CN115033471A - 使用系统测试程序自动生成集成测试程序的方法和系统 - Google Patents

使用系统测试程序自动生成集成测试程序的方法和系统 Download PDF

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Abstract

本公开涉及使用系统测试程序自动生成集成测试程序的方法和系统。该方法包括：针对多个系统模型中的每个系统模型生成系统测试用例。该方法还包括：自动生成包括多个系统模型中的一组交互系统模型的集成测试线束。来自一个或多个交互系统模型的输出信号是到一个或多个其他交互系统模型的输入信号。此外，该方法包括：针对集成测试线束中的每个系统模型自动生成集成测试用例，并且使用集成测试程序自动运行集成测试用例。该方法进一步包括：响应于运行集成测试用例而生成集成测试程序覆盖报告。

Description

使用系统测试程序自动生成集成测试程序的方法和系统
技术领域
本公开涉及交通工具或系统的基于模型的开发，并且更具体地，涉及在交通工具或系统的基于模型的开发期间使用系统测试程序自动生成集成测试程序。
背景技术
在交通工具(诸如飞机)或其他系统的基于模型的开发(MBD)期间，交通工具或系统的不同系统被建模成单独的模型系统。集成到一起的模型系统对整个交通工具或系统进行建模。在用于回路测试中的软件和硬件的系统确认和验证期间，手动并且多次执行系统测试程序。这是耗时的并且因此训练昂贵。此外，多个连接系统的集成测试发生在MBD过程后期，这导致后期发现集成问题并且导致昂贵的系统需求改变。
发明内容
根据示例，一种使用系统测试程序自动生成集成测试程序的方法，包括：由处理器电路针对多个系统模型中的每个系统模型生成系统测试用例。该方法还包括：由处理器电路自动生成包括多个系统模型中的一组交互系统模型的集成测试线束。来自一个或多个交互系统模型的输出信号是到一个或多个其他交互系统模型的输入信号。该方法还包括：由处理器电路使用系统测试用例针对集成测试线束中的每个系统模型自动生成集成测试用例。此外，该方法包括：由处理器电路使用集成测试程序自动运行集成测试用例。该方法进一步包括：由处理器电路响应于运行集成测试用例而生成集成测试程序覆盖报告。
根据另一示例，一种使用系统测试程序自动生成集成测试程序的系统，包括：处理器电路；以及存储器，与处理器电路相关联。该存储器包括计算机可读程序指令，当由处理器电路执行时，该计算机可读程序指令使处理器电路执行一组功能。该组功能包括：针对多个系统模型中的每个系统模型生成系统测试用例。该组功能还包括：自动生成包括多个系统模型中的一组交互系统模型的集成测试线束。来自一个或多个交互系统模型的输出信号是到一个或多个其他交互系统模型的输入信号。该组功能还包括：使用系统测试用例针对集成测试线束中的每个系统模型自动生成集成测试用例。该组功能还包括：使用集成测试程序自动运行集成测试用例。该组功能进一步包括：响应于运行集成测试用例而生成集成测试程序覆盖报告。
根据示例及前述示例中的任何示例，该方法和该组功能进一步包括：分析集成测试用例的一个或多个输入与一个或多个输出之间的相关性以确定一组关键输入。该组关键输入是影响集成测试用例的每个输出所需的输入。
根据示例及前述示例中的任何示例，该方法和该组功能，其中，分析集成测试用例的输入与输出之间的相关性包括：使用聚类算法对输入和输出进行分类以确定该组关键输入。
根据示例及前述示例中的任何示例，该方法和该组功能进一步包括：自动生成集成测试用例的集成测试程序。集成测试程序包括系统测试用例的测试步骤的组合子集，该系统测试用例包括关键输入。
根据示例及前述示例中的任何示例，该方法和该组功能进一步包括：从集成测试程序中自动去除一个或多个多余的测试步骤以减少用于运行集成测试用例的持续时间。多余的测试步骤是提供与具有不同输入值的另一测试步骤相同的输出值、具有特定输入值的特定系统测试用例的任何测试步骤。
根据示例及前述示例中的任何示例，该方法和该组功能进一步包括：自动生成去除了一个或多个多余的测试步骤的集成测试程序。所生成的集成测试程序包括对集成测试用例的预期输出的关键输入的覆盖。
根据示例及前述示例中的任何示例，该方法和该组功能进一步包括：接收多个系统模型。每个系统模型被配置为电子模拟系统被配置为执行的特定功能或一组功能。
根据示例及前述示例中的任何示例，该方法和该组功能，其中，每个系统模型包括限定系统被配置为执行的特定功能或一组功能的特定逻辑电路。
根据示例及前述示例中的任何示例，该方法和该组功能，其中，每个系统模型被配置为基于与特定系统模型相关联的特定逻辑电路响应于一个或多个输入而生成一个或多个预期输出。
根据示例及前述示例中的任何示例，该方法和该组功能进一步包括：针对多个系统模型中的每个系统模型生成系统测试线束。从每个系统模型的系统测试线束中生成每个系统模型的系统测试用例。
根据示例及前述示例中的任何示例，该方法和该组功能，其中，从每个系统模型的系统测试线束中生成每个系统模型的系统测试用例包括：测试与特定系统模型的环境分离的特定系统模型，使得特定系统模型独立于将输入提供至特定系统模型的其他系统模型进行测试。
根据示例及前述示例中的任何示例，该方法和该组功能进一步包括：使用每个系统模型的系统测试程序自动运行系统测试用例。此外，该方法和该组功能包括：针对每个系统模型的可能的不同输入值的所有组合，响应于每个系统模型的一个或多个输入中的每个输入的输入值，生成每个系统模型的一个或多个输出中的每个输出的预期输出值。
根据示例及前述示例中的任何示例，该方法和该组功能，其中，系统测试程序包括子系统测试程序、部件测试程序和零件测试程序中的至少一项。
根据示例及前述示例中的任何示例，该方法和该组功能进一步包括：响应于针对每个系统模型运行系统测试用例而独立于其他系统模型针对每个系统模型自动生成表格或数据库。特定系统模型的表格或数据库包括分别与特定系统模型的可能的不同输入值的每个组合的一个或多个输入中的每个输入的输入值相关联的一个或多个输出中的每个输出的预期输出值。
根据示例及前述示例中的任何示例，该方法和该组功能进一步包括：执行对集成测试程序覆盖报告的分析；并且响应于执行对集成测试程序覆盖报告的分析而生成集成系统分析报告。
根据示例及前述示例中的任何示例，该方法和该组功能，其中，多个系统模型中的每个系统模型与飞机或其他交通工具上的系统相对应。
已经讨论的特征、功能以及优点可以在各个示例中独立地实现或可以在其他示例中组合，其进一步细节可以参考以下描述和附图看出。
附图说明
图1A至图1C是根据本公开的示例的使用系统测试程序自动生成集成测试程序的方法的示例的流程图。
图2是根据本公开的示例的用于自动生成集成测试线束和集成测试用例的方法的示例的流程图。
图3A是根据本公开的示例的用于系统A的系统测试线束的示例。
图3B是根据本公开的示例的用于系统A的系统测试用例的示例。
图4A是根据本公开的示例的用于系统B的系统测试线束的示例。
图4B是根据本公开的示例的用于系统B的系统测试用例的示例。
图5是根据本公开的示例的自动生成用于系统A和B的集成测试线束的示例。
图6是根据本公开的示例的集成测试线束的另一示例。
图7是根据本公开的示例的自动生成用于系统A和B的集成测试用例的示例。
图8A和图8B示出了分析图7的示例中的集成测试用例的输入与输出之间的相关性来确定关键输入的示例。
图9A是自动生成图7的示例中的集成测试用例的集成测试程序的示例。
图9B是从图9A的示例中的集成测试程序中自动去除每个系统的多余测试步骤的示例。
图10是根据本公开的示例的使用系统测试程序自动生成集成测试程序的系统的示例。
具体实施方式
实施方式的以下详细描述指所附附图，所附附图示出了本公开的具体实施方式。具有不同结构和操作的其他实施方式并不偏离本公开的范围。类似参考标号可以指不同附图中的相同元件或部件。
本公开可以是系统、方法和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质(或介质)，其上具有用于使处理器执行本公开的各方面的计算机可读程序指令。
计算机可读存储介质可以是能够保留并且存储供指令执行装置使用的指令的有形装置。计算机可读存储介质可以例如是但不限于电子存储装置、磁性存储装置、光学存储装置、电磁存储装置、半导体存储装置或上述的任何合适的组合。计算机可读存储介质的更具体示例的非排他列表包括以下各项：便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或闪存存储器)、静态随机存取存储器(SRAM)、便携式致密盘只读存储器(CD-ROM)、数字通用盘(DVD)、记忆棒、软盘、诸如具有记录在其上的指令的凹槽中的穿孔卡或凸起结构的机械编码装置以及上述的任何合适的组合。如本文所使用的，计算机可读存储介质不应被视为瞬态信号本身，诸如无线电波或其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输介质传播的电磁波(例如，经过纤维光学电缆的光脉冲)或通过导线传输的电信号。
能够经由网络(例如，因特网、局域网、广域网和/或无线网络)将本文所述的计算机可读程序指令从计算机可读存储介质下载至相应的计算/处理装置或外部计算机或外部存储装置。网络可以包括铜传输电缆、光传输纤维、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理装置中的网络适配卡或网络接口从网络接收计算机可读程序指令并且转发用于存储在相应计算/处理装置内的计算机可读存储介质中的计算机可读程序指令。
用于执行本公开的操作的计算机可读程序指令可以是汇编指令、指令集架构(ISA)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据或以一种或多种编程语言(包括面向对象的编程语言，诸如Smalltalk、C++等，以及常规过程编程语言，诸如“C”编程语言或类似的编程语言)的任何组合编写的源代码或对象代码。计算机可读程序指令可以完全在用户的计算机上执行、部分在用户的计算机声执行、作为单独的软件封装执行、部分在用户的计算机上并且部分在远程计算机上执行、或完全在远程计算机或服务器上执行。在后者情景中，远程计算机可以通过任何类型的网络(包括局域网(LAN)或广域网(WAN))连接至用户的计算机，或者可以从外部计算机连接(例如，通过使用因特网服务供应商的因特网)。在一些实施方式中，例如，包括可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(FPGA)或可编程逻辑阵列(PLA)的电子电路可以通过利用计算机可读程序指令的状态信息执行计算机可读程序指令以使电子电路个性化以执行本公开的各方面。
本文参考根据本公开的实施方式的方法、设备(系统)和计算机程序产品的流程图例图和/或框图描述本公开的各方面。应当理解，能够通过计算机可读程序指令实现流程图例图和/或框图中的每个框以及流程图例图和/或框图中的框的组合。
可以将这些计算机可读程序指令提供至通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理设备的处理器来生产机器，使得经由计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令创建用于实现流程图和/或一个或多个框图中所指定的功能/动作的手段(means)。还可以将这些计算机可读程序指令存储在能够引导计算机、程序数据处理设备和/或其他装置以具体方式起作用的计算机可读存储介质中，使得其上存储有指令的计算机可读存储介质包括包含指令的制造制品，该指令实现流程图和/或一个或多个框图中所指定的功能/动作的各方面。
还可以将计算机可读程序指令加载到计算机、其他可编程数据处理设备或其他装置中以使在计算机、其他可编程设备或其他装置上执行一系列操作以产生计算机实现过程，使得在计算机、其他可编程设备或其他装置上执行的指令实现流程图和/或一个或多个框图中所指定的功能/动作。
使用测试程序对诸如交通工具(例如，飞机)的系统或其他系统的系统进行测试。可以通过主题专家之间的协作并且通过其他过程手动创建测试程序。在一个或多个特定系统的开发期间并且在系统确认和验证期间，手动并且多次运行测试程序。根据示例，本公开的方法和系统使系统测试程序的执行自动化，从而节约时间和成本。通过测试程序的自动化，能够评估多个情景，从而完全覆盖每个系统的功能需求。此外，本文所述的示例性方法和系统使用各个系统的多个测试程序自动生成系统集的集成测试程序。当被集成到一起时，集成测试程序对多个有关系统进行测试。使用本公开的系统测试程序自动生成集成测试程序的示例性方法和系统提供早期自动化的系统集成测试，从而较早地发现导致节约成本的集成问题。
图1A至图1C是根据本公开的示例的使用系统测试程序自动生成集成测试程序的方法100的示例的流程图。在框102中，方法100包括：接收多个系统模型104。每个系统模型104被配置为电子模拟与系统模型104被配置为执行的相对应的系统的特定功能或一组功能。以这种方式，根据特定系统模型，每个系统模型被配置为响应于一个或多个输入而生成一个或多个预期输出。系统是任何类型的系统。根据示例，多个系统模型104中的每个系统模型与飞机或其他交通工具上的系统相对应。系统的示例包括但不必限于飞行控制系统、引擎控制系统、导航系统、通信系统、起落架系统等。在图3A中示出了系统A的系统模型104a的示例，并且在图4A中示出了系统B的系统模型104b的示例。每个系统模型104a和104b包括限定实际系统被配置为执行的特定功能或一组功能的特定逻辑电路，例如，图3A中的逻辑电路302和图4A中的逻辑电路402。每个系统模型104a或104b被配置为基于与特定系统模型104a、104b相关联的特定逻辑电路302、402响应于一个或多个输入306(图3A)、406a和406b(图4A)或输入信号306、406a、406b而生成一个或多个预期输出304(图3A)、404(图4A)或输出信号304和404。出于阐明的目的，逻辑电路302和402是示例。根据由系统模型104表示的实际系统的复杂性，其他系统模型的逻辑电路可能因具有多个输入和输出而更为复杂。
在框106，方法100包括：针对多个系统模型104a和104b中的每个系统模型生成系统测试线束108。将测试线束定义为使正在测试的特定部件与被配置用于测量不同情景的输入和输出隔离的模型。部件是软件、模型、硬件或全部三个的组合。自动或手动生成每个系统模型104的系统测试线束108。由用户或操作人员通过以下方式手动生成系统测试线束108：(1)创建新的空模型，其在完成下一步骤之后变成系统测试线束108；(2)将正在测试的系统模型104拖曳至空模型中；(3)创建系统测试线束输入和输出端口，例如，用于连接至交互或对接的系统模型的外部连接；以及(4)如果适用，添加逻辑来计算相关输入。手动生成系统测试线束108是耗时的并且易于出错。存在能够自动执行步骤1至3的软件工具。用于自动生成系统测试线束108的软件工具的示例是SIMULINK TESTTM。
Figure BDA0003516952790000081
和SIMULINK TESTTM是MathWorks有限责任公司在美国、其他国家或美国和其他国家两者中的商标。
还参考图3A、图4A以及图5，图3A是根据本公开的示例的用于系统A的系统测试线束108a的示例。图4A是根据本公开的示例的用于系统B的系统测试线束108b的示例。图5是根据本公开的示例的自动生成用于系统A和B的集成测试线束124的示例。图5示出了系统A和系统B对接或交互，例如，系统A生成作为到系统B的输入信号406a的输出信号304。然而，每个系统A或B或系统模型104a和104b的系统测试线束108a和108b彼此独立地进行测试。
在框110，方法100包括：由处理器电路(例如，图10中的处理器电路1002)针对多个系统模型104中的每个系统模型104生成系统测试用例112。从每个系统模型104的系统测试线束108中生成每个系统模型104的系统测试用例112。单个系统测试线束108能够用于执行一个或多个系统测试用例112。系统测试用例112至少包括测试用例、一组输入条件、预期结果的目的，以实现所需的测试覆盖标准和测试/失败标准。自动或手动执行系统测试用例112的生成。系统测试用例112是描述如何逐步验证实际系统的行为的文件。主题专家建立了该文件。系统测试用例112是系统测试用例文件的计算机执行版本。通过限定特定的实际系统的一个或多个输入信号来创建情景(例如，从一个目的地飞行至另一目的地)而创建系统测试用例文件。还将输出信号定义为具有容错的时间序列以验证系统的输出。手动创建系统测试用例112可能是乏味的，并且软件工具是可用的以自动生成系统测试用例112。用于自动生成系统测试用例112的软件工具的示例是SIMULINK TestTM，其也可以与SIMULINKDESIGN VERIFIERTM一起使用。SIMULINK DESIGN VERIFIERTM是MathWorks有限责任公司在美国、其他国家或美国和其他国家两者中的商标。
从每个系统模型104的系统测试线束108中生成每个系统模型104的系统测试用例112包括：测试与特定系统模型104的环境分离的特定系统模型104，例如，特定系统模型104独立于将输入提供至特定系统模型104或与特定系统模型104交互的其他系统模型104进行测试。
还参考图3B和图4B，图3B是根据本公开的示例的用于系统A的系统测试用例112a的示例。图4B是根据本公开的示例的用于系统B的系统测试用例112b的示例。系统测试用例112a、112b提供包括每个可能的输入306或输入值316或输入406a和406b和输入值416a、416b的组合的预期输出304、404或预期输出值314、414的表格或数据库310、410。每个不同的可能输入306或不同输入406a和406b的组合限定系统测试用例112a或112b的测试步骤312或412。
在框114，方法100包括：使用每个系统模型104的系统测试程序115自动运行系统测试用例112。系统测试程序115至少包括关于如何设置并且执行每个测试用例112、如何评估测试结果以及所使用的测试环境的逐步指令。方法100进一步包括：针对每个系统模型104a、104b的可能的不同输入值316、416a、416b的所有组合，响应于每个系统模型104a、104b的一个或多个输入306、406a、406b中的每个输入的输入值316、416a、416b生成每个系统模型104a、104b的一个或多个输出304、404中的每个输出的预期输出值314(图3B)、414(图4B)。在一些示例中，系统测试程序包括子系统测试程序、部件测试程序和零件测试程序中的至少一项。
根据一些示例，在框114，方法100包括：响应于针对每个系统模型104a、104b运行系统测试用例112a、112b而独立于其他系统模型104针对每个系统模型104a、104b自动生成表格或数据库310(图3B)、410(图4B)。特定系统模型104的表格或数据库310、410包括分别与特定系统模型104a、104b的可能的不同输入值316、416a、416b的每个组合的一个或多个输入306、406a、406b中的每个输入的输入值316、416a、416b相关联的一个或多个输出304、404中的每个输出的预期输出值314、414。
此外，在框114，方法100包括：生成系统测试程序覆盖报告116。系统测试程序覆盖报告116允许确认分别与特定系统模型104a、104b的可能的不同输入值316、416a、416b的每个组合的一个或多个输入306、406a、406b中的每个输入的输入值316、416a、416b相关联的一个或多个输出304、404中的每个输出的预期输出值314、414。
在框118，方法100包括：执行输入/输出(I/O)管理以生成输入/输出(I/O)数据120。执行输入/输出管理包括：分析系统模型104的输入和输出并且基于输入和输出的分析而自动确定交互系统模型104的集成。分析系统模型104的输入和输出包括：使第一系统模型104的一个或多个输出的不同预期输出值与至少第二系统模型104的一个或多个输入相关联。输出值及对应的输入值包含在交互系统模型104之间的信号中。在框118，方法100进一步包括：根据数据类型、维度、值范围、单位等分析交互系统模型之间的信号以生成输入/输出数据(I/O)120。
在框122，方法100包括：由处理器电路(例如，图10中的处理器电路1002)自动生成一个或多个集成测试线束124。每个集成测试线束124包括多个系统模型104中的一组交互系统模型104。还参考图5，图5是根据本公开的示例的自动生成用于系统A和B的集成测试线束124的示例。集成测试线束124包括被集成到一起的系统A的系统测试线束108a和系统B的系统测试线束108b。来自一个或多个交互系统模型104a和104b的输出信号304是到一个或多个其他交互系统模型104的输入信号406a。响应于存在一组以上不同的交互系统模型104而自动生成每组不同的交互系统模型104的集成测试线束124。
还参考图6，这是根据本公开的示例的集成测试线束600的另一示例。示例性集成测试线束600示出了包括多个交互系统(例如，系统A、系统B、系统C、以及系统D)的多个不同系统测试线束602a-602d的集成测试线束600可能是复杂的。在图6的示例中，系统测试线束602a-602d中的每一个包括多个输入604和输出606。一些系统测试线束602a-602d的输出606与其他系统测试线束602a-602d的输入604相对应。
此外，在图1B中的框126，方法100包括：由处理器电路(例如，图10中的处理器电路1002)使用系统测试用例112针对集成测试线束124中的每个系统模型104自动生成一个或多个集成测试用例128。在一些示例中，输入/输出数据120还用于针对每个集成测试线束124生成集成测试用例128。针对每个集成测试线束124自动生成集成测试用例128。还参考图7，这是根据本公开的示例自动生成用于系统A和B的集成测试用例128的示例。集成测试用例128包括被集成到一起的用于系统A和B的系统测试用例112a和112b。参考图2更详细地描述用于自动生成集成测试线束124和集成测试用例128的方法200的示例。如参考图2中的示例性方法所述，使用系统测试用例112针对每个系统模型104自动生成每个集成测试线束124的一个或多个集成测试用例128包括：使来自每个系统模型104的系统测试用例112、包括输入和预期输出的I/O数据120互连。还如图2的示例中描述的，自动生成一个或多个集成测试用例128还包括：确定关键输入并且去除多余的测试步骤。
在框130，方法100包括：由处理器电路使用相关联的集成测试程序131自动运行集成测试用例128并且由处理器电路响应于运行集成测试用例128而生成集成测试程序覆盖报告132。集成测试程序覆盖报告132识别系统模型104或定义集成测试用例128的代码的哪些部分未被执行。集成测试程序131至少包括关于如何设置并且执行每个集成测试用例128、如何评估测试结果以及所使用的测试环境的逐步指令。根据示例，集成测试程序131至少包括用于系统A和B的系统测试程序的组合。
在框134，方法100包括：执行对集成测试程序覆盖报告132的分析并且响应于执行对集成测试程序覆盖报告132的分析而生成集成系统分析报告136。执行对集成测试程序覆盖报告132的分析包括：分析未被执行的集成测试用例128的部分并且提供为什么不满足集成测试用例128中限定的条件的解释。例如，方法100识别到集成测试线束124的哪种组合的输入信号丢失、或通过集成测试线束124的输入不能完成集成测试用例128的未执行部分。如果集成测试程序覆盖报告132中存在间隙，则集成系统分析报告136提供如何获得集成测试线束124和集成测试用例128的百分之百(100％)覆盖的信息。
图2是根据本公开的示例的用于自动生成集成测试线束124和集成测试用例128的方法200的示例的流程图。在框202，方法200包括：分析集成测试用例128的一个或多个输入306、406a、406b与一个或多个输出404之间的相关性以确定一组关键输入306和406b(图8B)。该组关键输入306和406b是影响集成测试用例128的每个输出404所需的输入。分析集成测试用例128的输入306、406a、406b与输出404之间的相关性包括：使用算法对输入和输出进行分类以确定该组关键输入306、406a。
如图8A和图8B中示出的，根据示例，分析集成测试用例128的输入306、406a、406b与输出404之间的相关性包括：使用聚类算法(例如，设计结构矩阵(DSM)算法800)确定该组关键输入306和406b。在示例中，使用DSM算法800包括：生成或产生所得的DSM 801(图8B)，其如本文所述被分析以确定该组关键输入306和406b。将关键输入组合成集成测试用例128，该集成测试用例128覆盖与系统模型104相对应的集成系统的测试。尽管本文描述了DSM算法800，但是能够使用对输入和输出进行分类以确定该组关键输入306和406b的任何算法。还参考图8A和图8B，图8A和图8B示出了分析图7的示例中的集成测试用例128的输入306、406a、406b与输出404之间的相关性以使用DSM算法800来确定关键输入的示例。图8A示出了DSM算法800的操作，其中，“X”放置于DSM 801的那些单元中，其中，与DSM 801的行802相对应的信号取决于与DSM 801的列804相对应的特定信号。在图8A的示例中，如由图8A的单元808中的“X”指示并且还如图7的示例性集成测试用例128中示出的，行输入信号“ia”406a(空中((in_air)输入信号)取决于列输入信号“gs”306(地速信号)。如由图8A的单元812中的“X”指示并且还如图7中的示例性集成测试用例128中示出的，行输出信号“sov”404取决于如由单元810中的“X”和列输入信号“oat”406b指示的列输入信号“ia”406a。
在框204，方法200包括：分析所得的DSM 801(图8B)以确定关键输入。关键输入是集成测试用例128的每个输出所需的输入。如图8B中示出的，行输入信号“ia”406a取决于由DSM算法800确定的列输入信号“gs”306。因此，用于确定行输出“sov”404的关键输入是由图8B示出的示例指示的列输入信号“gs”306和“oat”406b。
在框206，方法200包括：自动生成集成测试用例128的集成测试程序131。集成测试程序131包括系统测试用例112a和112b的测试步骤312(图3B)、412(图4B)的组合子集，该系统测试用例112a和112b包括关键输入306和406b。还参考图9A，这是自动生成图7的示例中的集成测试用例128的集成测试程序131的集成测试步骤902的示例。每个集成测试步骤902包括关于集成测试用例128的集成测试程序131的关键输入306和406b或关键输入值的不同组合。
在框208，方法200包括：从集成测试程序131中自动去除一个或多个多余的集成测试步骤902以减少用于运行集成测试用例128的持续时间。多余的集成测试步骤902是提供与具有不同输入值的另一测试步骤902相同的输出值414、具有特定输入值316的特定系统测试用例112a或112b的任何测试步骤902。还参考图9B，这是自动去除图9A的示例中的集成测试程序131中的每个系统测试用例112a或112b的多余的集成测试步骤902的示例。在图9B中严格地示出了被去除的多余的集成测试步骤902。
在框210，方法200进一步包括：自动生成去除了一个或多个多余的集成测试步骤902的集成测试程序131。去除多余的集成测试步骤之后所生成的集成测试程序131包括对集成测试用例128的预期输出404的关键输入306和406b的覆盖。
图10是根据本公开的示例的使用系统测试程序自动生成集成测试程序的系统1000的示例。根据实施方式，将图1A至图1C中的方法100以及图2中的方法200包含在系统1000中并且由系统1000执行。然而，可以使用能够执行本文所述的操作的任何系统。系统1000包括处理器电路1002和与处理器电路1002相关联的存储器1004。存储器1004包括计算机可读程序指令1006，当由处理器电路1002执行时，该计算机可读程序指令1006使处理器电路1002执行一组功能1008。根据示例，该组功能1008包括：使用本文所述的系统测试程序1010自动生成集成测试程序。将图1A至图1C中的方法100以及图2中的方法200包含在该组功能中并且由处理器电路1002执行。
在一些示例中，将计算机可读程序指令1006包含在与本文所述相似或相同的计算机程序产品1012中。计算机可读程序指令1006通过处理器电路1002下载并且存储在存储器1004中。
在以下段中描述了根据本公开的进一步示出性和非排他示例：
在根据本公开的示例中，一种使用系统测试程序自动生成集成测试程序的方法(100)，该方法(100)包括：由处理器电路(1002)针对多个系统模型(104)中的每个系统模型(104)生成(110)系统测试用例(112)；由处理器电路自动生成(122)包括多个系统模型(104)中的一组交互系统模型(104)的集成测试线束(124)，其中，来自一个或多个交互系统模型(104)的输出信号(304)是到一个或多个其他交互系统模型的输入信号(406a)；由处理器电路使用系统测试用例(112)针对集成测试线束(124)中的每个系统模型自动生成(126)集成测试用例(128)；由处理器电路使用集成测试程序(131)自动运行(130)集成测试用例(128)；并且由处理器电路响应于运行集成测试用例(128)而生成(130)集成测试程序覆盖报告(132)。
可选地，根据前一段的方法(100)，进一步包括：分析(202)集成测试用例(128)的一个或多个输入(306、406a、406b)与一个或多个输出(404)之间的相关性以确定一组关键输入(306、406b)，其中，该组的关键输入(306、406b)是影响集成测试用例(128)的每个输出(404)所需的输入。可选地，根据前述段中任一项的方法(100)，分析(202)集成测试用例(128)的输入与输出之间的相关性包括：使用聚类算法对输入和输出进行分类(202)以确定该组关键输入。
可选地，根据前述段中任一项的方法(100)，进一步包括：自动生成(206)集成测试用例(128)的集成测试程序(131)，其中，集成测试程序包括系统测试用例(112a、112b)的测试步骤(312、412)的组合子集，该系统测试用例包括关键输入(306、406b)。
可选地，根据前述段中任一项的方法(100)，进一步包括：从集成测试程序中自动去除(208)一个或多个多余的测试步骤(902)以减少用于运行集成测试用例(128)的持续时间，其中，多余的测试步骤是提供与具有不同输入值的另一测试步骤相同的输出值(404)、具有特定输入值(316)的特定系统测试用例(112)的任何测试步骤。
可选地，根据前述段中任一项的方法(100)，进一步包括：自动生成(210)去除了一个或多个多余的测试步骤的集成测试程序，所生成的集成测试程序包括对集成测试用例(128)的预期输出的关键输入的覆盖。
可选地，根据前述段中任一项的方法(100)，进一步包括：接收(102)多个系统模型(104)；其中，每个系统模型被配置为电子模拟系统被配置为执行的特定功能或一组功能。
可选地，根据前述段中任一项的方法(100)，每个系统模型包括限定系统被配置为执行的特定功能或一组功能的特定逻辑电路(302、402)。
可选地，根据前述段中任一项的方法(100)，每个系统模型(104)被配置为基于与特定系统模型(104)相关联的特定逻辑电路(302、402)响应于一个或多个输入(306、406a、406b)而生成一个或多个预期输出(304、404)。
可选地，根据前述段中任一项的方法(100)，进一步包括：针对多个系统模型中的每个系统模型生成(106)系统测试线束(108)，其中，从每个系统模型(104)的系统测试线束(108)中生成每个系统模型的系统测试用例(112)。
可选地，根据前述段中任一项的方法(100)，从每个系统模型的系统测试线束(108)中生成(110)每个系统模型的系统测试用例包括：测试与特定系统模型的环境分离的特定系统模型，使得特定系统模型独立于将输入提供至特定系统模型的其他系统模型进行测试。
可选地，根据前述段中任一项的方法(100)，进一步包括：使用每个系统模型的系统测试程序自动运行(114)系统测试用例(112)；并且针对每个系统模型的可能的不同输入值的所有组合，响应于每个系统模型的一个或多个输入(306、406a、406b)中的每个输入的输入值(316、416a、416b)生成(114)每个系统模型的一个或多个输出(404)中的每个输出的预期输出值(314、414)。
可选地，根据前述段中任一项的方法(100)，系统测试程序包括子系统测试程序、部件测试程序和零件测试程序中的至少一项。
可选地，根据前述段中任一项的方法(100)，进一步包括：响应于针对每个系统模型运行系统测试用例(112)而独立于其他系统模型针对每个系统模型自动生成(114)表格或数据库(310、410)，特定系统模型的表格或数据库(310、410)包括分别与特定系统模型的可能的不同输入值的每个组合的一个或多个输入(306、406a、406b)中的每个输入的输入值相关联的一个或多个输出中的每个输出的预期输出值。
可选地，根据前述段中任一项的方法(100)，进一步包括：执行对集成测试程序覆盖报告(132)的分析(134)；并且响应于执行对集成测试程序覆盖报告(132)的分析而生成(134)集成系统分析报告(136)。
可选地，根据前述段中任一项的方法(100)，多个系统模型中的每个系统模型与飞机或其他交通工具上的系统相对应。
在根据本公开的另一示例中，一种使用系统测试程序自动生成集成测试程序的系统(1000)，该系统(1000)包括：处理器电路(1002)；以及存储器(1004)，与处理器电路(1002)相关联，该存储器(1004)包括计算机可读程序指令(1006)，当由处理器电路(1002)执行时，该计算机可读程序指令(1006)使处理器电路(1002)执行一组功能(1008)，该组功能(1008)包括：针对多个系统模型中的每个系统模型生成(110)系统测试用例(112)；自动生成(122)包括多个系统模型中的一组交互系统模型的集成测试线束(124)，其中，来自一个或多个交互系统模型的输出信号(304)是到一个或多个其他交互系统模型的输入信号(406a)；使用系统测试用例(112)针对集成测试线束(124)中的每个系统模型自动生成(126)集成测试用例(128)；使用集成测试程序自动运行(130)集成测试用例(128)；并且响应于运行集成测试用例(128)而生成(130)集成测试程序覆盖报告(132)。
可选地，根据前一段的系统(1000)，该组功能(1008)进一步包括：分析(202)集成测试用例的一个或多个输入与一个或多个输出之间的相关性以确定一组关键输入，其中，该组关键输入是影响集成测试用例的每个输出所需的输入。
可选地，根据前述段中任一项的系统(1000)，该组功能进一步包括：自动生成(206)集成测试用例的集成测试程序，其中，集成测试程序包括系统测试用例的测试步骤的组合子集，该系统测试用例包括关键输入。可选地，根据前述段中任一项的系统(1000)，该组功能(1008)进一步包括：从集成测试程序中自动去除(208)一个或多个多余的测试步骤以减少用于运行集成测试用例(128)的持续时间，其中，多余的测试步骤是提供与具有不同输入值的另一测试步骤相同的输出值、具有特定输入值的特定系统测试用例(112)的任何测试步骤；并且自动生成(210)去除了一个或多个多余的测试步骤的集成测试程序，所生成的集成测试程序包括对集成测试用例的预期输出的关键输入的覆盖。
附图中的流程图和框图示出了根据本公开的各个实施方式的系统、方法以及计算机程序产品的可能实现方式的架构、功能以及操作。鉴于此，流程图或框图中的每个框可以表示指令的模块、段或部分，包括用于实现指定逻辑功能的一个或多个可执行指令。在一些可替代的实现方式中，框中标注的功能可能不按照附图中标注的顺序进行。例如，事实上，取决于所涉及的功能，可以同时执行连续示出的两个框，或有时可以按照相反的顺序执行框。还应注意，通过执行指定功能或动作或执行专用硬件和计算机指令的组合的基于专用硬件的系统能够实现框图和/或流程图例图中的每个框、以及框图和/或流程图例图中的框的组合。
本文所使用的术语仅用于描述具体实施方式的目的，并且并不旨在限制本公开的实施方式。如本文所使用的，除非上下文另有清晰指示，否则单数形式“一(a)”、“一个(an)”以及“该(the)”也旨在包括复数形式。应进一步理解，当在本说明书中使用时，术语“包括(include)”、“包括(includes)”、“包括(comprises)”和/或“包括(comprising)”指定存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组合。
所附权利要求中的所有装置或步骤加上功能元件的对应结构、材料、动作以及等同物旨在包括用于结合具体要求保护的其他要求保护的元件来执行功能的任意结构、材料或动作。出于示出和描述的目的，已经呈现了对本实施方式的描述，但是并不旨在穷尽或局限于所公开形式的实施方式。在不脱离实施方式的范围和实质的情况下，许多修改和变化对本领域普通技术人员将是显而易见的。
尽管本文已经示出并且描述了具体实施方式，但是本领域普通技术人员应当理解，被计算为实现相同目的任何布置可以替换所示出的具体实施方式并且实施方式在其他环境中具有其他应用。本申请旨在覆盖任何修改和变化。所附权利要求旨在不得以任何方式将本公开的实施方式的范围局限于本文所述的具体实施方式。

Claims (15)

1.一种使用系统测试程序自动生成集成测试程序的方法，所述方法包括：
由处理器电路针对多个系统模型中的每个系统模型生成系统测试用例；
由所述处理器电路自动生成包括所述多个系统模型中的一组交互系统模型的集成测试线束，其中，来自所述一组交互系统模型中的一个或多个交互系统模型的输出信号是到一个或多个其他交互系统模型的输入信号；
由所述处理器电路使用所述系统测试用例针对所述集成测试线束中的每个系统模型自动生成集成测试用例；
由所述处理器电路使用集成测试程序自动运行所述集成测试用例；并且
由所述处理器电路响应于运行所述集成测试用例而生成集成测试程序覆盖报告。
2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：分析所述集成测试用例的一个或多个输入与一个或多个输出之间的相关性以确定一组关键输入，其中，所述一组关键输入是影响所述集成测试用例的每个输出所需的输入，其中，分析所述集成测试用例的所述一个或多个输入与所述一个或多个输出之间的所述相关性包括：使用聚类算法对所述一个或多个输入和所述一个或多个输出进行分类以确定所述一组关键输入。
3.根据权利要求2所述的方法，进一步包括：自动生成所述集成测试用例的所述集成测试程序，其中，所述集成测试程序包括所述系统测试用例的测试步骤的组合子集，所述系统测试用例包括所述一组关键输入。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，
进一步包括：从所述集成测试程序中自动去除一个或多个多余的测试步骤以减少用于运行所述集成测试用例的持续时间，其中，多余的测试步骤是提供与具有不同输入值的另一测试步骤相同的输出值、具有特定输入值的特定系统测试用例的任何测试步骤；并且
进一步包括：自动生成去除了所述一个或多个多余的测试步骤的所述集成测试程序，所生成的所述集成测试程序包括对所述集成测试用例的预期输出的关键输入的覆盖。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，进一步包括：
接收所述多个系统模型；
其中，每个系统模型被配置为电子模拟系统被配置为执行的特定功能或一组功能；
其中，每个系统模型包括限定所述系统被配置为执行的所述特定功能或所述一组功能的特定逻辑电路；并且
其中，每个系统模型被配置为基于与特定系统模型相关联的所述特定逻辑电路响应于一个或多个输入而生成一个或多个预期输出。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，进一步包括：针对所述多个系统模型中的每个系统模型生成系统测试线束，其中，从每个系统模型的所述系统测试线束中生成每个系统模型的所述系统测试用例，其中，从每个系统模型的所述系统测试线束中生成每个系统模型的所述系统测试用例包括：测试与特定系统模型的环境分离的所述特定系统模型，使得所述特定系统模型独立于将输入提供至所述特定系统模型的其他系统模型进行测试。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，进一步包括：
使用每个系统模型的系统测试程序自动运行所述系统测试用例；并且
针对每个系统模型的可能的不同输入值的所有组合，响应于每个系统模型的一个或多个输入中的每个输入的输入值生成每个系统模型的一个或多个输出中的每个输出的预期输出值。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述系统测试程序包括子系统测试程序、部件测试程序和零件测试程序中的至少一项。
9.根据权利要求7所述的方法，进一步包括：响应于针对每个系统模型运行所述系统测试用例而独立于其他系统模型针对每个系统模型自动生成表格或数据库，特定系统模型的所述表格或数据库包括分别与所述特定系统模型的可能的不同输入值的每个组合的所述一个或多个输入中的每个输入的所述输入值相关联的所述一个或多个输出中的每个输出的所述预期输出值。
10.根据权利要求1至3、8和9中任一项所述的方法，进一步包括：
执行对所述集成测试程序覆盖报告的分析；并且
响应于执行对所述集成测试程序覆盖报告的分析而生成集成系统分析报告。
11.根据权利要求1至3、8和9中任一项所述的方法，其中，所述多个系统模型中的每个系统模型与飞机或其他交通工具上的系统相对应。
12.一种使用系统测试程序自动生成集成测试程序的系统，所述系统包括：
处理器电路；以及
存储器，与所述处理器电路相关联，所述存储器包括计算机可读程序指令，当由所述处理器电路执行时，所述计算机可读程序指令使所述处理器电路执行一组功能，所述一组功能包括：
针对多个系统模型中的每个系统模型生成系统测试用例；
自动生成包括所述多个系统模型中的一组交互系统模型的集成测试线束，其中，来自所述一组交互系统模型中的一个或多个交互系统模型的输出信号是到一个或多个其他交互系统模型的输入信号；
使用所述系统测试用例针对所述集成测试线束中的每个系统模型自动生成集成测试用例；
使用集成测试程序自动运行所述集成测试用例；并且
响应于运行所述集成测试用例而生成集成测试程序覆盖报告。
13.根据权利要求12所述的系统，其中，所述一组功能进一步包括：分析所述集成测试用例的一个或多个输入与一个或多个输出之间的相关性以确定一组关键输入，其中，所述一组关键输入是影响所述集成测试用例的每个输出所需的输入。
14.根据权利要求13所述的系统，其中，所述一组功能进一步包括：自动生成所述集成测试用例的所述集成测试程序，其中，所述集成测试程序包括所述系统测试用例的测试步骤的组合子集，所述系统测试用例包括所述一组关键输入。
15.根据权利要求12至14中任一项所述的系统，其中，所述一组功能进一步包括：
从所述集成测试程序中自动去除一个或多个多余的测试步骤以减少用于运行所述集成测试用例的持续时间，其中，多余的测试步骤是提供与具有不同输入值的另一测试步骤相同的输出值、具有特定输入值的特定系统测试用例的任何测试步骤；并且
自动生成去除了所述一个或多个多余的测试步骤的所述集成测试程序，所生成的所述集成测试程序包括对所述集成测试用例的预期输出的关键输入的覆盖。
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