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申请/专利权人：江西财经大学

摘要：本发明提出一种基于双层次概率选择的随机测试用例生成方法与系统，该方法首先通过计算候选用例与已测用例的距离，并根据候选用例与已测用例的距离分配选择概率，根据概率随机挑选若干候选用例，再根据候选用例为中心划分超立方体子空间，并统计每个候选用例的采样子空间中的测试用例数量，并计算空间稀疏度，根据空间稀疏度的大小进行选择概率分配，进而实现测试用例挑选。本发明从候选用例与已测用例集的距离以及空间稀疏度两个方面对候选用例进行筛选，可以有效地使得测试用例分布更加“均匀”，进而提高测试用例的多样性以及失效检测能力，并且可以有效缓解边界聚集效应。

主权项：1.一种基于双层次概率选择的随机测试用例生成方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤1，根据被测试程序给定的信息，确定输入域的范围以及输入域维度，根据被测试程序的输入域范围以及维度，随机生成第一个测试用例，并对被测试程序进行测试，测试完成后，将已测用例加入已测用例集中；步骤2，根据被测试程序的输入域范围以及维度随机生成候选用例集合，计算候选用例集合中每一个候选用例与已测用例集的距离，并根据候选用例与已测用例的距离分配选择概率，依据选择概率，从候选用例集合随机挑选若干候选用例作为筛选集；步骤3，将所有已测用例映射到输入空间中，根据被测试程序的输入信息和已测用例集大小计算每一个候选用例的采样空间大小，划分出以候选用例为中心的超立方体子空间；步骤4，统计每个候选用例的采样子空间中的测试用例数量，并计算空间稀疏度，根据空间稀疏度的大小进行选择概率分配，依据选择概率，从筛选集随机挑选候选用例作为下一阶段测试所需的测试用例，以使测试用例均匀地在输入空间分布；在所述步骤2中，计算候选用例集合中每一个候选用例与已测用例集的距离过程存在如下关系式： ；其中，表示候选用例，表示已测用例集，表示已测用例集中第个已测用例，表示用例之间的距离计算，表示候选用例c与已测用例集E的距离计算；在进行概率分配时，距离最大的候选用例单独进行概率分配，单独概率分配过程存在如下关系式： ；其中，表示自然常数，表示已测用例集的大小，表示距离最大的候选用例的概率；距离最大的候选用例单独进行概率分配后，对其余N-1个候选用例根据距离大小进行降序排列，根据斐波那契数为其余的候选用例分配选择概率，距离越小则概率越小，对其余候选用例进行概率分配过程存在如下关系式： ；其中，表示斐波那契概率，表示候选用例集的大小，表示其余候选用例的概率，斐波那契概率计算过程存在如下关系式： ；其中，表示斐波那契数推式中第个数，表示斐波那契数推式中第个数，斐波那契数递推过程存在如下关系式： ；依据选择概率，从候选用例集合随机挑选若干候选用例作为筛选集的方法具体包括如下步骤：利用将每个候选用例根据选择概率的大小映射到一个长度为1的区间，每个候选用例的范围大小等于其选择概率，通过轮盘赌的方式生成一个范围大小为[0,1]的随机数，随机数所在区间对应的候选用例即放入筛选集合S中；继续进行轮盘赌选择，直至集合S中存有k个不同的候选用例；在所述步骤3中，每个候选用例的采样空间大小的计算过程存在如下关系式： ；其中，表示超立方体的每个维度的边长，表示输入空间对应的每个维度的长度，即每个输入参数的范围大小，表示控制参数，表示输入空间维度；在所述步骤4中，空间稀疏度的计算过程存在如下关系式： ；其中，表示空间稀疏度，表示采用空间的实际空间大小，表示采样子空间内的测试用例数量；根据空间稀疏度的大小进行选择概率分配的方法具体包括如下步骤：根据候选用例的空间稀疏度进行升序排列，并为稀疏度最小的候选用例分配选择概率；根据空间稀疏度大小为剩下的候选用例进行升序排列，随后根据本福特定律为其余的候选用例分配选择概率，稀疏度越大则概率越小，概率分配公式被定义为： ；其中，表示筛选集合S的大小，表示第i个候选用例的本福特概率，概率计算定义为： ；其中，表示第i个候选用例的本福特数，其计算公式为： ；依据选择概率，从筛选集随机挑选候选用例作为下一阶段测试所需的测试用例的方法具体包括如下步骤：利用将每个候选用例根据选择概率的大小映射到一个长度为1的区间，每个候选用例的范围大小等于其选择概率；通过轮盘赌的方式生成一个范围大小为[0,1]的随机数，随机数所在区间对应的候选用例即为下一个测试用例。

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百度查询： 江西财经大学 基于双层次概率选择的随机测试用例生成方法与系统