test mutation-03-变异测试 mujava Mutation 入门

拓展阅读

开源 Auto generate mock data for java test.(便于 Java 测试自动生成对象信息)

开源 Junit performance rely on junit5 and jdk8+.(java 性能测试框架。性能测试。压测。测试报告生成。)

test 系统学习-04-test converate 测试覆盖率 jacoco 原理介绍

µJava (muJava) 突变测试系统

µJava是用于Java程序的一种突变测试系统。它可以自动生成传统突变测试和类级突变测试的变异体。

µJava可以测试单个类和包含多个类的包。用户通过在单独的JUnit类中将测试作为对待测类的方法调用序列提供。

µJava是韩国科学技术高等研究院(KAIST)和美国乔治梅森大学的两所大学的合作成果。

研究合作者是韩国KAIST的博士生Yu Seung Ma、KAIST的教授Yong Rae Kwon以及美国乔治梅森大学的教授Jeff Offutt。

设计的大部分工作由Jeff和YuSeung完

成,最初的软件开发由YuSeung完成。在2012年和2013年,µJava进行了大规模修改,由Nan Li进行。

µJava是以“原样”提供给社区的。我们欢迎评论和反馈,但不能保证提供问题回答、故障修复或改进的支持(换句话说,我们没有支持的资金,只有良好的意图)。该页面包含以下内容:

  1. 面向对象的Java和µJava的概述。
  2. 可下载文件的链接。
  3. 如何安装、设置和运行µJava的详细说明。
  4. 已发表论文的参考文献。
  5. 2007年3月:北卡罗来纳州立大学的Laurie Williams和Ben Smith修改了µJava成为Eclipse插件。他们的版本可以从sourcefourge获取。

I. 概述

µJava由Ma、Offutt和Kwon构建[1]。µJava使用两种类型的突变操作符,即类级和方法级。

Ma、Kwon和Offutt设计了适用于Java类的类级突变操作符[2],这是根据Offutt、Alexander等人关于面向对象故障的分类[3]设计的。

µJava根据专门用于面向对象故障的24个操作符创建Java类的面向对象突变。方法级(传统)突变基于Offutt等人的选择性操作符集[4]。

创建变异体后,µJava允许测试人员输入和运行测试,并评估测试的突变覆盖率。

在µJava中,对待测类的测试被编码在单独的类中,这些类调用待测类的方法。变异体是自动生成和执行的。等价的变异体必须手动识别。

µJava在PDF中提供了类级突变操作符和µJava使用的方法级突变操作符的单独描述。

历史

  • 2003年。首次发布为JMutation(Java Mutation System)。
  • 2004年。更名为MuJava(Mutation System for Java)。
  • 2005年。软件著作权登记,保留所有权利。
  • 2005年。发布第2版,修复了一些错误和修改了突变操作符。
  • 2008年。发布第3版,对Java 1.5和1.6提供最低限度的支持。
  • 2013年。发布第4版,以支持JUnit测试和Java 1.6语言功能,包括泛型、注解、枚举、可变参数、增强的for-each循环和静态导入。
  • 2015年。附加和改进的错误消息。针对OpenJava的错误修复。许可证更改为Apache许可证。

下载 µJava

虽然安装 µJava 在技术上并不复杂,也不复杂,但它将需要比安装许多商业软件包更多的努力。µJava 可在 Unix、Linux 和 Windows 平台上运行。您需要下载和部署三个文件;两个 Java 的 “jar” 文件和一个配置文件。

  1. mujava.jar - µJava 系统库
  2. openjava.jar - 为 µJava 改编的 OpenJava 库(OpenJava 网页)
  3. mujava.config - 指定 µJava 系统主目录的文件

这两个 jar 文件应该放置在磁盘上的一个所有需要使用 µJava 的用户都可以访问的目录中,例如在 C:\mujava\。

µJava 在2013年4月进行了更新,以与 JUnit 和泛型一起使用。旧版本仍可供使用,如果您需要的话。

使用 µJava 测试类

µJava 系统要求修改 Java CLASSPATH,以包括 µJava jar、openjava jar、JUnit 库和 Java tools.jar 文件。此外,通用 PATH 变量必须包含 java bin 目录;这通常在安装 java 时自动设置,但并非总是如此。然后,使用一个 GUI(Java applet)生成变异体,测试人员必须创建测试,然后使用另一个 GUI 运行变异体。

  1. µJava 系统的环境设置

设置 µJava 环境有三个步骤:(1) CLASSPATH,(2) 设置配置文件,(3) 创建子目录。

Java CLASSPATH 必须包括两个 µJava jar 文件和一个标准的 Java jar 文件。tools.jar 是 Java(JDK)编译器的标准配备,可能位于 “JavaHome/lib/” 目录中。两个 µJava 文件是 mujava.jar 和 openjava.jar,可从此站点下载。

Windows

在 DOS 窗口中,使用以下命令(假设 classes 在 C:\mujava 下):

set CLASSPATH=%CLASSPATH%;C:\mujava\mujava.jar;C:\mujava\openjava.jar;C:\jdk1.7.0\lib\tools.jar;C:\mujava\classes

在 Cygwin 窗口中,使用以下命令:

CLASSPATH="$CLASSPATH;C:\mujava\mujava.jar;C:\mujava\openjava.jar;C:\jdk1.7.0\lib\tools.jar;C:\mujava\classes" ; export CLASSPATH

要在 Windows 中永久更改 CLASSPATH,请转到开始-设置-控制面板。双击系统,转到高级选项卡,选择环境变量。编辑 CLASSPATH 变量或者如果没有,则创建一个新变量。将 mujava.jar 和 openjava.jar 的完整路径添加到 CLASSPATH 中。

Unix

在 Unix 中,设置 CLASSPATH 环境变量。假设 jar 文件存储在用户 mujava 的主目录中:

CLASSPATH=$CLASSPATH:/home/mujava/mujava.jar:/home/mujava/openjava.jar:/java1.4/jdk1.7.0/lib/tools.jar ; export CLASSPATH

请注意,语法在不同的 shell 下会有所不同,将命令放入设置文件中(如 .login、.bash_profile 或 .bashrc)会更方便。

Mac

打开终端,键入 “echo $JAVA_HOME” 和 “echo $PATH”,确保环境变量 JAVA_HOME 和 PATH 设置正确。

获取 JAVA_HOME
获取 PATH

如果您不知道如何在 Mac 上安装 JDK 7,请阅读有关如何安装 JDK 7 以及如何设置 JAVA_HOME 和 PATH 环境变量的文章。

接下来,修改 mujava.config 文件,指向一个您希望存储源 Java 文件和 muJava 临时文件的目录。该目录必须是完整路径(无论是 Windows 还是 Unix)。例如,配置文件可能包含以下行:MuJava_HOME=C:\home\mujava\exp

重要提示: 必须将配置文件复制到运行 muJava 系统的目录中。

最后,在 $MuJava_HOME 目录中为 muJava 系统创建目录结构。假设您的 MuJava_HOME 目录称为 MuJava,子目录应如下使用:

  • MuJava_HOME\src - 用于测试的 Java 文件目录
  • MuJava_HOME\classes - 从 MuJava_HOME\src 中的 Java 文件编译的类目录
  • MuJava_HOME\testset - 用于测试集的目录
  • MuJava_HOME\result - 用于生成的变异体的目录

手动创建这些子目录,或者使用 muJava 类 “mujava.makeMuJavaStructure”。

java mujava.makeMuJavaStructure

潜在问题:我们已经确定了安装 µJava 时可能出现的一些潜在问题。

  • 重要的是 MuJava_HOME 变量不要有尾随斜杠。这会使 µJava 混淆。
  • 如果您的 java 编译器和 JVM 的版本不同,µJava 可能会感到困惑。当计算机上的新应用程序更新 JVM 时,有时会发生这种情况。如果在编译或杀死变异体时出现问题,我们建议删除所有 Java 组件并重新安装最新版本。
  • 如果您的 tools.jar 文件过时(Java 1.4 之前的版本),µJava 的某些部分可能无法正常工作。

2. 用 muJava 生成变异体

重要提示: 您应该在包含 “mujava.config” 文件的目录中运行所有命令。

  1. 将要测试的源文件放入 MuJava_HOME\src 目录。muJava 不会检查编译错误,因此所有 Java 文件都应正确编译。如果要测试的 Java 文件需要其他 Java 文件或类文件,则它们也应放置在 MuJava_HOME\src 中。例如,假设要测试 B,它是 A 的子类。然后,应将 A.java 和 B.java 放入 MuJava_HOME\src。如果文件具有包结构,则应将整个包存储在 MuJava_HOME\src 的子目录中。

  2. 编译 MuJava_HOME\src 中的所有 Java 文件,并将 .class 文件复制到 MuJava_HOME\classes\ 目录中。

  3. 从命令行启动 GUI。使用它生成变异体:

    java mujava.gui.GenMutantsMain
    

    通过在左侧的框中单击来选择要变异的文件。通过选择其框来选择要使用的变异操作符。然后点击 RUN。

    注意: 类变异操作符产生的变异体要少得多。还请注意,许多状态消息会发送到命令窗口,而不是 GUI。

  4. 生成变异体后,可以在 “Class Mutants Viewer” 和 “Traditional Mutants Viewer” 选项卡中查看变异体,如以下两个图所示:

  5. 您可能想知道类的变异版本存储在何处。它们位于 MuJava_HOME\result\ 下。以下示例显示了 result 下的 Stack 目录,其中包含 class_mutants 中的面向对象的变异体和一个单独目录中的传统变异体。

    MuJava_HOME
    └── result
        └── Stack
            ├── class_mutants
            └── traditional_mutants
    

    一个简短的 shell 脚本将帮助您运行 µJava。以下是一个用于在 Windows 中创建变异体的示例 shell 脚本:

3. 创建测试集

在 muJava 中,测试集必须是一个 JUnit 测试用例。不支持 JUnit 测试套件。每个测试都是一个包含对类中方法的方法调用序列的方法。测试方法和测试类应具有公共访问权限。

以下是一个名为 testVendingMachine 的用于类 vendingMachine 的 JUnit 测试类示例。JUnit 的 .class 文件应位于目录 MuJava_HOME\testset\ 中。

4. 运行变异体

从另一个 GUI 中运行变异体。使用以下命令启动它:

java mujava.gui.RunTestMain

您应该会看到以下 GUI。您可以选择要运行的变异体集合以及要使用的测试集。“Class Mutants Viewer” 和 “Traditional Mutants Viewer” 选项卡将显示变异体的源视图。您可以设计测试来杀死变异体,方法是找到一个存活的变异体,然后分析程序以确定什么输入将其杀死。请记住,通常只有 5% 到 20% 的变异体是等效的。

test mutation-03-变异测试 mujava Mutation 入门_第1张图片

你可能感兴趣的:(test,测试覆盖率,开发语言,unit,testing,单元测试)