一种基于多目标的工业通信协议测试用例优先级排序方法技术

本发明专利技术涉及一种基于多目标的工业通信协议测试用例优先级排序方法，属于无线通信协议测试领域。该方法包括以历史执行失败率最大化以及执行时间最小化作为排序目标；对通信协议测试用例编码，设置帕累托最优解集NDSet；使用改进的多目标灰狼算法以全局搜索方式寻找最优解，更新NDSet；判断是否满足最大迭代次数；根据工业通信协议测试标准规范及测试用例历史执行信息，确定部分测试用例之间的依赖关系；根据测试用例执行结果，通过部分测试用例之间的依赖关系动态更新之后的测试用例顺序，计算测试用例序列的平均故障检测率、错误发现效率及有效执行时间；更新数据库中的测试用例的执行信息。本发明专利技术能够提高软件测试效率、保障软件质量。障软件质量。障软件质量。

【技术实现步骤摘要】
一种基于多目标的工业通信协议测试用例优先级排序方法


[0001]本专利技术属于无线通信协议测试领域，涉及一种基于多目标的工业通信协议测试用例优先级排序方法。

技术介绍

[0002]在工业无线传感器网络的通信协议测试过程中，伴随着被测系统的版本变更和系统缺陷的修复，需要通过回归测试来保证已被修改的部分对未被修改的部分不造成影响，或者不引入新的故障。在资源受限的情况下，重新执行所有的测试用例耗费时间、人力、资金。因此需要对测试用例进行优化执行，以便更早地反馈给测试人员。
[0003]在实际的回归测试中，常用的测试用例优化技术主要包括测试用例集约简(TestSuite Minisation，TSM)、测试用例选择(Test Case Selection，TCS)和测试用例优先级(Test Case Prioritization，TCP)。TSM和TCS都是通过相关准则约简冗余测试用例，达到提高回归测试效率的目的。而TCP是在不减少测试用例数量的情况下，按照既定的测试目标设置测试用例的优先级别，使得具有较高优先级的测试用例优先执行，以加快故障定本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于多目标的工业通信协议测试用例优先级排序方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：S1：构建目标函数：以历史执行失败率最大化以及执行时间最小化作为排序目标；S2：对通信协议测试用例进行编码操作，设置帕累托最优解集NDSet；S3：使用改进的多目标灰狼算法以全局搜索的方式寻找最优解，更新NDSet；S4：判断是否满足最大迭代次数，若满足则重复步骤S3，否则输出NDSet；S5：根据工业通信协议测试标准规范以及测试用例历史执行信息，确定部分测试用例之间的依赖关系；S6：执行NDSet中的某一个测试用例集时，根据测试用例执行结果，通过部分测试用例之间的依赖关系动态更新之后的测试用例顺序，并计算当前测试用例序列的平均故障检测率、错误发现效率以及有效执行时间；S7：将当前测试用例执行结果放入数据库中，更新数据库中的测试用例的执行信息。2.根据权利要求1所述的工业通信协议测试用例优先级排序方法，其特征在于，步骤S1中，1)最大化历史执行失败率的函数表达式为：其中，n代表测试用例的数量，i代表测试用例在排序序列中的位置，t
i
表示第i个位置上的测试用例，f1表示历史执行失败率最大化的目标函数，HF表示测试用例的历史执行失败率，SHF为测试用例集中所有测试用例的HF值的和；2)最小化执行时间的函数表达式为：其中，T表示一个测试用例的执行时间，ST表示所有测试用例的执行时间和，f2表示执行时间最小化的目标函数。3.根据权利要求1所述的工业通信协议测试用例优先级排序方法，其特征在于，步骤S2中，对通信协议测试用例进行编码操作，具体包括：每个个体表示一个测试用例排序序列，采用的编码方式为序列编码，即对于一个包含L个测试用例的测试用例集，每个个体编码为一个长度为L的整数数组，数组中的第i项的值表示序列中第i个执行的测试用例序号。4.根据权利要求1所述的工业通信协议测试用例优先级排序方法，其特征在于，步骤S3中，改进的多目标灰狼算法具体包括以下步骤：S31：设置灰狼种群的初始化相关控制参数，在解的空间中随机初始化每个灰狼个体的位置；S32：将灰狼分为支配解集和非支配解集，非支配解集加入到NDSet；S33：以历史执行失败率最大化、执行时间最小化作为求解目标函数，计算每个灰狼个体的适应度值，并将种群中适应度值最优的狼的位置信息保存X
α
，将种群中适应度值次优的狼的位置信息保存为X
β
，将种群中适应度第三优的灰狼的位置信息保存为X
γ
；每一个灰狼位置即对应一种测试用例序列；
S34：根据X
α
、X
β
、X
γ
的位置对灰狼的位置进行更新，更新相关控制参数以及计算对应的目标函数值，包括以下三种情况：1)步骤S34中的新解支配原灰狼，则更新为新解位置；2)原灰狼支配步骤S34中的新解，则不做任何操作；3)若两者无支配关系，则将新解加入非支配解集中，更新为新解位置；S35：判断灰狼种群每个灰狼个体位置的更新操作是否完成，若是则进入下一步，否则重复S34；S36：判断迭代是否达到最大值，若是，则输出NDSet；否则重复步骤S33～S35。5.根据权利要求1所述的工业通信协议测试用例优先级排序方法，其特征在于，步骤S33具体包括：根据求解目标函数计算每个灰狼个体的适应度值，并依据快速非支配排序操作、拥挤距离计算和精英保留策略操作选择排名靠前的三只灰狼个体，位置为X
α
，X
β
以及X
γ
；求解的目标函数为：minF(x)＝(f1(x),f2(x))其中，x＝(x1,x2,x3,
…
,x
n
)，n∈[1，测试用例的总个数]；所述非支配排序操作具体包括：找到灰狼种群中的非支配解集，将非支配解集标记为第一非支配层F1并将非支配解集中的所有灰狼个体赋予第一非支配序值，忽略已经标记的非支配个体，依次持续进行对灰狼种群进行非支配解集分层、标记、非支配序值赋予操作及忽略操作，直至整个灰狼种群被完全分层并使得同一非支配层内的灰狼个体具有相同的非支配序值；所述拥挤距离计算具体包括：初始化同一非支配层内的灰狼个体的距离，计算同一非支配层中的灰狼个体每个求解目标函数值并按升序排序；令边缘的两只灰狼个体拥挤度为无穷；对其他灰狼个体进行拥挤度计算：其中，k
d
表示灰狼个体k的拥挤度，表示灰...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢昊飞，杨登鑫，吴禹霜，范祥林，何莉，
申请(专利权)人：重庆邮电大学，
类型：发明
国别省市：