本發(fā)明涉及軟件測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種黑盒回歸測(cè)試方法。

背景技術(shù)：

軟件功能是軟件價(jià)值的重要體現(xiàn)，軟件功能變更是軟件開發(fā)過(guò)程中一項(xiàng)難以避免且經(jīng)常發(fā)生的行為，對(duì)于每一次功能變更，都需要通過(guò)回歸測(cè)試驗(yàn)證其正確性。特別是對(duì)于gui類應(yīng)用軟件，這類軟件采用人機(jī)交互方式，為用戶提供了一種快捷、簡(jiǎn)便的軟件操作方式，gui類軟件在給用戶帶來(lái)直觀、簡(jiǎn)便、快捷的同時(shí)，其本身所具有的輸入/輸出圖形化、事件驅(qū)動(dòng)、事件觸發(fā)隨機(jī)性、多任務(wù)以及消息傳遞等特性，使軟件功能測(cè)試以及回歸測(cè)試工作面臨許多新的挑戰(zhàn)。

挑戰(zhàn)1：如何獲取軟件所具有的功能

gui類軟件包含大量的界面，每一個(gè)界面中又包含很多菜單和按鈕，由此構(gòu)成不同的軟件功能。對(duì)于gui類軟件而言，每一個(gè)功能路徑對(duì)應(yīng)著一個(gè)軟件功能，在測(cè)試過(guò)程中，至少要覆蓋這些功能路徑。然而，由于軟件功能路徑繁多，僅憑手工方式難以確定被測(cè)軟件所具有的全部功能，因此也就無(wú)法對(duì)軟件功能進(jìn)行全面、有效的測(cè)試。

挑戰(zhàn)2：軟件功能變更及其影響域難以確定

目前，大多數(shù)gui類軟件是采用快速原型方法開發(fā)的，軟件版本變更頻繁，在軟件生存周期內(nèi)，需要進(jìn)行多次回歸測(cè)試，由于gui類軟件功能復(fù)雜，難以用人工方式識(shí)別軟件功能變更以及功能變更對(duì)軟件其他功能帶來(lái)的影響，測(cè)試人員只能憑借經(jīng)驗(yàn)對(duì)軟件進(jìn)行回歸測(cè)試，這樣，難免造成回歸測(cè)試的重復(fù)、冗余和遺漏，影響回歸測(cè)試的質(zhì)量和效率。

挑戰(zhàn)3：如何獲知測(cè)試覆蓋情況

gui類軟件采用事件驅(qū)動(dòng)方式執(zhí)行，用戶通過(guò)與控件的交互來(lái)觸發(fā)相應(yīng)的事件進(jìn)而與內(nèi)部代碼及業(yè)務(wù)邏輯發(fā)生交互，因此，傳統(tǒng)測(cè)試中的諸如分支覆蓋、語(yǔ)句覆蓋等經(jīng)典的覆蓋準(zhǔn)則很難適用于gui類軟件測(cè)試中，無(wú)法有效指導(dǎo)測(cè)試。另一方面，gui類軟件功能是通過(guò)界面體現(xiàn)的，用戶通過(guò)點(diǎn)擊界面元素實(shí)現(xiàn)軟件功能，因此，如何通過(guò)功能覆蓋來(lái)衡量測(cè)試充分性是測(cè)試人員面臨的另一大難題。

挑戰(zhàn)4：如何約簡(jiǎn)測(cè)試用例

在軟件測(cè)試過(guò)程中，測(cè)試人員需要設(shè)計(jì)大量的測(cè)試用例，從功能覆蓋的角度而言，這些測(cè)試用例難免存在重復(fù)和冗余，即不同測(cè)試用例所覆蓋的功能相同，對(duì)于這些測(cè)試用例，需要進(jìn)行約簡(jiǎn)，以減少測(cè)試用例執(zhí)行和維護(hù)成本。

挑戰(zhàn)5：如何篩選回歸測(cè)試用例

在前一輪的測(cè)試過(guò)程中，測(cè)試人員設(shè)計(jì)了大量的測(cè)試用例，在回歸測(cè)試階段，測(cè)試人員需要根據(jù)軟件功能變更及其影響情況，從已有測(cè)試用例集中篩選出回歸測(cè)試用例，由于缺乏有效的方法，測(cè)試人員難以從大量測(cè)試用例中篩選出符合要求的回歸測(cè)試用例。

近年來(lái)，軟件的功能越來(lái)越豐富，復(fù)雜度也越來(lái)越高。隨之，軟件系統(tǒng)功能測(cè)試的測(cè)試用例數(shù)成倍增長(zhǎng)，執(zhí)行一次全集回歸測(cè)試的時(shí)間大幅度增加，已經(jīng)成為影響產(chǎn)品快速發(fā)布的重要因素之一。尤其在升級(jí)維護(hù)項(xiàng)目中，需求一般來(lái)源于客戶，具有需求變化快、時(shí)間要求緊、絕大部分代碼屬于繼承等特點(diǎn)，原有的窮舉所有測(cè)試用例的測(cè)試策略存在的周期長(zhǎng)、效率低的問題愈加凸顯。憑經(jīng)驗(yàn)選擇部分子集進(jìn)行回歸測(cè)試，雖然可以大幅度的減少測(cè)試時(shí)間，但是測(cè)試質(zhì)量無(wú)法保證，存在很大的漏測(cè)、重復(fù)測(cè)風(fēng)險(xiǎn)。

回歸測(cè)試優(yōu)化技術(shù)的重點(diǎn)是如何選擇有效的回歸測(cè)試集來(lái)保證測(cè)試有效性并提高測(cè)試效率。如何平衡成本與風(fēng)險(xiǎn)，業(yè)內(nèi)進(jìn)行了眾多優(yōu)化技術(shù)研究，大部分都集中在對(duì)每一個(gè)測(cè)試需求對(duì)應(yīng)的多個(gè)測(cè)試用例約簡(jiǎn)技術(shù)上，例如粒子群優(yōu)化算法、啟發(fā)式算法、遺傳算法、基于數(shù)據(jù)依賴及控制依賴的用例選擇方法等，對(duì)測(cè)試范圍優(yōu)化技術(shù)鮮有涉及。

但上述測(cè)試方法及裝置存在兩點(diǎn)問題：一是，對(duì)系統(tǒng)測(cè)試者的能力要求很高，或者需要掌握用戶的使用場(chǎng)景，或者需要對(duì)被測(cè)軟件的設(shè)計(jì)非常了解，清楚了解每個(gè)測(cè)試用例在代碼中的執(zhí)行路徑，這是大多數(shù)系統(tǒng)測(cè)試人員都無(wú)法掌握的。二是，對(duì)測(cè)試環(huán)境和測(cè)試資源的要求較高，尤其是嵌入式系統(tǒng)，測(cè)試資源緊張、測(cè)試手段匱乏，很難實(shí)施。

中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)cn106354631a公開了一種快速軟件系統(tǒng)回歸測(cè)試的方法，包括：根據(jù)代碼差異以及使用關(guān)系，獲得全部變化影響的用戶接口全集，確定系統(tǒng)回歸測(cè)試黑盒測(cè)試用例范圍；根據(jù)變化單元的復(fù)雜度及用戶接口使用變化單元的情況，計(jì)算用戶接口的優(yōu)先級(jí)，確定黑盒測(cè)試用例的執(zhí)行順序；依據(jù)上述測(cè)試范圍和優(yōu)先級(jí)順序?qū)嵤y(cè)試。

目前，在回歸測(cè)試領(lǐng)域，有代表性的黑盒回歸測(cè)試工具是mercuryinteractive公司的winrunner和ibmhpquicktestprofessional(qtp)。這些工具采用捕獲/回放技術(shù)，通過(guò)捕獲測(cè)試人員的操作，生成測(cè)試腳本。在回歸測(cè)試時(shí)，通過(guò)回放測(cè)試腳本程序，對(duì)修改后的軟件進(jìn)行測(cè)試。這種方法采用的是重新運(yùn)行所有測(cè)試用例的策略，不能針對(duì)軟件的修改情況選擇回歸測(cè)試用例，難免執(zhí)行不必要的測(cè)試用例，并且，在回放測(cè)試腳本時(shí)，由于軟件版本的變更，經(jīng)常導(dǎo)致腳本程序中斷，測(cè)試人員需要花費(fèi)大量的時(shí)間調(diào)試測(cè)試腳本，從而，大大降低了測(cè)試效率，因此，盡管這些工具有很獨(dú)特的理念，但實(shí)際使用效果不佳。此外，這類工具不具備功能變更標(biāo)識(shí)、功能變更影響分析、測(cè)試用例優(yōu)化以及回歸測(cè)試用例優(yōu)選等功能，不能滿足回歸測(cè)試需要。

另外一個(gè)在回歸測(cè)試領(lǐng)域研究較多的是基于代碼的回歸測(cè)試，這類方法主要是通過(guò)分析代碼，找出受代碼改動(dòng)影響的代碼部分，這部分代碼是回歸測(cè)試時(shí)需要重新測(cè)試的代碼。這類方法只適合于白盒測(cè)試，由于軟件代碼與軟件功能不存在直接的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，因此，這類方法不適合于對(duì)軟件進(jìn)行功能回歸即黑盒回歸測(cè)試。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是提供一種快速、準(zhǔn)確、高效進(jìn)行黑盒回歸測(cè)試的方法和系統(tǒng)。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的一種黑盒回歸測(cè)試方法，包括以下步驟，

步驟s101：源代碼解析，通過(guò)類型解析和對(duì)源代碼的詞法、語(yǔ)法分析得到代碼的語(yǔ)法樹和類型系統(tǒng)；

步驟s102：界面元素分析，掃描源代碼抽象語(yǔ)法樹，以窗口類定義為基本單元，分析被測(cè)軟件的界面構(gòu)成，形成界面元素樹模型；

步驟s103：交互關(guān)系分析，掃描源代碼抽象語(yǔ)法樹，并依據(jù)所使用的類型系統(tǒng)對(duì)調(diào)用邏輯、事件流進(jìn)行分析，形成被測(cè)軟件界面元素調(diào)用關(guān)系模型；

步驟s104：測(cè)試執(zhí)行過(guò)程跟蹤，捕獲用例執(zhí)行過(guò)程中所輸入的數(shù)據(jù)以及點(diǎn)擊的界面元素，形成用例執(zhí)行路徑數(shù)據(jù)；

步驟s105：用例覆蓋分析，將用例執(zhí)行數(shù)據(jù)與界面模型進(jìn)行匹配，得到每個(gè)用例執(zhí)行后被覆蓋的界面元素和路徑，并以圖形方式顯示于界面上；

步驟s106：測(cè)試用例約簡(jiǎn)，分析一組用例所覆蓋的界面元素和路徑，采用基于調(diào)用路徑和基于界面元素覆蓋數(shù)量?jī)煞N算法剔除其中冗余的測(cè)試用例，形成測(cè)試用例集；

步驟s107：功能差異檢測(cè)，通過(guò)對(duì)兩個(gè)軟件版本的靜態(tài)分析結(jié)果進(jìn)行分析，找出兩個(gè)版本間的ui差異和ui變更位置；

步驟s108：功能變更影響分析，依據(jù)找到的變更點(diǎn)，采用回溯迭代算法，在界面元素靜態(tài)結(jié)構(gòu)模型上查找依賴項(xiàng)，形成從變更點(diǎn)出發(fā)的變更影響范圍即影響域；

步驟s109：回歸測(cè)試用例篩選：以變更影響域?yàn)槟繕?biāo)函數(shù)，采用覆蓋的變更功能優(yōu)先、關(guān)鍵度優(yōu)先以及路徑長(zhǎng)度優(yōu)先策略，從約簡(jiǎn)后的測(cè)試用例集中查找出能夠覆蓋變更影響域的最少個(gè)數(shù)測(cè)試用例；

步驟s110：影響域覆蓋分析，依據(jù)篩選出的回歸測(cè)試用例所能夠覆蓋的變更影響域，找出尚未被覆蓋的變更影響域。

進(jìn)一步的，所述步驟s101源代碼解析中如果代碼為c#語(yǔ)言，將代碼的邏輯結(jié)構(gòu)與代碼所述的類型系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)，所述類型系統(tǒng)中包含被測(cè)軟件自定義的類型、引用類庫(kù)的類型以及框架自身的類型，依據(jù)其關(guān)聯(lián)關(guān)系識(shí)別出語(yǔ)法樹的語(yǔ)義信息。

進(jìn)一步的，所述步驟s104測(cè)試執(zhí)行過(guò)程跟蹤具體還包括以下步驟，

步驟s141：執(zhí)行窗口調(diào)用樹圖構(gòu)建；

步驟s142：界面控件捕獲。

更進(jìn)一步的，所述步驟s142中的界面控件包括按鈕、編輯框、菜單項(xiàng)、listview、標(biāo)簽、工具欄按鈕、tab選項(xiàng)卡、列表框和combobox。

進(jìn)一步的，所述步驟s106測(cè)試用例約簡(jiǎn)具體包括以下步驟，

步驟s161：關(guān)鍵用例處理；

步驟s162：用例篩選；

步驟s163：結(jié)果提交。

進(jìn)一步的，所述步驟s108功能變更影響分析包括基于功能圖的變更影響分析和基于調(diào)用關(guān)系的變更影響分析。

進(jìn)一步的，所述步驟s109測(cè)試用例篩選采用覆蓋的變更功能優(yōu)先、關(guān)鍵度優(yōu)先、路徑長(zhǎng)度優(yōu)先三種原則，從約簡(jiǎn)后的測(cè)試用例集中，挑選出個(gè)數(shù)最少的測(cè)試用例。

采用上述后方法后，本發(fā)明有效解決回歸測(cè)試中的如下問題：

1、軟件功能自動(dòng)獲取；

2、軟件功能變更標(biāo)識(shí)及變更影響分析；

3、測(cè)試覆蓋獲??；

4、測(cè)試用例約簡(jiǎn)；

5、回歸測(cè)試用例篩選。

本發(fā)明能夠有效避免回歸測(cè)試的重復(fù)、冗余和遺漏，大大提高回歸測(cè)試的充分性、有效性和測(cè)試效率。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

圖1為本發(fā)明黑盒回歸測(cè)試功能結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明源代碼解析工作流程圖。

圖3為本發(fā)明匹配關(guān)系示意圖。

圖4為本發(fā)明依賴關(guān)系模型圖。

圖5為本發(fā)明按鈕種類示意圖。

圖6為本發(fā)明按鈕抽象操作流程圖。

圖7為本發(fā)明查找窗口示意圖。

圖8為本發(fā)明文本框抽象操作流程圖。

圖9為本發(fā)明菜單窗口示意圖。

圖10為本發(fā)明菜單抽象操作流程圖。

圖11為本發(fā)明測(cè)試用例優(yōu)化處理流程圖。

圖12為本發(fā)明功能結(jié)構(gòu)變更影響示意圖。

圖13為本發(fā)明調(diào)用關(guān)系變更影響示意圖。

圖14為本發(fā)明回歸測(cè)試用例優(yōu)選處理流程。

圖15為本發(fā)明學(xué)生管理系統(tǒng)程序主界面示意圖。

圖16為本發(fā)明界面元素及交互關(guān)系分析結(jié)果示意圖。

圖17為本發(fā)明“登錄系統(tǒng)”測(cè)試執(zhí)行跟蹤示意圖。

圖18為本發(fā)明測(cè)試用例覆蓋路徑示意圖。

圖19為本發(fā)明測(cè)試用例優(yōu)化結(jié)果示意圖。

圖20為本發(fā)明功能差異檢測(cè)結(jié)果示意圖。

圖21為本發(fā)明變更影響分析結(jié)果示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本發(fā)明的一種黑盒回歸測(cè)試方法，包括以下步驟，

步驟s101：源代碼解析，通過(guò)類型解析和對(duì)源代碼的詞法、語(yǔ)法分析得到代碼的語(yǔ)法樹和類型系統(tǒng)。如圖2所示，當(dāng)代碼為c#語(yǔ)言時(shí)，由于c#語(yǔ)言是面向?qū)ο笳Z(yǔ)言，要對(duì)代碼進(jìn)行進(jìn)一步分析，需要將代碼的邏輯結(jié)構(gòu)(ast)與代碼所處的類型系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)，該類型系統(tǒng)中包含被測(cè)軟件自定義的類型、引用類庫(kù)的類型以及框架自身的類型，依據(jù)其關(guān)聯(lián)關(guān)系識(shí)別出語(yǔ)法樹的語(yǔ)義信息。本方案依據(jù)程序集依賴關(guān)系構(gòu)建類型系統(tǒng)全集，根據(jù)語(yǔ)法樹節(jié)點(diǎn)所定義的元素類型，以全命名查找對(duì)應(yīng)的類型系統(tǒng)元素，建立永久關(guān)聯(lián)并進(jìn)行存儲(chǔ)。通過(guò)解析方法查詢兩者關(guān)聯(lián)關(guān)系，產(chǎn)生源代碼抽象語(yǔ)法樹、類型系統(tǒng)范圍及關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫(kù)。

步驟s102：界面元素分析，掃描源代碼抽象語(yǔ)法樹，以窗口類定義為基本單元，分析被測(cè)軟件的界面構(gòu)成，形成界面元素樹模型。在建立代碼邏輯結(jié)構(gòu)和類型系統(tǒng)基礎(chǔ)上，通過(guò)遍歷語(yǔ)法樹以樹結(jié)構(gòu)模板識(shí)別方法查找界面元素定義及屬性設(shè)置。最終形成全集數(shù)據(jù)模型。

依據(jù)ast所表示的語(yǔ)法邏輯和類型系統(tǒng)，在代表ui元素的類定義中分析界面元素組織關(guān)系，系統(tǒng)定義模式庫(kù)表示要在語(yǔ)法樹上識(shí)別的特征模板，通過(guò)匹配引擎在迭代語(yǔ)法樹的過(guò)程中抽取界面元素的定義、屬性設(shè)置和隸屬關(guān)系信息，形成界面元素集合并建立隸屬關(guān)系。

模式庫(kù)中的一條模式規(guī)則由一棵節(jié)點(diǎn)有序的樹形結(jié)構(gòu)表示，依據(jù)有序樹匹配理論在抽象語(yǔ)法樹上進(jìn)行匹配，規(guī)則樹是由規(guī)則節(jié)點(diǎn)與特定規(guī)則關(guān)聯(lián)形成的樹形結(jié)構(gòu)，規(guī)則節(jié)點(diǎn)定義語(yǔ)法樹節(jié)點(diǎn)的屬性匹配規(guī)則，用于對(duì)語(yǔ)法樹節(jié)點(diǎn)的匹配。如圖3所示，節(jié)點(diǎn)之間的關(guān)系分為三種情形：1.存在于子層：表示ast片段中以某個(gè)子節(jié)點(diǎn)為根的子樹完全與規(guī)則匹配；2.存在于左子樹：表示ast片段某節(jié)點(diǎn)下第一個(gè)節(jié)點(diǎn)子樹中存在與規(guī)則匹配的節(jié)點(diǎn)，3.存在于子樹：表示ast片段某節(jié)點(diǎn)下全部子樹中存在與規(guī)則匹配的節(jié)點(diǎn)。

模式庫(kù)中的一條模式規(guī)則由一棵節(jié)點(diǎn)有序的樹形結(jié)構(gòu)表示，依據(jù)有序樹匹配理論在抽象語(yǔ)法樹上進(jìn)行匹配，規(guī)則樹是由規(guī)則節(jié)點(diǎn)與特定規(guī)則關(guān)聯(lián)形成的樹形結(jié)構(gòu)，規(guī)則節(jié)點(diǎn)定義語(yǔ)法樹節(jié)點(diǎn)的屬性匹配規(guī)則，用于對(duì)語(yǔ)法樹節(jié)點(diǎn)的匹配。節(jié)點(diǎn)之間的關(guān)系分為三種情形：1.存在于子層：表示ast片段中以某個(gè)子節(jié)點(diǎn)為根的子樹完全與規(guī)則匹配；2.存在于左子樹：表示ast片段某節(jié)點(diǎn)下第一個(gè)節(jié)點(diǎn)子樹中存在與規(guī)則匹配的節(jié)點(diǎn)，3.存在于子樹：表示ast片段某節(jié)點(diǎn)下全部子樹中存在與規(guī)則匹配的節(jié)點(diǎn)。

步驟s103：交互關(guān)系分析，掃描源代碼抽象語(yǔ)法樹，并依據(jù)所使用的類型系統(tǒng)對(duì)調(diào)用邏輯、事件流進(jìn)行分析，形成被測(cè)軟件界面元素調(diào)用關(guān)系模型。在通過(guò)語(yǔ)法樹迭代遍歷語(yǔ)法樹獲得界面元素定義的同時(shí)，識(shí)別界面事件的定義-引用關(guān)系，在事件和處理函數(shù)之間建立連接，分析類型、方法間的調(diào)用關(guān)系，通過(guò)控制流分析方法在界面元素間建立引用關(guān)系，形成依賴關(guān)系模型。利用有向圖建立窗口、窗口元素、元素間交互關(guān)系，窗口及元素用有向圖中的節(jié)點(diǎn)表示，交互及關(guān)聯(lián)關(guān)系用有向邊來(lái)表示，其類圖用圖4表示。

步驟s104：測(cè)試執(zhí)行過(guò)程跟蹤，捕獲用例執(zhí)行過(guò)程中所輸入的數(shù)據(jù)以及點(diǎn)擊的界面元素，形成用例執(zhí)行路徑數(shù)據(jù)。測(cè)試執(zhí)行跟蹤主要用于捕獲測(cè)試人員所做的操作，例如，點(diǎn)擊的菜單、按鈕、鍵盤輸入的數(shù)據(jù)等。通過(guò)捕獲的這些操作信息，測(cè)試人員可以準(zhǔn)確掌握測(cè)試用例對(duì)軟件界面元素的覆蓋情況。具體包括以下步驟，

步驟s141：執(zhí)行窗口調(diào)用樹圖構(gòu)建；為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利中綜合采用鉤子和api函數(shù)，在測(cè)試人員執(zhí)行樣本測(cè)試用例過(guò)程中構(gòu)建執(zhí)行窗口調(diào)用樹圖，構(gòu)建算法如下，執(zhí)行結(jié)束后，w是執(zhí)行窗口調(diào)用樹圖的結(jié)點(diǎn)集合，e是執(zhí)行窗口調(diào)用樹圖的邊的集合。

步驟s142：界面控件捕獲，界面控件是軟件界面的組成要素，本專利通過(guò)對(duì)常用界面元素特性分析，給出了以下幾種常見控件的抽象操作方法。

1)按鈕的抽象操作；

2)編輯框的抽象操作；

3)菜單項(xiàng)的抽象操作；

4)listview抽象操作；

5)標(biāo)簽的抽象操作；

6)工具欄按鈕的抽象操作；

7)tab選項(xiàng)卡的抽象操作；

8)列表框的抽象操作；

9)combobox的抽象操作；

除了這幾種常用控件外，工具還對(duì)對(duì)話框的彈出等gui軟件的狀態(tài)變化進(jìn)行抽象操作，下面對(duì)部分重要控件的抽象操作進(jìn)行詳細(xì)介紹。

1)按鈕點(diǎn)擊的抽象操作

當(dāng)判斷截獲到一條消息并且控件的類名為“button”時(shí)，有可能是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的按鈕控件，還有可能是checkbox或radiobutton，三種控件的區(qū)別如圖5所示。

對(duì)于checkbox或radiobutton控件，用戶可以選擇或不選擇，將它的值在真與假之間改變。checkbox和radiobutton控件有一個(gè)名為checked的屬性，需要檢查checked屬性的值，才能對(duì)按鈕的狀態(tài)進(jìn)行具體描述。

radiobutton和checkbox有一些不同點(diǎn)，第一、radiobutton控件以組的形式出現(xiàn)，同一組內(nèi)只能有一個(gè)且必須有一個(gè)選項(xiàng)選中，選中即控件的checked屬性為真；而checkbox控件可以以組的形式出現(xiàn)，也可以單獨(dú)出現(xiàn)，可以多個(gè)選項(xiàng)同時(shí)選中或均不選中；第二、radiobutton只要被單擊，所點(diǎn)擊選項(xiàng)的checked屬性就變成真，即使radiobutton的屬性已經(jīng)為真了，單擊后它的屬性依然為真，而checkbox控件屬性值在控件被單擊后，會(huì)從假變?yōu)檎?，或從真變?yōu)榧?。針?duì)按鈕控件，其抽象操作流程如圖6所示。

判斷按鈕的類型的處理具體描述為：

利用getwindowlong(hwnd,nindex)函數(shù)判斷按鈕的具體類型，函數(shù)有兩個(gè)參數(shù)：hwnd：窗口或控件的句柄；nindex：指定要檢索的基于0的偏移量，可以設(shè)置為gwl_exstyle代表獲得擴(kuò)展窗口風(fēng)格、gwl_style代表獲得窗口風(fēng)格、gwl_hwndparent代表如果父窗口存在，獲得父窗口句柄。為了判斷具體的控件類型，使用的是gwl_style窗口風(fēng)格標(biāo)識(shí)，再將獲取值同0x0000ffff進(jìn)行與操作，就可以判定所操作控件是bs_autocheckbutton或bs_autoradiobutton，然后再根據(jù)控件具體類型進(jìn)行抽象操作。

2)文本框的抽象操作

由于對(duì)編輯框的操作后，收到的消息只是文本框的內(nèi)容，例如圖7所示記事本程序“查找”窗口，編輯框輸入內(nèi)容“測(cè)試”后，如果只是輸出記錄“在文本框中輸入內(nèi)容‘測(cè)試’”，因?yàn)闆]有獲取編輯框的標(biāo)簽，無(wú)法完整表達(dá)所操作的含義，這就需要對(duì)編輯框進(jìn)行一個(gè)獲取標(biāo)簽信息的特殊處理。對(duì)文本框控件的抽象操作處理流程如圖8所示。

如何獲取文本框的標(biāo)簽具體描述為：

1、編輯框編輯結(jié)束時(shí)查找文本框的標(biāo)簽坐標(biāo)時(shí)，首先需要利用win32api函數(shù)getwindowrect(inthwnd,refrt)找到文本框的左側(cè)和底側(cè)的坐標(biāo)值，其中hwnd代表控件的句柄，rt代表一個(gè)結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)由四個(gè)元素組成，分別是控件的上側(cè)、下側(cè)、左側(cè)、右側(cè)的坐標(biāo)值。其功能是將句柄為hwnd的控件底側(cè)、左側(cè)、上側(cè)、右側(cè)的坐標(biāo)拷貝到rt結(jié)構(gòu)中，通過(guò)取rt結(jié)構(gòu)的參數(shù)值即可。

2、根據(jù)經(jīng)驗(yàn)文本框的標(biāo)簽位置一般在其左側(cè)或者上側(cè)，首先從控件的左側(cè)開始查詢，取出所操作文本框控件的左側(cè)和底側(cè)坐標(biāo)值，按照x坐標(biāo)遞減的順序，尋找控件類名是“l(fā)abel”的控件，設(shè)置遞減的長(zhǎng)度，如果沒有，再取出所操作文本框控件的上側(cè)和左側(cè)坐標(biāo)值，再按照y坐標(biāo)值遞減的順序進(jìn)行查找，同樣需要設(shè)置遞減的長(zhǎng)度，直到找到“l(fā)abel”控件，將其標(biāo)簽屬性標(biāo)識(shí)文本框控件，對(duì)文本框進(jìn)行抽象操作。

3)菜單項(xiàng)的選擇抽象操作

菜單的結(jié)構(gòu)是層次型構(gòu)造，如圖9所示，最上一層“文件”、“編輯”、“格式”的菜單被稱為主菜單項(xiàng)，主菜單項(xiàng)在前端的接口中是可見的，下一層的菜單只有單擊主菜單之后才會(huì)顯示，其中“新建”、“打開”等菜單項(xiàng)，都被稱為子菜單。子菜單也可以有自己的子菜單，每一個(gè)菜單的條目都會(huì)有唯一的菜單句柄，用來(lái)唯一標(biāo)識(shí)所點(diǎn)擊的菜單條目。對(duì)菜單控件的抽象操作處理流程如圖10所示。

對(duì)菜單項(xiàng)抽象操作具體描述為：

1、當(dāng)點(diǎn)擊主菜單時(shí)，通過(guò)getmenu(inthwin)函數(shù)返回菜單句柄，其中hwnd代表窗口的句柄；

2、再利用menuitemfrompoint(inthwin,inthmenu,pointpt)函數(shù)得到所點(diǎn)擊主菜單選項(xiàng)在主菜單中的位置索引，其中hwin代表窗口的句柄，hmenu代表菜單的句柄，pt代表當(dāng)前點(diǎn)擊的坐標(biāo)；

3、調(diào)用getmenustring(inthmenu,inttopmenuindex,inttopmenutext,128,mf_byposition)函數(shù)獲取主菜單的文本，其中hpremenu代表菜單的句柄，topmenuindex代表點(diǎn)擊主菜單項(xiàng)的索引，topmenutext代表得到菜單文本的字符串，mf_byposition代表獲取類型標(biāo)識(shí)；

4、此時(shí)子菜單打開，如果用戶繼續(xù)點(diǎn)擊子菜單項(xiàng)，調(diào)用getsubmenu(inthpremenu,inttopmenuindex)函數(shù)獲取子菜單項(xiàng)句柄，其中hpremenu代表菜單的句柄，topmenuindex代表點(diǎn)擊主菜單的索引；menuitemfrompoint(inthwin,inthsubmenu,pointpt)函數(shù)獲取子菜單索引，其中hwin代表主菜單的句柄，hsubmenu代表子菜單的句柄，pt代表鼠標(biāo)點(diǎn)擊的坐標(biāo)；

5、調(diào)用getmenustring(inthsubmenu,intindexsub,intsubmenutext,128,mf_bycommand)函數(shù)獲取子菜單文本，其中hsubmenu代表子菜單的句柄，indexsub代表選擇的子菜單項(xiàng)的索引，submenutext代表的得到子菜單項(xiàng)文本的字符串，進(jìn)而結(jié)合主菜單對(duì)菜單項(xiàng)操作進(jìn)行抽象處理。

步驟s105：用例覆蓋分析，將用例執(zhí)行數(shù)據(jù)與界面模型進(jìn)行匹配，得到每個(gè)用例執(zhí)行后被覆蓋的界面元素和路徑，并以圖形方式顯示于界面上。

步驟s106：測(cè)試用例約簡(jiǎn)，分析一組用例所覆蓋的界面元素和路徑，采用基于調(diào)用路徑和基于界面元素覆蓋數(shù)量?jī)煞N算法剔除其中冗余的測(cè)試用例，形成測(cè)試用例集。

由于測(cè)試用例設(shè)計(jì)的局限性，從功能覆蓋的角度而言，難免存在重復(fù)或冗余的測(cè)試用例，這類測(cè)試用例對(duì)測(cè)試覆蓋是沒有貢獻(xiàn)的，需要將其剔除，以減少回歸測(cè)試執(zhí)行和回歸測(cè)試用例維護(hù)工作量。

本發(fā)明中提出了基于調(diào)用路徑和覆蓋路徑兩種測(cè)試用例優(yōu)化策略，采用基于程序路徑和功能路徑的啟發(fā)式貪心算法，對(duì)測(cè)試用例進(jìn)行約簡(jiǎn)，有效剔除了重復(fù)和冗余的測(cè)試用例，大大減少了測(cè)試用例的維護(hù)和執(zhí)行費(fèi)用。

依據(jù)測(cè)試用例關(guān)鍵度和覆蓋ui元素及調(diào)用路徑的對(duì)應(yīng)關(guān)系來(lái)完成測(cè)試用例集的約簡(jiǎn)工作，通過(guò)及時(shí)判斷測(cè)試用例對(duì)ui元素節(jié)點(diǎn)的覆蓋情況，系統(tǒng)在得到每個(gè)測(cè)試用例所覆蓋的界面元素和執(zhí)行路徑后，采用基于調(diào)用路徑和基于界面元素覆蓋數(shù)量?jī)煞N算法剔除其中冗余和重復(fù)的測(cè)試用例，從而在保留關(guān)鍵測(cè)試用例基礎(chǔ)上盡可能地收縮測(cè)試用例集，完成用例優(yōu)化。優(yōu)化分為三個(gè)階段進(jìn)行，即關(guān)鍵測(cè)試用例處理及包含冗余檢測(cè)階段、測(cè)試用例篩選階段和測(cè)試用例排序階段，如圖11所示。具體包括以下步驟，

步驟s161：關(guān)鍵用例處理；迭代所有的必要測(cè)試用例，對(duì)所有被必要測(cè)試用例覆蓋的ui元素節(jié)點(diǎn)和調(diào)用路徑進(jìn)行標(biāo)注；迭代所有測(cè)試用例，檢測(cè)測(cè)試用例覆蓋路徑間的包含關(guān)系，對(duì)包含在關(guān)鍵用例中的冗余用例進(jìn)行標(biāo)注。而后更新剩余測(cè)試用例集和未被覆蓋的ui節(jié)點(diǎn)和調(diào)用邊形成覆蓋需求集。

步驟s162：用例篩選；用例篩選。在現(xiàn)有覆蓋需求集和用例集基礎(chǔ)上，對(duì)所有剩余用例依據(jù)調(diào)用路徑和基于界面元素覆蓋數(shù)量?jī)煞N算法進(jìn)行關(guān)鍵度排序。在調(diào)用路徑覆蓋優(yōu)先原則下，依據(jù)用例覆蓋待測(cè)有調(diào)用關(guān)系向邊數(shù)量進(jìn)行由高到底排序，在界面元素覆蓋數(shù)量?jī)?yōu)先原則下，依據(jù)用例覆蓋待測(cè)ui節(jié)點(diǎn)的數(shù)量進(jìn)行由高到底排序，選取關(guān)鍵度最高的用例作為候選用例，更新測(cè)試用例集和剩余未被覆蓋的ui節(jié)點(diǎn)和調(diào)用邊，重復(fù)上述步驟，直到候選測(cè)試用例集為空或所有剩余測(cè)試用例關(guān)鍵度為0為止。

步驟s163：結(jié)果提交，對(duì)所有關(guān)鍵測(cè)試用例也依據(jù)兩種關(guān)鍵度評(píng)價(jià)方法執(zhí)行貪心算法進(jìn)行排序，合并已選測(cè)試用例依次排序，順序設(shè)置執(zhí)行優(yōu)先級(jí)，輸出被優(yōu)化后的測(cè)試用例集，綜合用例集覆蓋范圍，提取未能覆蓋的功能模型范圍。

步驟s107：功能差異檢測(cè)，通過(guò)對(duì)兩個(gè)軟件版本的靜態(tài)分析結(jié)果進(jìn)行分析，找出兩個(gè)版本間的ui差異和ui變更位置。

通過(guò)在ui結(jié)構(gòu)差異和ui交互差異兩個(gè)方面對(duì)新舊兩個(gè)版本軟件進(jìn)行檢測(cè)，在全局功能交互模型中標(biāo)識(shí)變化點(diǎn)。

以有向圖表示的功能交互模型中抽取界面元素節(jié)點(diǎn)。按照包含關(guān)系有向邊抽取ui元素和其間的連接關(guān)系，以樹形結(jié)構(gòu)表示系統(tǒng)ui構(gòu)成，建模系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)模型；按照調(diào)用關(guān)系有向邊抽取交互模型子圖，用來(lái)表示ui元素間的功能交互模型。我們通過(guò)編輯距離方法比較兩種結(jié)構(gòu)之間的差異，通過(guò)計(jì)算將原版本結(jié)構(gòu)模型映射為新版本結(jié)構(gòu)模型的變更操作序列，揭示兩個(gè)版本間的功能結(jié)構(gòu)變更和交互變更，并在新舊版本中進(jìn)行標(biāo)注形成變更域。

系統(tǒng)使用關(guān)聯(lián)關(guān)系矩陣存儲(chǔ)系統(tǒng)ui元素功能結(jié)構(gòu)和交互關(guān)系有向圖，定義新增、刪除、變更三種基本操作，通過(guò)計(jì)算將原版本功能結(jié)構(gòu)、交互關(guān)系有向圖轉(zhuǎn)換為新版本有向圖的最小代價(jià)，將相應(yīng)的編輯操作映射到新舊版本的結(jié)構(gòu)和交互模型上，標(biāo)注變更。

系統(tǒng)首先以靜態(tài)分析得到的ui元素節(jié)點(diǎn)的全限定名來(lái)進(jìn)行節(jié)點(diǎn)對(duì)齊和屬性比對(duì)，生成對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)間的編輯操作集合；而后對(duì)比對(duì)比兩個(gè)版本間的ui元素差異，映射ui元素節(jié)點(diǎn)的增加、刪除操作；最后對(duì)圖中的有向邊連接關(guān)系及其連接屬性進(jìn)行比對(duì)，形成連接關(guān)系間的增加、刪除、修改操作，將上述操作集合并形成操作序列，依據(jù)ui元素差異和屬性差異標(biāo)注功能結(jié)構(gòu)變更、依據(jù)有向邊差異標(biāo)注交互關(guān)系變更。

步驟s108：功能變更影響分析，依據(jù)找到的變更點(diǎn)，采用回溯迭代算法，在界面元素靜態(tài)結(jié)構(gòu)模型上查找依賴項(xiàng)，形成從變更點(diǎn)出發(fā)的變更影響范圍即影響域。

系統(tǒng)綜合基于功能圖的變更影響分析和基于調(diào)用關(guān)系(控制流)的變更影響分析結(jié)果，合并生成變更影響域。

1)基于功能圖的變更影響分析。本系統(tǒng)采用靜態(tài)分析技術(shù)獲得被測(cè)軟件功能結(jié)構(gòu)，在被測(cè)軟件交互模型中從窗口元素出發(fā)按照ui元素包含關(guān)系可抽取ui結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)中的根節(jié)點(diǎn)為每一個(gè)程序窗口，下級(jí)節(jié)點(diǎn)構(gòu)成控件樹，在功能結(jié)構(gòu)圖中，用元素間節(jié)點(diǎn)間的有向邊表示包含關(guān)聯(lián)，方向由父節(jié)點(diǎn)指向子節(jié)點(diǎn)，我們認(rèn)為子節(jié)點(diǎn)屬性的變更會(huì)影響父節(jié)點(diǎn)功能的完成，即，在軟件功能圖中ui節(jié)點(diǎn)屬性和子樹結(jié)構(gòu)的變更會(huì)沿有向邊的反方向傳遞。系統(tǒng)首先在結(jié)構(gòu)樹中標(biāo)注變更檢測(cè)得到的功能結(jié)構(gòu)變更，依據(jù)上述傳播規(guī)律沿有向邊上溯到根節(jié)點(diǎn)，沿途標(biāo)注變更影響路徑，形成結(jié)構(gòu)變更影響域。

2)基于調(diào)用關(guān)系的變更影響分析。系統(tǒng)在進(jìn)行基于代碼的靜態(tài)分析時(shí)，生成函數(shù)調(diào)用關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，我們把依賴關(guān)系模型表示為一個(gè)有向圖，函數(shù)作為該有向圖的節(jié)點(diǎn)，每一個(gè)函數(shù)調(diào)用表達(dá)式作為連接兩個(gè)函數(shù)節(jié)點(diǎn)的有向邊，其方向由調(diào)用函數(shù)指向被調(diào)用函數(shù)，整個(gè)函數(shù)調(diào)用有向圖描述了被測(cè)工程的函數(shù)調(diào)用關(guān)系；通過(guò)事件映射模式規(guī)則識(shí)別出界面元素及事件處理函數(shù)間的映射關(guān)系，與函數(shù)調(diào)用合成形成控制依賴有向圖。靜態(tài)分析時(shí)抽取了界面元素對(duì)象的定義-引用關(guān)系，通過(guò)綜合界面元素定義-引用對(duì)(d-upair)，在函數(shù)調(diào)用中識(shí)別對(duì)界面元素對(duì)象的引用，從而在控制流節(jié)點(diǎn)(函數(shù))中關(guān)聯(lián)受影響的界面元素，鏈接形成界面元素間的引用關(guān)系，界面元素間的引用關(guān)系與控制流方向相同。我們認(rèn)為界面元素節(jié)點(diǎn)的變更，會(huì)沿控制流雙向傳遞，系統(tǒng)通過(guò)函數(shù)調(diào)用有向邊和事件關(guān)聯(lián)有向邊，由變更點(diǎn)出發(fā)追溯至界面元素節(jié)點(diǎn)，沿途標(biāo)注調(diào)用關(guān)系影響域。如圖12和圖13所示，系統(tǒng)最終在交互模型中合成兩種方式所標(biāo)注的節(jié)點(diǎn)和有向邊形成變更影響域，標(biāo)注受變更影響的所有ui元素。

步驟s109：測(cè)試用例篩選：以變更影響域?yàn)槟繕?biāo)函數(shù)，采用覆蓋的變更功能優(yōu)先、關(guān)鍵度優(yōu)先以及路徑長(zhǎng)度優(yōu)先策略，從約簡(jiǎn)后的測(cè)試用例集中查找出能夠覆蓋變更影響域的最少個(gè)數(shù)測(cè)試用例；

步驟s110：影響域覆蓋分析，依據(jù)篩選出的回歸測(cè)試用例所能夠覆蓋的變更影響域，找出尚未被覆蓋的變更影響域。

采用覆蓋的變更功能優(yōu)先、關(guān)鍵度優(yōu)先、路徑長(zhǎng)度優(yōu)先三種原則，從約簡(jiǎn)后的測(cè)試用例集中，挑選出個(gè)數(shù)最少的測(cè)試用例。其工作流程如圖14所示。首先，對(duì)原有測(cè)試用例進(jìn)行篩選，參照變更域中控制流路徑，對(duì)因路徑變更不能抵達(dá)變更點(diǎn)所在ui元素的測(cè)試用例進(jìn)行標(biāo)注，在候選用例集中排除該用例。而后，利用剩余用例構(gòu)成候選用例集進(jìn)行優(yōu)選：將回歸測(cè)試用例集置為為空，且其測(cè)試覆蓋度為0；根據(jù)測(cè)試人員的選擇，依據(jù)變更功能優(yōu)先、關(guān)鍵度優(yōu)先、路徑長(zhǎng)度優(yōu)先的原則計(jì)算單個(gè)測(cè)試用例對(duì)變更影響域覆蓋的貢獻(xiàn)，據(jù)此對(duì)候選用例進(jìn)行排序，選取覆蓋貢獻(xiàn)大于0的測(cè)試用例中，貢獻(xiàn)最大的測(cè)試用例加入回歸測(cè)試用例集；對(duì)變更域節(jié)點(diǎn)進(jìn)行覆蓋標(biāo)注，計(jì)算總體覆蓋貢獻(xiàn)；余下用例重復(fù)進(jìn)行上一步判斷，直到余下用例均計(jì)算完畢為止；最終提交回歸測(cè)試用例集，及變更域覆蓋數(shù)據(jù)集，對(duì)未能覆蓋的變更域節(jié)點(diǎn)和路徑進(jìn)行標(biāo)注，提示進(jìn)行新用例設(shè)計(jì)。

上述算法中依據(jù)覆蓋貢獻(xiàn)對(duì)候選用例集的排序直接影響了最終測(cè)試用例篩選的結(jié)果，相關(guān)排序指標(biāo)的計(jì)算方式為：

變更功能：整個(gè)用例路徑上覆蓋變更影響域中未覆蓋變更點(diǎn)的個(gè)數(shù)，用來(lái)描述單個(gè)測(cè)試用例對(duì)變更影響域覆蓋的貢獻(xiàn)；

路徑關(guān)鍵度：使用在靜態(tài)分析中的到的ui元素依賴關(guān)系有向圖中ui節(jié)點(diǎn)的扇入數(shù)與扇出數(shù)的總和，結(jié)合測(cè)試需求來(lái)標(biāo)注單個(gè)元素的關(guān)鍵度，整個(gè)用例的關(guān)鍵度是用例所覆蓋變更域內(nèi)尚未覆蓋的變更點(diǎn)的關(guān)鍵度的總和，用來(lái)描述單個(gè)測(cè)試用例對(duì)變更影響域關(guān)鍵功能點(diǎn)覆蓋的貢獻(xiàn)。

路徑長(zhǎng)度：標(biāo)注測(cè)試用例路徑的長(zhǎng)度，用來(lái)度量測(cè)試用例執(zhí)行的大小及用例的綜合測(cè)試能力，在覆蓋度相同的情況下優(yōu)先選擇路徑長(zhǎng)度大的測(cè)試用例。

實(shí)施方式一：

下面以vsc#語(yǔ)言開發(fā)的學(xué)生管理系統(tǒng)程序?yàn)槔唧w說(shuō)明如何通過(guò)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)黑盒回歸測(cè)試。示例程序輸入界面如圖15所示。

1、界面元素及交互關(guān)系分析

根據(jù)本發(fā)明步驟s101源代碼解析、步驟s102界面元素分析和步驟s103交互關(guān)系分析，通過(guò)對(duì)軟件源代碼進(jìn)行分析，可得到界面中的元素，即軟件窗口組成、窗口調(diào)用關(guān)系、控件類型、名稱等屬性，如圖16所示。

2、測(cè)試執(zhí)行跟蹤

以“登錄系統(tǒng)”功能為例，用戶界面如圖17所示。通過(guò)跟蹤用戶執(zhí)行步驟，得出用戶對(duì)“用戶名”、“密碼”文本框進(jìn)行了輸入操作，對(duì)“登錄”按鈕進(jìn)行了點(diǎn)擊操作，如圖17所示。測(cè)試操作覆蓋了流程涉及“登錄”界面，如圖18所示。

3、測(cè)試用例約簡(jiǎn)

采用步驟s106測(cè)試用例約簡(jiǎn)中的算法，通過(guò)測(cè)試用例覆蓋路徑、界面、控件等的比對(duì)，找出冗余測(cè)試用例，得出測(cè)試用例約簡(jiǎn)結(jié)果，如圖19所示。

4、功能差異檢測(cè)及變更影響分析

采用步驟步驟s107功能差異檢測(cè)和步驟s108功能變更影響分析中的算法，通過(guò)對(duì)軟件回歸版本和基線版本的對(duì)比，得出軟件功能差異，如圖20所示。并且在軟件功能調(diào)用圖中顯示變更影響分析，其中黃色標(biāo)注修改的部分，藍(lán)色標(biāo)注新增的部分，如圖21所示。

雖然以上描述了本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這些僅是舉例說(shuō)明，可以對(duì)本實(shí)施方式作出多種變更或修改，而不背離本發(fā)明的原理和實(shí)質(zhì)，本發(fā)明的保護(hù)范圍僅由所附權(quán)利要求書限定。