测试用例生成方法、设备和存储介质与流程

技术特征：
1.一种测试用例生成方法，其特征在于，包括：根据软件需求规格中的所有软件运行的状态和不同软件运行的状态之间转换的触发条件，建立有限状态机模型；根据软件需求规格中的输入输出、输入与输出之间的逻辑关系、所有输入之间的约束关系，建立基于类功能块图语言的功能块图模型；根据所述功能块图模型的生效状态，在所述有限状态机模型中选取一个软件运行的状态作为所述功能块图模型的前置状态；根据预设的转换规则，将功能块图模型转换为描述软件运行的状态变化过程的转换有限状态机模型，并根据所述功能块图模型的前置状态，将所述转换有限状态机模型与所述有限状态机模型进行关联，得到目标有限状态机模型；基于所述目标有限状态机模型，采用预设的遍历算法，将每一条路径生成一条测试用例。2.根据权利要求1所述的测试用例生成方法，其特征在于，所述功能块图模型包括输入模型元素、输出模型元素和功能模型元素；所述功能模型元素用于描述所述输入模型元素与所述输出模型元素之间逻辑关系；根据预设的转换规则，将功能块图模型转换为描述软件运行的状态变化过程的转换有限状态机模型，包括：以所述功能块图模型的前置状态为初始状态，对所述功能块图模型中与每个输出模型元素存在连接关系的一组功能模型元素进行求解，得到该组功能模型元素的入口状态；其中，所述连接关系包括直接连接和/或间接连结；根据预设的转换规则，将每个功能模型元素转换为对应的展开有限状态机模型；针对每个所述展开有限状态机模型的每一个转换和状态，求解满足期望的输入变量和输出变量的数据组合，以得到对应的过程有限状态机模型；对所有过程有限状态机模型进行重组处理，以得到所述转换有限状态机模型。3.根据权利要求2所述的测试用例生成方法，其特征在于，对所述功能块图模型中与每个输出模型元素存在连接关系的一组功能模型元素进行求解，得到该组功能模型元素的入口状态，包括：如果该组功能模型元素包括表示锁存器的功能模型元素，将串接在锁存器set端口的功能模型元素的入口状态在初始状态基础上顺序迁移到第一状态；如果该组功能模型元素包括表示锁存器的功能模型元素，将串接在锁存器reset端口的功能模型元素的入口状态在初始状态基础上顺序迁移到第二状态；如果该组功能模型元素不包括锁存器，则该组功能模型元素的入口状态维持初始状态。4.根据权利要求2所述的测试用例生成方法，其特征在于，所述预设的转换规则包括：每个功能模型元素的每个直接输入接口至少覆盖真、假两种情形，如果输入接口为非布尔量，则至少覆盖2个不同的数值；每个功能模型元素的直接输出接口至少覆盖真、假两种情形，如果输出接口为非布尔量，则至少覆盖2个不同的数值；每个功能模型元素的每个直接输入在其他直接输入保持不变的情况下，至少触发了所
述功能块图模型的直接输出的变化。5.根据权利要求2所述的测试用例生成方法，其特征在于，针对每个所述展开有限状态机模型的每一个转换和状态，求解满足期望的输入变量和输出变量的数据组合，包括：从转换状态对集合fsma/c选择一个转换状态对acti/sti；其中，每个所述展开有限状态机模型包含x个转换，第i个转换定义为acti，转换acti的唯一出口状态为sti；acti和sti构成了一对转换状态组合acti/sti；所有转换状态组合acti/sti的集合构成了每个所述展开有限状态机模型的转换状态对集合fsma/c；以每个功能模型元素为起点向前深度遍历所述功能块图模型，并将转换acti中的数据赋值给所述功能模型元素对应的直接输入元素，作为直接输入元素的输出数据；以每个功能模型元素为起点向后广度遍历所述功能块图模型，并将状态sti中的数据赋值给所述功能模型元素的直接输出元素，作为直接输出元素输出数据和的对应位置的输入数据。6.根据权利要求5所述的测试用例生成方法，其特征在于，以每个功能模型元素为起点向前深度遍历所述功能块图模型，并将转换acti中的数据赋值给所述功能模型元素对应的直接输入元素，作为直接输入元素的输出数据，包括：如果遍历得到的当前的向前模型元素表示输入模型元素，则将输入变量和输入变量的取值加入到转换acti中；如果遍历得到的当前的向前模型元素表示功能模型元素，则根据得到的当前的向前模型元素的类型、输出，求解出得到的当前的向前模型元素所有直接输入的数据组合；以遍历得到的当前的向前模型元素为下一次遍历的起点，向前深度遍历所述功能块图模型，并将求解出的当前的向前模型元素的所有直接输入的数据组合赋值给下一个向前模型元素对应的直接输入元素，作为直接输入元素的输出数据，直到遍历完成每个功能模型元素的所有模型元素。7.根据权利要求5所述的测试用例生成方法，其特征在于，以每个功能模型元素为起点向后广度遍历所述功能块图模型，并将状态sti中的数据赋值给所述功能模型元素的直接输出元素，作为直接输出元素输出数据和的对应位置的输入数据，包括：如果遍历得到的当前的向后模型元素表示输出变量，则将输出变量和输出变量的取值加入到状态sti中；如果遍历得到的当前的向后模型元素表示输入变量，则根据当前的向后模型元素的类型、输出，求解出当前的向后模型元素所有直接输入和直接输出的数据组合；以遍历得到的当前的向后模型元素为下一次遍历的起点，向后广度遍历所述功能块图模型，并将求解出当前的向后模型元素所有直接输入和直接输出的数据组合赋值给所述下一个向后功能模型元素对应的直接输入元素，作为直接输出元素，直到遍历完成每个功能模型元素的所有向后模型元素。8.根据权利要求2所述的测试用例生成方法，其特征在于，对所有过程有限状态机模型进行重组处理，包括：遍历得到的所有过程有限状态机模型，将所有过程有限状态机模型中的每一个转换的数据组合与约束条件进行对比，如果数据组合与约束条件冲突，则删除该转换出口后端的所有状态和转换；和/或，
遍历得到的所有过程有限状态机模型，如果同一个状态的两个出口转换的数据组合完全一致，则认为转换重复，将两个转换以及两个转换的出口状态路径合并，删除第二个转换及转换的出口状态，并将第二个转换的出口状态后的路径合并到第一个转换的出口状态。9.根据权利要求2所述的测试用例生成方法，其特征在于，对所有过程有限状态机模型进行重组处理，以得到所述转换有限状态机模型之后，还包括：生成所述转换有限状态机模型对应的有限状态机状态图；输出所述有限状态机状态图。10.一种测试用例生成设备，其特征在于，包括存储器和处理器；所述存储器上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至9中任一项所述测试用例生成方法的步骤。11.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被控制器执行时实现如权利要求1至9中任一项所述测试用例生成方法的步骤。

技术总结
本发明公开了一种测试用例生成方法、设备和存储介质，包括：根据软件需求规格，建立有限状态机模型和基于类功能块图语言的功能块图模型；根据功能块图模型的生效状态，在有限状态机模型中选取一个软件运行的状态作为功能块图模型的前置状态；根据预设的转换规则，将功能块图模型转换为描述软件运行的状态变化过程的转换有限状态机模型，并根据功能块图模型的前置状态，将转换有限状态机模型与有限状态机模型进行关联，得到目标有限状态机模型；基于目标有限状态机模型，采用预设的遍历算法，将每一条路径生成一条测试用例，既能够准确全面地描述软件的运行过程状态，又能够准确描述软件输入输出之间的逻辑关系，提高了生成的测试用例准确性。的测试用例准确性。的测试用例准确性。


技术研发人员：李宁 徐绍龙 王雨 廖亮 王飞 王兴安 蒋明睿 吴斐 童金刚
受保护的技术使用者：株洲中车时代电气股份有限公司
技术研发日：2020.09.02
技术公布日：2022/3/18