核電蛻變測試工具研究

時小芳 王曉麗

摘要：隨著核電產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，核電設(shè)計軟件需求量日益增加。針對核電計算程序在測試中遇到的Oracle問題，應(yīng)用蛻變測試（MR）技術(shù)能夠得到有效解決。但是目前基于蛻變測試技術(shù)開發(fā)的軟件大多數(shù)運用手動的方式，不但效率低，而且精確度不高，因此研究出一種核電蛻變測試工具至關(guān)重要。本文主要研究了核電蛻變測試工具（半自動化）的設(shè)計思路，其中包括此工具的目的、算法和功能，旨在提高核電計算程序的測試效率。

關(guān)鍵詞：核電計算程序;Oracle問題;蛻變測試工具

中圖分類號：TP31 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）31-0254-02

1背景

隨著核電產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，核電設(shè)計軟件需求量日益增加。傳統(tǒng)的軟件測試方法通常是采用比較程序的實際輸出結(jié)果與預期輸出結(jié)果是否相同來推測程序是否存在錯誤。但是，鑒于核電計算程序計算量大、較為復雜，傳統(tǒng)測試方法已無法滿足需求，基于此，提出了蛻變測試，而基準題在蛻變測試過程中扮演著十分重要的角色。而獲取充足的基準題不僅困難，而且花費代價相當大，若依據(jù)數(shù)學模型或物理模型推導出的蛻變關(guān)系在原有基準題的基礎(chǔ)上生成大量的衍生基準題，將大大降低獲取基準題的成本，對于提高測試的充分性和效率意義重大。然而，如何驗證其蛻變關(guān)系的可靠性是急需解決的一大難題。為了解決這一難題，本文設(shè)計了一款蛻變測試工具—核電蛻變測試工具。

2設(shè)計目標

針對目前核電軟件測試中遇到的Oracle問題，提出了蛻變測試，在蛻變測試過程中，基準題集是否充分與蛻變關(guān)系是否可靠是影響其測試效率的兩大因素。針對后者，開發(fā)了核電蛻變測試工具，其設(shè)計目標如下圖所示：

上圖描述了核電蛻變測試工具的主要設(shè)計目標，其主要目標是實現(xiàn)通過調(diào)用蛻變關(guān)系使得原始基準題（測試用例）衍生出其他的基準題，然后再通過執(zhí)行待測程序（.exe程序）來執(zhí)行衍生基準題和原始基準題并獲取與其相對應(yīng)的輸出結(jié)果，其次再差異提取兩個輸出文件并驗證它們是否符合蛻變關(guān)系，最后再將產(chǎn)生的結(jié)果生成報告單。

3算法思想

根據(jù)以上設(shè)計目標和設(shè)計思路，結(jié)合文獻【3，4】，現(xiàn)給出本工具的算法思路如下：

4功能設(shè)計

根據(jù)以上設(shè)計思路，本工具的設(shè)計種包括五大功能模塊，分別為選擇原始基準題、選擇蛻變關(guān)系、生成衍生基準題、執(zhí)行測試用例、測試結(jié)果分析。其中，衍生基準題、選擇蛻變關(guān)系和原始基準題之間的聯(lián)系是衍生基準題是由原始基準題調(diào)用蛻變關(guān)系計算得到的，執(zhí)行測試用例的執(zhí)行對象是衍生基準題和原始基準題，運算對象是待測程序，測試結(jié)果分析的對象是執(zhí)行測試用例之后輸出的結(jié)果。

根據(jù)以上所述，現(xiàn)提出本工具的功能設(shè)計如下圖所示：

其中，在選擇原始基準題、選擇蛻變關(guān)系、生成衍生基準題三個功能中包括備份數(shù)據(jù)、修改數(shù)據(jù)、刪除數(shù)據(jù)和保存數(shù)據(jù);生成衍生基準題功能不但包括備份數(shù)據(jù)、修改數(shù)據(jù)、刪除數(shù)據(jù)和保存數(shù)據(jù)，還包括選中原始基準題和選中蛻變關(guān)系兩個功能;執(zhí)行測試用例功能中包括選中衍生測試用例、原始測試用例和調(diào)用待測程序三個功能;由于運行結(jié)果需要被分析，所以測試結(jié)果分析功能中應(yīng)該包括選擇輸出文件和差異提取兩功能，除此之外，還需要將分析后的結(jié)果生成測試報告。

5總結(jié)

本文針對核電計算程序測試中遇到的效率低下、精確度不高的問題，設(shè)計了一種半自動化核電蛻變測試工具，相對于傳統(tǒng)的核電測試工具而言，其效率和精確度更高，增加了蛻變測試自動化的可能。