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使用Tabu搜寻法自动找寻程式错误

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使用Tabu搜寻法自动找寻程式错误许银雄何祖凤尹邦严卓辉龙铭传大学资讯管理研究所
333 桃园县龟山乡大同村德明路五号摘要产生测试资料以找出程式错误是软体计划中重要而且费时费力的一个项目.如果测试资料可以有效的自动产生,除了可以节省人力经费之外,更可以提升软体的正确性.在本论文中、我们介绍一种将软体测试资料产生转换为资料搜寻的架构,并利用Tabu搜寻法来进行资料搜寻,亦即,自动找出会让程式出现错误的测试资料.我们会展示几个小程式的测试结果,并探讨可以采取什0策略来利用Tabu搜寻更快速且有效的找到软体的错误.
关键词:软体测试,软体自动测试,Tabu搜寻法.
一、绪论软体测试是软体系统开发过程中重要且耗费成本的一个程序.即使并没有增加任何的系统功能,却经常是要耗费50%以上的整体成本[2.但是为了确保软体的品质,它却也是无可或缺的一个重要程序.如果可以让这个程序以比较自动化的方式来进行、一方面可以大幅节省成本,另一方面也可以提高软体的品质,所以就有了自动化测试的概念,有不少相关的研究相继被提出而Ould也指出这方面的进展将会是软体测试重要的一个方向[12.软体测试过程中、最主要的工作是要产生适当的测试资料.依照测试软体是否被执行、我们可以将测试资料产生的方法分成静态以及动态两种[17.静态的方式所指的是测试资料的产生并不需要去执行受测软体.其中最常用的方式就是利用代入符号推导以找出所须资料的限制条件,之后再尝试找出符合这些限制条件的解答的方式.因为程式本身的特性以及复杂程度,
这类的方式在很多情形下并无法执行、例如:回圈(loop),递回(recursive),动态资料结构等等.而动态的方式则是指在产生测试资料时,需要执行受测软体的情形.这类的方式,通常的做法是把测试资料产生看成是一个资料搜
寻的问题:利用特殊的资料搜寻方法,找出测试资料,将此资料0入受测软体执行、再根据执行结果找出下一个可能更好的测试资料的一个循环过程[4,11.本论文所采取的方法即是动态的方法.另外,从测试资料产生时是否需要看到程式的架构以及内容来分类,测试方法可以分成白箱以及黑箱测试两类白箱测试最主要是允许测试人员审查程式内部结构,依其逻辑架构来设计测试案例.这样的做法因为可以了解到程式的内容、有比较多的资讯,理论上可以设计出较适当的测试案例.其代价就是要对程式的内容进行分析.而黑箱测试则是不去审视受测程式的内部结构,直接根据程式规格(program specification)所描述的功能来进行测试.相较於白箱测试,黑箱由於资讯较少,所以可能会比较难很快找到适当的测试案例,但它却比较单纯而且直接.为了要让黑箱测试有效率的实施,必须要有好的搜寻以及指
1 引技巧来支援.本论文是采用黑箱测试的方式,并采用Tabu搜寻法[5]的最佳化技术来导引它快速找到适当的测试资料.Tracey等人提出动态测试的架构,以SPARK-Ada来描述软体的规格,并利用模拟退火法来进行软体自动测试[16.本论文采用与他们同样的架构,但是改采Tabu搜寻法来实现,并就Tabu搜寻法在软体自动测试上所可能采用的策略进行探讨.本文将在第二节中介绍软体自动测试的概念,第三节中说明Tabu搜寻法,第四节对几个实例进行探讨,第五节说明Tabu搜寻法运用时的策略,最后则是结论.
二、软体自动测试概念软体测试最主要的目的就是要找出软体的错误,亦即找出可以让程式得到错误结果的测试案例.在黑箱测试中、即是要找出不符合程式规格的测试案例.所以要证明一个程式有错误,我们只需要找到一个不符程式规格的测试案例便算是成功了.在本论文中、我们采用Tracey等人所使用的SPARK-Ada[1, 16]来描述程式的正规程式规格(formal
它的格式大致如图一所示、它主要包括前置条件(pre)以及后置(post)条件两个部分.procedure Int_Root(N : in Integer , Root : outInteger)- post (Root Root

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