面向多维度的测试用例化简技术研究

Software testing is very important to assure to the quality of software. As software becomes more and more complex, test suites grow as well to assure the quality of complex software, and thus consume a large amount of time and computation resources. Test suite reduction is proposed to reduce the scale of a test suite by guaranteeing its test requirements so as to reduce the cost of software testing. In this project, we will explore three dimensions in test suite reduction by studying its application scenarios. The three dimensions are the source of information, the type of information, and the reduction goal. Then we will propose a multi-dimension oriented test suite reduction approach. Specifically, this project consists of the following. First, we will propose static test suite reduction and dynamic test suite reduction so that our technique can be applied to testing scenarios whose information comes from various sources. Second, we will empirically study test suite reduction techniques based on different types of information so as to learn their application. Third, we will propose single-objective and multi-objective test suite reduction so as to deal with testers' various requirements in test suite reduction. Finally, we will develop a multi-dimension oriented test suite reduction tool, and evaluate the usefulness of the proposed multi-dimension oriented test suite reduction technique by empirical studies.

软件测试,是确保软件质量的重要途径之一。为保证日益复杂的软件系统的正确性，软件测试使用的测试用例集规模不断增大，消耗了大量的测试时间等资源。为降低软件测试开销，研究人员提出并研究测试用例化简，旨在保证软件测试效果的同时，减少软件测试中使用的测试用例数量，从而降低软件测试成本。本项目根据测试用例化简的实际应用场景，从信息来源、信息类型，和化简目标三个维度研究测试用例化简问题，提出一种面向多维度的测试用例化简技术。研究内容包括：（1）研究静态和动态测试用例化简，以应对软件测试环境可能存在的不同信息来源；（2）实验研究基于不同类型信息的测试用例化简，以确定基于不同类型信息的测试用例化简技术的适用情况；（3）研究针对单一目标和多目标的测试用例化简，以应对测试人员在测试用例化简过程可能提出的不同需求。（4）基于以上，开发面向多维度的测试用例化简工具，并实验验证面向多维度的测试用例化简技术的实用性。

软件测试是确保软件质量的重要途径。为了保证日益复杂的软件系统的正确性，软件测试过程所使用的测试用例的规模日益增大，消耗了大量的测试时间等资源。为了降低软件测试的开销，测试用例化简被提出，旨在通过减少测试用例的数目来减少软件测试过程的开销。本项目以测试用例化简为目标，从多个维度（包括信息和化简目标）来研究测试用例化简。信息既考虑传统的测试输入对应的结构覆盖信息，也考虑测试预言对应的结构覆盖信息；化简目标既考虑测试用例集合的大小，也考虑化简前后测试用例揭错能力的强弱。结合测试预言（对应的结构覆盖信息），可以有效地提高化简后测试用例子集的单位揭错能力。此外，由于测试用例化简和测试用例排序两个问题的相通性，本项目进一步研究了测试用例排序中的最优化问题。上述研究成果在国际顶级学术期刊上发表论文十余篇，研究成果处于国际领先水平。