下载掌阅APP，畅读海量书库
立即打开
统一建模语言（UML）是面向对象开发中一种通用的图形建模语言，在软件工程中得到广泛应用，并逐渐成为工业标准。UML通过捕捉系统静态结构和动态行为信息来为系统建立各种模型，支持大型、复杂系统的建模，尤其适合实时嵌入式系统。许多研究将形式化语义和图形化方法相结合，利用UML的相关元素，得到易用性相对较强的带有形式化特征的建模方法。
在基于UML模型的实时嵌入式软件系统测试中，利用UML对系统进行建模主要使用用例图、状态图、活动图、顺序图等，其中状态图、活动图、顺序图等可用于描述实时嵌入式系统的行为，并且有利用多种UML图进行建模和测试的方法。
1.基于UML状态图的测试方法
UML状态图是有限状态机的扩展，强调对复杂实时系统进行建模，提供层次状态图的框架，即一个单独状态可以分解为诸多更低级别的状态，同时提供并发机制的描述，因此被越来越多地应用于实时嵌入式软件测试领域。具有代表性的基于UML状态图的自动化工具DAS-BOOTo，能够根据测试准则自动生成测试桩模块和测试脚本。该系统首先使用XMI工具，从UML模型编辑工具中将状态图导出为XML文件，然后从XML中读出状态图的模型来产生相应的测试用例脚本和测试桩模块。但是，该方法没有考虑状态图的层次结构和并发状态等复杂的状态模型图。此外，结合形式化方法利用状态图生成测试用例也得到了一定的研究，如结合Z语言、Petri网等。此外，还有针对并发UML状态图生成测试用例的研究，其核心是把状态图的层次和并发结构平面化，然后按照控制流和数据流分别生成测试用例，该方法为基于UML状态图和扩展有限状态机相结合的测试方法提供了可借鉴的思路。
2.基于UML活动图的测试方法
UML活动图本质上是一种自动机，它着重描述系统为完成指定功能或任务所必须执行的活动序列。而对于复杂的实时嵌入式软件系统而言，各种复杂的操作流程无疑是测试的重要内容，因此，活动图成为实时嵌入式软件功能测试，特别是面向操作流程测试的重要依据。图3-4给出了通过UML活动图生成测试用例的过程，该技术提出了测试大纲的概念，依据一定的测试准则设计的所有测试场景的集合组成一个测试大纲，获取各种交互操作的输入数据空间后，经过一定的测试准则生成基本数据集，然后在测试大纲和基本数据集的基础上构造测试用例模型并依据一定的优化组合策略来设计和生成最终的测试用例集合。
图3-4 基于测试大纲的测试用例生成过程
除上述基于UML状态图、活动图的测试方法外，还有基于UML用例图、顺序图和基于多种UML图相结合的测试方法，在此不再赘述。