16、软件产品线中产品生成的测试：基于成对特征覆盖的策略

软件产品线中产品生成的测试：基于成对特征覆盖的策略

1. 引言

软件产品线（Software Product Line，SPL）是一组共享通用、可管理特征集的软件密集型系统，这些特征满足特定市场细分或任务的特定需求，并按照规定方式从一组通用核心资产开发而来。SPL 中的产品具有共性和变异性，软件构建涉及领域工程和产品工程两个层面。

在 SPL 开发中，可追溯性和重用是关键，因此测试至关重要。一个未被检测到的共性部分错误可能影响产品线中的所有产品，变异点的错误也会传播到包含该变异的所有产品。此前虽有针对 SPL 模型驱动测试的框架，但仍需对集成到单个产品中的特征进行测试。

从测试角度看，测试 SPL 中所有可能的特征组合是不可行的。例如，一个仅有 5 个特征和 4 个变体的 SPL，可生成的产品数量高达 1024 个，对每个可能的产品进行测试既昂贵又不现实。因此，我们提出一种基于成对覆盖准则的测试策略，即所有特征对必须至少在一个产品中被包含和测试。同时，使用正交变异模型（Orthogonal Variability Model，OVM）来表示变异点及其变体。

1.1 相关测试算法

在众多获取成对覆盖的策略中，AETG 算法因其多项式时间复杂度而被广泛使用。但在 SPL 环境中，需要对其进行修改以处理特征之间的“需要”和“排除”关系。例如在一个基于互联网的棋盘游戏系统 SPL 中，存在游戏、骰子、对手和玩家数量四个变异点及其多个变体。像“Ludo 或 Trivial 游戏搭配无骰子”以及“国际象棋或跳棋搭配骰子或超过两个玩家”这样的组合是不合理的，而原始的 AETG 算法并未考虑这些限制，因此我们对其进行了改进。

2.