基于变异错误定位的变异执行策略研究
探讨如何快速、准确地定位引发软件故障的程序错误代码所在位置，已成为软件学术界研究的一个重要内容。基于变异的错误定位方法(Mutation Based Fault Localization，MBFL)是一种通过分析错误程序与植入人工故障的变异程序之间行为相似性，利用怀疑度公式计算程序各语句出错概率，以辅助开发者定位程序错误的一种新兴错误定位方法。其错误定位精确度高，但需对大量变异程序执行测试用例集，变异执行开销过大，此问题限制了MBFL方法在实际软件错误定位中的应用。 针对MBFL变异执行开销过大问题，本文从优化变异体执行及测试用例执行出发，提出了变异体执行优化(Mutants Execution Optimizingstrategy，MEO)策略和测试用例执行优化(Test cases Execution Optimizingstrategy，TEO)策略。在此基础上，给出了一种针对MBFL的动态变异执行策略(Dynamic Mutation Execution Strategy，DMES)及应用DMES的MBFL基本框架。同时，通过理论推导证明了应用DMES前后MBFL错误定位精确度的一致性，且一致性与所使用怀疑度计算公式无关。此外，本文还探讨了MBFL的理论最少变异执行开销问题，对该问题进行了描述与分析，给出了一种时间复杂度较低的最少变异执行开销问题快速求解方法。 为评估DMES策略的有效性，本文以127个错误版本程序作为被测程序进行大量实验研究，分析比较了传统程序谱错误定位方法、原始MBFL方法、应用DMES的MBFL方法和理论最优MBFL方法在错误定位精确度和变异执行开销方面的优劣。实验结果充分说明了应用DMES可在保持MBFL错误定位精确度的前提下，大大降低变异执行开销，缩小与理论最优之间的差距，并且产生的额外执行开销可以忽略不计，显著提高了MBFL的效率。实验还进一步分析说明了应用DMES的MBFL在使用不同怀疑度公式时，其错误定位效果与变异执行开销的优劣，为MBFL方法的推广应用提供了有力支撑。
变异错误定位;变异执行策略;软件故障;测试用例
北京化工大学
硕士
软件工程
赵瑞莲
2015
中文
TP311.52
76
2015-12-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）