基于对象状态的软件测试方法分析

　　摘要：软件测试是软件开发的重要步骤，需要注重测试环境的构建，基于对象状态进行分析，确保软件测试的准确性。基于此，本文将从识别状态、测试准则、状态响应等方面对基于对象状态的软件测试方法进行分析，深入研究测试过程，注重测试对象状态的把控，同时构建完善的测试用例，将测试状态与测试结果进行对比，提高对象状态测试结果的可靠性。

　　引言

　　类和对象是实现软件功能的关键，有助于功能模块的构建，确保软件性能的稳定性。软件测试过程中，对象状态具有唯一性，采用固定的测试结果进行检验，判断对象的功能是否实现，提高对象状态测试的有效性。同时，需要注重对象状态的变化，对类方法展开测试，确定方法间是否存在相互影响，使基于对象状态测试过程能够发挥作用。

　　1. 基于对象状态的软件测试方法概述

　　1.1 对象状态

　　对象状态由软件功能决定，在满足一定条件下，对象状态将会发生变化，进而执行相应的功能。通常情况下，对象转台处于等待某一事件中，由消息来响应某一功能，使对象的原有状态发生改变。状态对象测试过程中，测试人员需要对状态变化进行记录，并且与预期进行对比，判断软件功能的实现情况，对软件的性能进行判断。对象状态测试应重视执行符号的运用，确定对象空间的状态变化，将对象与功能类结合起来，有助于对象状态行为的控制。对象与类具有密不可分的关系，对象往往需要依靠人类才能存在，通过类方法来控制对象，尤其是私有状态的对象，采用类调用进行间接改变，使对象的状态变化得到保护。对象状态测试需要设置监视对象，采用相关数据分析的方式，通过数据流确定状态的变化，使状态测试能够反映类的功能。对象状态测试需要正确地进行交互，确定类方法的通信状态，确定对象状态触发的有效性，进而判断软件功能的实现情况[1]。

　　1.2 状态属性

　　对于类中的对象而言，一般具有自身的属性，需要对属性状态进行判断，明确属性变化情况，保证类方法与属性能够发挥作用。状态属性将会影响到对象变化，使对象状态发生改变，属性值代表着状态变化区间。根据属性取值的不同，类方法的执行效果也会不同，引起对象状态发生改变。通常情况下，对象状态属性主要分为两种：（1）数据储存属性。通过类方法将数据赋值给对象，使对象带有相应的数据属性，不会对程序的控制结构造成影响，仅表现为数据方面的变化。（2）信息控制属性。信息属性的不同，将会影响到程序的调用情况，使程序的状态行为发生改变，进而引起对象属性的变化。状态属性是软件测试的重要依据，根据状态属性可以制作测试用例，基于程序分析对象状态变化，确保对象状态分析的全面性。状态属性是软件测试的跟踪对象，针对对象变化情况进行检测，确保对象能够按照某个方法变化，进而分析对象的状态行为[2]。

　　1.3 测试技术

　　软件测试是功能实现的关键，需要注重测试技术的应用，保障测试结果的准确性。基于对象状态测试技术如下：一种为基于程序测试，通过程序来判断对象状态，确保对象状态变化与程序相符，提高对象状态的测试精度。测试过程中可以对被测对象进行假设，对对象的测试状态进行安排，提高对测试对象的分析效率。另一种为基于规约测试，注重对需求及功能的把控，判断软件的实际运行状况。通过规约测试可以掌握测试内容的重点，确定对象状态的优先级，针对重要功能优先进行测试，保障测试状态得到有效推进。以消息序列处罚对象状态测试为例，既可以基于程序类进行分析，又可以结合功能情况，采用逆工程分析方式，得到对象的状态转移图，提高测试用例的可靠性。通过测试技术可以确定对象状态行为，使测试对象能够作用于程序，明确对象状态测试的基本方法，提高对象状态的测试质量[3]。

　　2. 基于对象状态的软件测试方法分析

　　2.1 求取状态集

　　对象状态测试过程中，需要确定对象的状态集，采用对象属性变化进行分析，判断对象的属性选择。状态集结合符号执行进行判断，确定对象属性的执行路径，使对象状态的判定更加精准，使对象状态测试能够发挥作用。假设符号执行状态集为P，分支条件为T，终值表达式为R。状态集与分支条件具有对应性，通过分支条件对对象属性进行选取，确保对象Ti和Pi相对应，采用终值表达式Ri进行求取，得到对象所具备的状态。对象状态空间包含多个子状态，如{P1,P2,…,Pn}，需要明确状态的变化，对状态进行检验。以布尔型对象为例，对象具有真、假两种状态变化，状态集表示为{True,Flase}，终值表达式R为0或1。对象状态集采用分支条件语句得出，可以存在多个分支条件，表示为{T1,T2,…,Tn}，与对象空间子状态相对应。状态集中子状态对应着属性名，通过终值表达式可得到属性值，若分支条件判断为True，则得到形式为<属性名,属性值>的结果表达式[4]。

　　2.2 识别状态

　　若对象属性被条件语句引用，则对象状态将会发生改变，对程序执行过程产生影响，根据分支条件对属性值域进行划分，对属性状态进行识别。为了提高状态识别的效率，需要确定状态执行的结果，将分支条件进行汇总，确定对象的状态属性，如布尔型状态属仅有true和false。其次，需要明确状态属性的分支条件，确保测试过程得到预期对象状态，判断程序执行有无问题。以整型属性为例，假设状态属性为M，条件语句为X＞8且X≤15，对象的值域区间表示为(8,15]。若对象符合这一条件，条件语句的结果将为true，在程序无误的情况下，将得到预期对象状态。对于存在状态交集的情况，需要将对象状态交集部分拆分出来，并且针对交集和非交集部分展开测试，避免状态识别过程造成遗漏。如对象状态A、B的交集为C，则测试对象可以看成三部分，分别为{A-C}、{B-C}、C。而且，需要重视状态的边界条件，提高状态属性判断的精度[5]。

　　2.3 状态转换

　　对象状态测试过程中，需要对状态转换引起重视，明确状态转换的条件，保证对象状态能够测试出来。对象状态会在生命周期内发生变化，测试时是对象满足激发条件，使对象状态主动改变，进而达到软件测试目的。状态转变以状态迁移的形式发生，如图1所示，语法形式表示如下：

　　event_signsture[guard_conditions]/action_expression^send_clause

　　其中，event_signsture为事件特征，用于构建对象状态的分支条件，确定对象的触发迁移形式；guard_conditions为布尔表达式，表示事件特征的返回值（true/flase）；action_expression为触发迁移过程的表达式，为对象属性进行赋值，使对象的状态发生转变；send_clause为触发迁移期间的消息传递，用于对属性状态进行判断，对消息传递过程进行检验[6]。

　　2.4 构造状态图

　　对象状态分析过程中，需要构造对象的状态图，使对象状态变化的展示更加明显，结合图形化的方式进行分析，确定对象状态的变化流程。在状态图中，需要包含条件判断、表达式等，确保对象具有完整的状态改变，使状态图能够形成完整循环。条件判断是状态图构建的核心，如图2所示，以布尔型作为判断条件，通过判断条件可得到true和false，通过表达式来改变对象的状态，为对象状态测试提供图形依据，使软件测试能够流程化。在不同状态下，将会调用不同的程序类，采用不同的对象属性进行赋值，将对象的状态进行改变。图2为对象状态判断的通用形式，实际测试过程中，需要将具体对象代入其中，对判断条件、执行语句等进行替换，同时结合多个判断条件分支，构建出一个完整的对象状态图。以超出200元商品打九折为例，假设商品价格为S（元），原价为P（元），则判断条件为P＞200，若结果为false，则商品不打折，P不发生任何变化，执行语句为S＝P；若结果为true，则商品打九折，商品价格乘以0.9，执行语句为S＝0.9×P。在本例中，对象状态判定条件为布尔型，通过是否打折来改变对象的属性，使商品对象的价格发生改变，标志着对象状态发生了变化[7]。

　　2.5 测试准则

　　基于对象状态的软件测试应明确测试准则，构建出完善的测试语句序列，根据功能逐条进行测试，确保程序功能能够实现。对象状态测试前，需要参考优秀的测试用例，对程序中存在的缺陷进行判断，降低程序发生错误的风险。测试过程中，语句序列应满足测试条件，确保测试语句能够真实执行，必要时检验程序的运行日志，对程序运行状况加以审查，提高程序运行控制的可靠性。测试流程对测试结果应全面覆盖，确保对象状态测试的充分性，避免软件测试过程造成阻碍。软件测试应以满足客户需求为核心，着重于条件判断和执行语句的实现，确保程序中存在对象状态变化，实现软件运行的实际效果。测试对象位于软件程序类中，相似的测试对象归属于同一类，为了方便对象状态的测试，需要逐个对象展开分析，确定对象测试中存在的矛盾点，将程序的缺陷体现出来，使测试准则得到有效运用，进而对软件程序进行优化和改进[8]。

　　2.6 测试用例

　　测试用例是实现软件测试的关键，将对象状态变化罗列出来，根据测试效果检验程序的功能性，便于对程序缺陷进行检查。测试用例编制过程中，首先，需要保证测试内容的正确性，确保判断条件与执行语句相匹配，构建精准的对象状态测试条件，掌握对象状态的测试点；其次，注重对象状态的全面性，随着判断条件的变化，执行语句也会随之而改变，需要在测试用例中列举出所有对象状态，对不同状态之间的切换进行测试，确保对象状态切换得以实现；然后，确保测试对象状态的连贯性，测试对象不能同时覆盖多个测试点，应逐个功能展开测试，使测试用例具有清晰的条理；最后，需要保证测试用例的可操作性，遵守软件程序对象状态变化的流程，并且标注出测试操作步骤，逐步得出所有对象状态的测试结果[9]。

　　2.7 状态响应

　　软件测试过程中，需要明确对象状态的响应关系，将每一步的运行结果与对象状态进行对比，判断对象状态变化是否能够协调进行。状态响应需要遵循一定的测试路径，通过状态图分析测试流程，注重类方法对测试对象的改变，有助于对象状态变化流程的分析。然后，通过测试用例展开测试，结合对象状态的响应关系，结合条件语句的判断，使对象状态错误能够展现出来，实现基于对象状态的测试过程。以自动售卖机为例，将对象及方法写入CoinBox类中，主要对象为售卖机硬币总量totalQrts，消费者投币金额curQtrs，假设商品价格为price，产生交易的条件语句为totalQrts>=curQtrs-price，满足条件后售卖机将售出商品且进行找零；否则，将退还所有金额。通过这种方式，可对消费者购买状态进行响应，按照条件语句测试状态响应的效果，测试对象的变化情况[10]。

　　结语

　　综上所述，基于对象状态的软件测试是一种重要的测试方法，对实例运行周期内对象状态进行分析，对状态变化情况进行测试，判断对象是否按照程序指令执行。同时，需要注重状态转换图的影响，为软件测试的对象进行建模，便于对软件测试状态进行验证，制定出规范的测试步骤，通过对测试数据的分析，确定软件的运行状态。

　　参考文献：

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　　[7]张宝斌.面向安全性分析的嵌入式软件测试方法研究[J].电子测试,2020, (11):117-118.

　　[8]顾雨田.计算机软件测试方法及应用分析[J].计算机产品与流通,2020,(8):25.

　　[9]刘佳,王丽,杨俊叶.计算机软件测试方法及应用分析[J].科技风,2020,(9):119.

　　[10]文博,叶燕芬.大数据环境下的软件测试研究[J].信息技术与信息化,2022, (1):100-102.

　　作者简介：刘渊，本科，讲师，研究方向：计算机、信息技术教育、现代教育技术。