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UML规范验证与AGATHA:自动生成测试的方法
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更新于2024-06-17
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"UML规范的验证和自动生成测试的AGATHA方法" 本文主要讨论了AGATHA方法,这是一个由CEA/LIST开发的自动化测试生成器,旨在支持UML(统一建模语言)规范的验证。在软件行业中,早期发现和修复错误对于提高生产效率和降低成本至关重要。AGATHA工具集专注于使用EIOLTS(扩展输入输出标记转换系统)形式主义来验证通信并发单元的规范,从而提供UML和EIOLTS之间的桥梁。 在翻译过程中,UML模型被转化为EIOLTS表示,以便进行行为分析。分析结果再反馈回UML,使得测试生成过程更为精确。AGATHA的核心技术包括符号演算和冗余路径检测,这两种方法用于有效地处理可能引起组合爆炸的问题。符号演算是用来正确计算EIOLTS中定义的系统的所有可能行为,而冗余路径检测则有助于减少测试用例的数量,以避免不必要的复杂性。 AGATHA通过约束求解器自动化生成测试用例,确保覆盖所有可能的系统行为。这种方法的应用不仅限于关键领域,也适用于任何可能导致品牌声誉受损的软件项目。文章通过一个示例展示了AGATHA方法的实施过程,并详细解释了不同计算结果的含义。 关键词强调了UML规范在测试生成中的角色,自动测试生成的重要性,以及符号演算作为核心工具的作用。此研究工作是在开放访问许可下发表的,表明了形式化方法对于早期系统分析和测试的积极影响,有助于降低验证成本,缩短验证时间,并提升系统可靠性。
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36
分层模块结构被限制为仅在最低层具有通信控制器的平面结构。每个模块都由I/O消息
和变量的声明、自动机的节点列表以及这些节点之间的转换列表组成(参见图2 A-
EIOLTS转换的示例)。
以下限制也适用:
模块之间的通信仅限于同步会合,
不允许多个集合:一个集合必须只包含两个自动机(或模块,发送者和接收者;既
不支持多个接收者,也不支持消息的广播)。
当消息的接收者是一个模块时,
OUTPUT
指令会锁定其模块,直到发生会合(如果有的
话)。另一方面,发送到环境或从环境接收的消息被认为是异步发送的,因此是非阻
塞的。由于会合必须只包含两个模块,因此在给定时间,一个模块只能向另一个模块
发送一条消息。
由于输出是锁定的,因此不再可能遵循扩展转换系统的语义。在扩展的转换系统中,
您可以在转换的操作中发送消息,这些操作不再限于分配。为了重现这种语义,有必
要创建中间状态。因此,融合的控制器变得静态可计算,会合不再依赖于行动。
变量管理是在转换的主体中执行的,使用0级PASCAL指令。可以在转换上指定的操作
仅限于以下集合:
变量,例如X,Y,
功能:+|-|或|和|...(操作员)0|
1|...|真|(常量)
表达式: X:=E(赋值)
C; C '。(排序)
如果E则C;否则
然而,重要的是要注意,该子集允许用户表达任何复杂的指令。
保护(
'PROVIDED'
)是逻辑类型的,但是注意,为了验证
SDL
规范,已经添加了临时
保护
[8]
。
必须尽可能避免全局变量,因为组合爆炸的风险特别重要。请注意,从行为的角度来
看,使用全局变量是没有根据的。
2.4
定义受限
UML
状态机
我们定义了一个受限的UML状态机(或简化的UML),它是对与状态机相关的UML
概念集的限制。任何状态机都可以转换成这个子集,而不需要修改语义。
为了容易地翻译成A-EIOLTS,受限UML必须具有类似的复杂性。因此,仅支持简单
的状态和简单的转换。UML状态机的事件处理机制链接到UML对象,并且不能更改。
因此,就像简单的状态和转换一样,事件处理机制是UML语义的基本元素,并保留在
受限
UML
的语义中。
在UML规范中,调用事件表示接收到同步调用特定操作的请求。A-EIOLTS只支持每
个转换一个调用事件。要在转换上执行的操作只能由一个类型为
CallEvent
的操作组成
它将
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cpongm
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