书．而非可执行代码。软件体系结构测试要研究的对象是软件体系结构设计．并以此为基础产生高层测试用例集．以指导代码层的测试活动。从软件测试活动上看．软件测试活动主要包括测试用例设计、执行这些测试用例以观察软件的运行结果、评价测试结果等，其中测试用例的设计和生成是软件测试活动中的关键和核心步骤。从软件测试技术上看．主要涉及以下技术：测试覆盖准则的选择、测试用例生成、测试用例执行、对执行结果的可靠性分析以及集成工具构造等．软件体系结构测试技术包含两方面．一是软件体系结构分析：二是软件体系结构测试

4、。软件体系结构测试主要有两种类型．一是测试软件体系结构，即使用模拟手段，测试软件体系结构中的接口行为，或构件之间的交互关系，或构件之间的通信关系，分析该行为与目标系统之间的差别：二是对基于软件体系结构所生成的目标代码进行测试指导。软件体系结构的这两类测试均涉及测试用例生成这一核心技术。软件体系结构测试与传统测试既有区别又有联系。软件体系结构测试的目的是找出体系结构设计的错误和缺陷．产生指导代码测试的测试计划和测试用例，这与传统测试有很大的不同；而软件体系结构的测试计划和测试用例将通过代码层测试来细化和检验．这又使得软件体系结构测试与传统测试关系密切。2

5、软件体系结构测试技术研究现状2．1软件体系结构测试技术研究的历程90年代以来．随着软件体系结构技术的兴起．人们在传统测试技术的基础上。对软件体系结构测试技术等展开研究。从本质上看．软件体系结构测试是一类基于软件设计规格说明的测试。其主要研究进展表现在：(1)W．Trac一从ARPA支持下的特定领域软件体收稿日期：2009—08—03修稿日期：2009—09一02’作者简介：朱凯(1979一)，男，湖北十堰人，硕士，助教，研究方向为软件工程、计算机视频分析MODERNCoMPUTER2009．9现代计算机^总第三__五期v万方数据现代计算机^总第三●_五

6、期v系结构研究计划出发．对软件体系结构测试提出如下具有挑战性的问题：①如何确认软件体系结构中的非功能属性：②如何找到一种特定的软件体系结构，使得构建在其上的软件更容易进行测试：③如何保证设计和实现服从于软件体系结构：④哪些是软件体系结构中最易和最难被测试的特征；⑤建模工作对软件体系结构测试有哪些贡献。(2)N．S．Eickelm肌n和D．J．Richardson等人pJ从可测性角度出发．思考了将软件体系结构规格说明作为软件测试的基础这一问题．认为在软件体系结构层次考虑软件测试是可行的。(3)D．LeMetaye—认为进行软件体系结构设计已逐步成为一种自

7、觉行为。他讨论了：①需要一种为软件体系结构而设计的语言．且是一种表示依赖的语言：②目前的很多工作是定义一个有关设计见解的总体理论和设计方法，并通过工具来保持一致性；③软件体系结构最大的好处是能够使用自顶向下的方法从高层的体系结构规范中通过求精而导出软件系统。(4)P．Inve删尚和A．L．Wolf㈣利用化学抽象机(CHemicalAbs昀ctMachine。CHAM)这一形式系统和隐喻的方法描述软件中的各种概念．CHAM中的分子m。，m：，⋯构成化学抽象机的基本元素，而溶液S0，S。，⋯是分子的集合．溶液可解释成一个CHAM状态的定义。一个CHAM规格

8、说明包含迁移规则Tl，T2，⋯这些规则定义了迁移关系Si—Si，迁移关系是CHAM中溶液能够进