基于自然语言处理与测试规则的测试用例生成方法及其装置

本发明涉及软件测试，尤其是一种基于自然语言处理与测试规则的测试用例生成方法及其装置。

背景技术：

1、软件测试是软件开发生命周期中至关重要的环节，旨在评估和验证软件产品的质量、功能和性能。随着软件规模的不断增长和复杂性的提高，传统的开发方法已经不能满足对软件质量和可靠性的要求，软件缺陷和故障可能导致严重的后果，包括经济损失、信息泄露、用户不满等。软件测试最初主要侧重于功能验证，通过手动操作和验证来发现软件中的缺陷。随着计算机技术的进步和软件开发方法的不断发展，测试逐渐变得更加系统化和自动化。测试阶段被认为是最昂贵的任务之一，需要花费40％-60％的时间、成本和精力。因此，测试过程中的自动化可以减少成本、时间和工作量。软件测试的一个重要元素是测试用例，测试用例指定了被测系统在哪些条件下执行用例来发现故障。

2、现有技术的测试用例大多需要手工生成，需要耗费大量的人力资源并且需要有较高的专业水平。为了减少测试的成本和所需的专业要求，结合自然语言处理对产品需求文档进行分析，从而自动化生成测试用例。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对现有技术的不足而提出的一种基于自然语言处理与测试规则的测试用例生成方法及其装置，采用自然语言处理提取应用程序功能点，将由自然语言形成的产品需求文档转化为结构化功能数据集，以功能点为分割，将各种测试用例生成方法应用于结构化功能数据中的每一条数据上生成初步功能测试用例集，并对功能测试用例集进行去重和精简，获得最终的功能测试用例集，采用该设计的装置包括：数据预处理与结构化功能数据生成模块、测试用例生成模块和用例优化模块，本发明有效考虑自然语言处理及大语言模型，测试用例生成效果好，能够基本覆盖所有功能点，较好地解决了测试用例生成中时间、成本的消耗及对专业领域知识的高需求，大大提高了功能测试用例的准确性和完整性，同时减少现有方案的工作量和成本，降本生效，具备良好的应用场景和前景。

2、实现本发明目的的具体技术方案是：一种基于自然语言处理和测试规则的测试用例生成方法，其特点采用自然语言处理提取应用程序功能点，将由自然语言形成的产品需求文档转化为结构化功能数据集，以功能点为分割，将各种测试用例生成方法应用于结构化功能数据中的每一条数据上生成初步功能测试用例集，并对功能测试用例集进行去重和精简，获得最终的功能测试用例集，该方法具体包括下述步骤：

3、步骤10：输入产品需求文档(product requirement document，prd)，使用自然语言处理(nature language process，nlp)进行过滤，提取应用程序功能点，并将应用

4、程序功能点转化为结构化功能数据集。

5、步骤20：将各种测试用例生成方法应用于所述结构化功能数据集中的每一条数据上，所述结构化功能数据集中每一条数据均得到一个初步功能测试用例集。

6、步骤30：对所述结构化功能数据集中每一条数据对应的初步功能用例集进行去重和精简，所述结构化功能数据集中的每一条数据均获得最终的功能测试用例集。

7、所述步骤10：将产品需求文档通过通过自然语言处理进行过滤并提取所应用程序功能点，通过自然语言处理将应用程序功能点转化为结构化功能数据集，结构化功能数据包括功能点、输入条件、预期结果、执行过程和特殊情况。

8、所述步骤20：将各种测试用例生成方法应用于所述结构化功能数据集中的每一条数据上，所述各种测试用例生成方法包括以下至少一种：等价划分类、边界值分析、有限状态机检测，所述结构化功能数据集中的每一条数据均获得最终的功能测试用例集，其中，功能测试用例包括：用例名称；概要，对该功能用例的简要描述，包括被测试的功能和测试目标；前置条件，所需的系统状态和数据准备；输入，描述测试用例的输入数据、参数或操作；步骤，测试用例的执行步骤；预期结果，预期的输出、行为或系统状态。

9、所述步骤30：将所述结构化功能数据集中每一条数据对应的初步功能用例集进行去重和精简，所述结构化功能数据集中的每一条数据均获得最终的功能测试用例集。

10、一种基于自然语言处理和测试规则的测试用例生成方法设计的测试用例生成装置，其特点是该测试用例生成装置由数据预处理与结构化功能数据生成模块、测试用例生成模块和用例优化模块组成，所述数据预处理与结构化功能数据生成模块用于对产品需求文档进行数据预处理，将自然语言文本转化应用程序功能点，并将所述应用程序功能点转化为结构化功能数据集；所述测试用例生成模块将各种测试用例生成方法应用于结构化功能数据集，对所述结构化功能数据集中每一条数据生成初步功能测试用例集；所述用例优化模块将功能测试用例集作为输入，进行去重和精简，生成优化后的最终功能测试用例集。

11、本发明与现有技术相比具有提高测试用例生成效率，减少测试的成本和减少所需依赖的专业领域知识的作用，极大提高了测试流程的效率和敏捷度，由于现有技术是通过人工方式编写测试用例，消耗了大量的人力成本，并且要求具备较高的专业技能，本发明通过自然语言处理与测试规则提高了测试用例编写的自动化程度，降本增效，具有良好的应用前景。

技术特征：

1.一种基于自然语言处理与测试规则的测试用例生成方法，其特征在于，基于自然语言处理与测试规则自动化生成测试用例，按下述步骤进行自动化测试用例生成：

2.根据权利要求1所述基于自然语言处理与测试规则的测试用例生成方法，其特征在于，所述步骤10的产品需求文档中包含：功能需求、性能需求、非功能需求、界面需求、数据需求和验收标准。

3.根据权利要求1所述基于自然语言处理与测试规则的测试用例生成方法，其特征在于，所述步骤10的结构化功能数据集中每一条数据包括：功能点、输入条件、预期结果、执行过程和特殊情况。

4.根据权利要求1所述基于自然语言处理与测试规则的测试用例生成方法，其特征在于，所述步骤20中的各种测试用例生成方法包括：等价划分类、边界值分析和有限状态机检测中的一种或两种以上。

5.根据权利要求1所述基于自然语言处理与测试规则的测试用例生成方法，其特征在于，所述步骤20中的初步功能测试用例集包括：用例的名称、概要、前置条件、数据输入、测试用例的执行步骤、预期结果和预期的输出、行为或系统状态，所述概要包括对被测试的功能和测试目标的简要描述；所述前置条件为所需的系统状态和数据准备；所述数据输入为描述测试用例的数据及参数的输入操作。

6.一种权利要求1所述基于自然语言处理与测试规则的测试用例生成方法设计的测试用例生成装置，其特征在于，该测试用例生成装置包括：数据预处理与结构化功能数据生成模块、测试用例生成模块和用例优化模块，所述数据预处理与结构化功能数据生成模块对产品需求文档进行数据预处理，将自然语言文本转化为应用程序功能点，然后将应用程序功能点转化为结构化功能数据集后输入测试用例生成模块；所述测试用例生成模块将各种测试用例生成方法应用于结构化功能数据集，并对结构化功能数据集中每一条数据生成初步功能测试用例集输入用例优化模块；所述用例优化模块将输入的功能测试用例集进行去重和精简，生成优化后的最终功能测试用例集。

技术总结
本发明公开了一种基于自然语言处理与测试规则的测试用例生成方法及其装置，其特点是该方法包括：输入产品需求文档，通过自然语言处理提取应用程序功能点并转化为结构化功能数据集，将各种测试用例生成方法应用于结构化功能数据集生成初步测试用例集，再将初步测试用例集进行去重和精简获得最终的测试用例集；装置包括：数据预处理与结构化功能数据生成模块、测试用例生成模块和用例优化模块。本发明与现有技术相比能够提高功能测试用例的准确性和完整性，同时减少现有方案的工作量和成本，降本生效，具备良好的应用场景和前景。

技术研发人员：张琰彬,李昱鑫
受保护的技术使用者：华东师范大学
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1