Phương Pháp Sinh Tự Động Các Ca Kiểm Thử Từ Đặc Tả Ca Sử Dụng

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

PHÙNG THỊ HƢƠNG

PHƢƠNG PHÁP SINH TỰ ĐỘNG CÁC CA KIỂM THỬ

TỪ ĐẶC TẢ CA SỬ DỤNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT PHẦN MỀM

Hà Nội - 2021

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

PHÙNG THỊ HƢƠNG

PHƢƠNG PHÁP SINH TỰ ĐỘNG CÁC CA KIỂM THỬ

TỪ ĐẶC TẢ CA SỬ DỤNG

Nghành: Kỹ thuật phần mềm

Chuyên ngành: Kỹ thuật phần mềm

Mã số: 8480103.01

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT PHẦN MỀM

CÁN BỘ HƢỚNG DẪN: TS. ĐẶNG ĐỨC HẠNH

Hà Nội – 2021

ii

LỜI CẢM ƠN

Đầu tiên, tôi xin đƣợc gửi lời cảm ơn sâu sắc tới Tiến sĩ Đặng Đức Hạnh –

giảng viên bộ môn Công nghệ Phần mềm – ngƣời đã dành nhiều thời gian và công

sức trong suốt năm vừa qua để hƣớng dẫn tôi hoàn thành luận văn này. Thầy đã

giúp tôi từ những bƣớc đầu tiên, từ việc lựa chọn đề tài phù hợp với mình đến chia

sẻ các phƣơng pháp nghiên cứu, kinh nghiệm làm việc, giao tiếp,... những kĩ năng

cần thiết không chỉ trong chính luận văn này mà còn trong cuộc sống, sự nghiệp

tƣơng lai của tôi. Tôi cũng xin đƣợc cảm ơn sự hỗ trợ của đề tài nghiên cứu

khoa học cấp Đại học Quốc Gia Hà Nội, mã số QG.20.54.

Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành đến các thành viên trong nhóm

nghiên cứu đã hỗ trợ tôi rất tận tình trong khoảng thời gian vừa qua. Các anh chị

em trong nhóm đã biểu hiện một tình thần đoàn kết cao, tƣơng trợ lẫn nhau trong

các công việc lớn nhỏ, cùng thảo luận, đóng góp ý kiến với mỗi vấn đề của mỗi

thành viên. Đó chắc chắn sẽ là những kỉ niệm khó quên đối với mỗi ngƣời trong

nhóm, đặc biệt là với tôi.

Ngoài ra, tôi xin gửi lời cảm ơn đến các thầy cô giảng viên của Trƣờng Đại

học Công nghệ - Đại học Quốc gia Hà Nội. Những kiến thức chuyên môn, nghiệp

vụ và cả các kĩ năng mềm mà các thầy cô đã dạy cho tôi trong suốt khóa học đã

trở thành nền tảng để tôi phát triển và xây dựng luận văn này.

Cuối cùng, tôi xin cảm ơn gia đình, bạn bè và ngƣời thân đã đồng hành

cùng tôi trong cuộc sống, cung cấp cho tôi ý chí và nghị lực để luôn vƣơn lên

trong cuộc sống.

iii

LỜI CAM ĐOAN

Tôi là Phùng Thị Hƣơng, học viên khóa K24, chuyên ngành Kỹ thuật phần

mềm thuộc chƣơng trình đào tạo Thạc sĩ của Trƣờng Đại học Công nghệ - Đại

học Quốc gia Hà Nội. Tôi xin cam đoan luận văn “Phƣơng pháp sinh tự động

các ca kiểm thử từ đặc tả ca sử dụng” là của tôi.

Tôi đã trích dẫn đầy đủ các tài liệu tham khảo, công trình nghiên cứu liên

quan ở trong nƣớc và quốc tế. Ngoại trừ các tài liệu tham khảo này, luận văn

hoàn toàn là công việc của riêng tôi.

Hà Nội, ngày 16 tháng 12 năm 2021

Học viên

Phùng Thị Hƣơng

iv

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN .....................................................................................................ii

LỜI CAM ĐOAN...............................................................................................iii

MỤC LỤC.......................................................................................................... iv

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT ............................................ vi

DANH MỤC CÁC BẢNG................................................................................ vii

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ..........................................................................viii

CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU............................................................................... 1

CHƢƠNG 2: KIẾN THỨC NỀN TẢNG ......................................................... 3

2.1. Giới thiệu chƣơng ................................................................................... 3

2.2. Đặc tả yêu cầu và đặc tả ca sử dụng........................................................ 3

2.2.1. Đặc tả yêu cầu chức năng và phi chức năng .............................................. 3

2.2.2. Đặc tả ca sử dụng ........................................................................................ 4

2.3. Kiểm thử dựa trên mô hình ..................................................................... 7

2.3.1. Tổng quan kiểm thử dựa trên mô hình ........................................................ 7

2.3.2. Đặc tả ca kiểm thử ....................................................................................... 9

2.4. Kỹ nghệ hƣớng mô hình ....................................................................... 10

2.4.1. Chuyển đổi mô hình ...................................................................................10

2.4.2. Các ràng buộc siêu mô hình UML/OCL ...................................................11

2.4.3. Ngôn ngữ Kermeta.....................................................................................12

2.4.4. Ngôn ngữ lập trình toán học AMPL ..........................................................13

2.5. Tổng kết chƣơng ................................................................................... 14

CHƢƠNG 3: PHƢƠNG PHÁP SINH TỰ ĐỘNG CÁC CA KIỂM THỬ TỪ

ĐẶC TẢ CA SỬ DỤNG................................................................................... 15

3.1. Giới thiệu chƣơng ................................................................................. 15

3.2. Tổng quan phƣơng pháp ....................................................................... 16

3.3. Đặc tả ca sử dụng .................................................................................. 18

3.3.1. Khuôn mẫu RUCM.....................................................................................18

3.3.2. Luật giới hạn sử dụng ngôn ngữ tự nhiên .................................................20

3.3.3. Luật giới hạn sử dụng các từ khóa ............................................................23

3.3.4. Đặc tả ca sử dụng bằng RUCM.................................................................24

3.4. Chuyển đổi đặc tả ca sử dụng sang biểu đồ trạng thái........................... 25

3.4.1. Siêu mô hình UCMeta................................................................................26

3.4.2. Luật chuyển đổi..........................................................................................27

v

3.5. Phƣơng pháp sinh tự động các ca kiểm thử........................................... 34

3.5.1. Chuẩn hóa mục tiêu kiểm thử ....................................................................35

3.5.2. Quy hoạch toán học ...................................................................................36

3.5.2.1. Chuyển đổi các biến của mô hình kiểm thử thành các biến AMPL......36

3.5.2.2. Chuyển đổi tiền điều kiện của chuyển tiếp trên máy trạng thái sang

AMPL...................................................................................................................38

3.5.2.3. Chuyển đổi hậu điều kiện của chuyển tiếp trên máy trạng thái sang

AMPL...................................................................................................................38

3.5.2.4. Thêm các ràng buộc có tính liên tục vào mô hình AMPL.....................38

3.5.2.5. Chuyển đổi trạng thái bất biến thành ràng buộc AMPL.......................39

3.5.3. Sinh ca kiểm thử trừu tượng và dữ liệu kiểm thử cụ thể ...........................39

3.5.3.1. Phát hiện đường dẫn khả thi..................................................................41

3.5.3.2. Sự khởi động nóng..................................................................................42

3.5.3.3. Phân tích giá trị biên .............................................................................43

3.5.4. Sinh ca kiểm thử đơn vị..............................................................................43

3.6. Tổng kết chƣơng ................................................................................... 44

CHƢƠNG 4: CÀI ĐẶT VÀ THỰC NGHIỆM .............................................. 45

4.1. Giới thiệu chƣơng ................................................................................. 45

4.2. Công cụ hỗ trợ ...................................................................................... 45

4.2.1. Giới thiệu công cụ......................................................................................45

4.2.2. Đánh giá kết quả........................................................................................50

4.2.2.1. Tỷ lệ hài lòng của mục tiêu kiểm thử.....................................................51

4.2.2.2. Độ bao phủ mã nguồn............................................................................51

4.2.2.3. Phân tích giá trị biên .............................................................................52

4.3. Thực nghiệm......................................................................................... 53

CHƢƠNG 5: KẾT LUẬN .............................................................................. 56

5.1. Các đóng góp của luận văn ................................................................... 56

5.2. Hƣớng phát triển ................................................................................... 57

TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................. 58