12、黑盒测试用例选择的人工免疫系统

黑盒测试用例选择的人工免疫系统

1. 黑盒测试背景

在现代软件开发中，测试扮演着至关重要的角色，旨在尽早发现并修复潜在的错误，以确保产品质量。黑盒测试，尤其在系统测试层面或使用第三方软件时，显得尤为重要。这类测试不依赖于内部代码结构，而是基于软件的功能需求进行验证。这意味着测试人员对底层实现细节知之甚少，甚至一无所知。因此，选择一组关键测试用例来高效地检测系统故障，成为了黑盒测试中的一个重要课题。

黑盒测试的挑战在于，由于时间限制或其他因素，无法运行所有的测试用例。这就要求我们必须从众多测试用例中挑选出最具代表性和有效性的那一部分。为此，我们需要根据多个标准进行选择，例如测试用例的执行时间、故障揭示能力等。这些问题可以被建模为多目标优化问题，其中每个目标都对应着不同的优化指标。

2. 选择关键测试用例的重要性

选择关键测试用例不仅可以帮助我们节省时间和资源，还能提高测试效率。具体来说，关键测试用例应当具备以下特点：

• 高故障揭示能力 ：能够更早地发现潜在问题，减少后期维护成本。
• 低执行时间 ：确保测试可以在有限的时间内完成，不影响开发进度。
• 广泛的需求覆盖 ：尽可能多地验证系统的各个功能模块，确保整体质量。

为了实现上述目标，研究人员提出了多种方法，如遗传算法、粒子群优化等。然而，这些方法大多集中在白盒测试上，对于黑盒测试的支持相对较少。为此，我们引入了一种名为GCAIS（原始中心人工免疫系统）的元启发式算法，专门用于黑盒测试用例的