关于形式化方法与软件可靠性
基于形式化方法的软件代码安全性验证技术的开题报告
基于形式化方法的软件代码安全性验证技术的开题报告一、选题背景和研究意义现代社会中，软件系统已经成为人类日常生活中不可或缺的一部分。
软件系统中存在着大量的敏感信息和重要数据，因此，软件代码的安全性已经成为了越来越重要的问题。
在软件开发中，有许多因素会导致代码的漏洞或问题，其中一些漏洞可能会被利用导致安全威胁。
因此，保证软件代码的安全性是软件开发中的一个关键问题。
形式化方法是一种建立在精确数学理论基础之上的软件开发方法，可以用于验证软件系统的正确性和安全性。
形式化方法的优点在于它可以提供可靠的证明，给出完整的分析过程，并且这种方法通常不需要测试或调试。
因此，将形式化方法应用于软件代码的安全性验证中具有重要的研究意义。
二、研究内容和方法本研究将主要关注基于形式化方法的软件代码安全性验证技术。
具体来说，研究内容将包括以下几个方面：1. 分析当前形式化方法在软件代码安全性验证方面的应用现状；2. 探究如何利用形式化方法来分析和验证软件系统的安全性；3. 研究基于形式化方法的软件代码安全性验证工具，开发一个基于该方法的安全验证工具。
在研究方法方面，本研究将采用文献综述、理论分析和实验验证相结合的方法。
首先，通过对相关研究文献的综述，深入了解目前形式化方法在软件代码安全性验证方面的应用现状和存在的问题。
然后，通过理论分析，探讨如何将形式化方法用于软件代码安全性验证。
最后，通过实验验证，验证所提出方法的有效性和可行性。
三、预期研究成果本研究的预期成果包括：1. 一份关于形式化方法在软件代码安全性验证方面的综述报告，分析其优点和缺点；2. 针对软件代码安全性验证问题，提出基于形式化方法的解决方案，并加以实验验证；3. 开发一款基于所提出解决方案的软件代码安全性验证工具，并进行实验测试。
四、研究难点本研究的主要难点是如何将形式化方法与软件代码的安全性验证相结合。
当前形式化方法在软件开发过程中普及率较低，还存在许多问题需要解决，如如何将形式化方法与现有软件开发方法结合，以及如何将其实现自动化验证等问题。
形式化验证技术在软件工程中的应用研究
形式化验证技术在软件工程中的应用研究软件工程是一门关于设计、开发、测试和维护软件的学科，而形式化验证技术在软件工程领域中正发挥着越来越重要的作用。
形式化验证是一种基于数学和逻辑的方法，用于验证软件是否满足其规范要求。
这项技术能够提供高度可靠性和安全性的软件系统，有助于减少软件缺陷和错误，提高软件的可靠性和质量。
本文将探讨形式化验证技术在软件工程中的应用研究，并讨论其优势和局限性。
形式化验证技术在软件工程中的应用主要包括以下几个方面：1. 设计验证：形式化验证技术可以在软件设计的早期阶段进行验证，确保设计的正确性。
通过对设计规范进行形式建模和验证，可以检测到潜在的设计错误和缺陷，从而提高设计的可靠性。
例如，验证软件的功能规范是否与用户需求一致，检测系统设计中的死锁和活锁等问题。
2. 高级编程：形式化验证技术可以用于验证高级编程语言中的程序正确性。
通过对程序的语义进行形式化建模和验证，可以检测到程序中的逻辑错误、安全隐患和性能问题，从而提高程序的质量。
例如，验证程序是否满足特定的安全性和保密性要求，检测代码中的潜在漏洞和资源泄漏问题。
3. 系统验证：形式化验证技术可以用于验证分布式系统和并发系统的正确性。
通过对系统的行为和通信进行形式建模和验证，可以检测到系统中的并发错误、死锁和资源竞争等问题，从而提高系统的可靠性和性能。
例如，验证系统的协议是否满足一致性和可靠性要求，检测系统中的通信错误和并发冲突问题。
形式化验证技术在软件工程中的应用具有以下几个优势：1. 可靠性：形式化验证技术基于数学和逻辑的方法，能够提供高度可靠性的验证结果。
与传统的测试方法相比，形式化验证能够穷尽地验证系统的所有可能状态，从而找到潜在的错误和缺陷。
2. 自动化：形式化验证技术可以自动化地进行验证过程，减少了人工干预的需求和可能引入的错误。
通过使用形式化验证工具，可以快速地进行验证，并生成可靠的验证报告。
3. 高效性：形式化验证技术可以在设计和开发的早期阶段进行验证，从而及早地发现和修复问题。
形式化验证在软件系统安全性分析中的应用研究
形式化验证在软件系统安全性分析中的应用研究随着现代社会科技的不断发展, 软件系统的应用范围越来越广, 也越来越重要。
然而软件系统中存在的安全问题也不断增加，这是造成财产损失，政治事件等重大问题的原因之一。
软件系统的安全性保护变得越来越重要, 为了保障软件系统的安全性，需要采取有效的安全分析方法。
其中，形式化验证在软件系统安全性分析中的应用引起了人们的广泛关注。
一、形式化验证的概念形式化验证，是利用形式系统的形式化理论，对被验证的对象进行严格的形式化证明或推理的过程，通过科学的方法证明一个特定的模型是否符合其描述的特定规范, 并评估其正确性的方法。
这种方法可以明确地指出潜在的错误和缺陷, 可以有效地提高系统可靠性和安全性。
二、形式化验证在软件系统中的应用形式化验证在软件系统中的应用，主要是针对可配置软件，实时系统，分布式系统，网络安全等一系列复杂系统中软件复杂度高、交互设计模糊不清等问题。
形式化验证在软件系统中具有多种优点，包括精准性高、可重用性强、再现性好、自动化测试能力强等。
三、形式化验证的优点1. 精准性高: 形式化验证通过机器执行的方式可以对软件系统进行全面而细致的分析，可以准确地找出软件系统的缺陷和错误，提高软件的安全性和可靠性。
2. 可重用性强: 形式化验证所生成的模型及证明可以多次重复使用，可以避免重复设计和测试的过程，大大提高了工作效率。
3. 再现性好: 在形式化验证中使用的数学方法具有良好的可重复性，可以通过执行机器这个部分来得到非常一致的结果，这也是形式化验证成为可靠系统的优点之一。
4. 自动化测试能力强: 形式化验证可以使用计算机执行大部分的工作，可以在比手工测试更短的时间内自动化检查更多的属性，并提供更好的准确度和可预测性。
四、形式化验证在软件系统安全性分析中的实际应用形式化验证在软件系统安全性分析中的应用方案比较广泛，其中比较具有代表性的有以下几种：1. 从源代码到最终系统: 通过检查源代码可以找出其中静态缺陷，但静态分析的结果可能会忽略一些与实现相关的微小错误。
形式化方法在软件工程中的应用研究
形式化方法在软件工程中的应用研究1. 引言形式化方法是一种基于严格逻辑和数学原理的软件开发方法，通过数学符号和形式语义来描述和验证软件系统的正确性。
在软件工程领域，形式化方法被广泛应用于系统建模、验证和验证等方面。
本文将详细探讨形式化方法在软件工程中的应用，并分析其优缺点。
2. 形式化方法概述形式化方法是一种基于形式语义和数学推理的软件开发方法。
它通过数学描述和推理来确保软件系统的正确性。
形式化方法可以分为两类：形式规约和形式验证。
形式规约是指使用形式语义来描述软件系统的行为和约束条件。
形式验证则是使用数学推理和模型检测等技术来验证系统规约的正确性。
3. 形式化方法的应用场景3.1. 系统建模形式化方法可以用于系统建模，帮助开发人员准确地描述系统的功能和行为。
通过使用形式化规约语言，可以清晰地定义系统的状态和转换条件。
形式化方法还可以准确地描述系统的约束条件，如时序要求、安全性要求等。
这样可以在系统设计的早期发现问题，减少后期调试和维护的工作量。
3.2. 系统验证形式化方法可以用于系统验证，通过形式化规约和数学推理技术，可以对系统的行为和性质进行严格的验证。
形式化验证可以帮助发现系统在设计过程中可能存在的错误和缺陷，并提供修复方案。
形式化验证还可以帮助验证系统的正确性和安全性，确保系统满足设计要求并防止系统漏洞和入侵。
3.3. 代码生成形式化方法还可以用于代码生成，通过形式化规约生成可执行的代码。
由于形式化规约具有严格的语义和约束条件，可以确保生成的代码与规约一致，从而提高代码的正确性和可靠性。
形式化方法还可以生成高性能的代码，通过优化规约和自动化代码生成，可以减少代码的错误和冗余，提高软件系统的性能和效率。
4. 形式化方法的优缺点4.1. 优点•准确性：形式化方法使用数学和形式化语义描述系统，可以确保规约的准确性和一致性。
•可验证性：形式化方法可以使用数学推理和模型检测等技术对系统进行严格的验证，提高系统的可靠性和正确性。
形式化方法在软件测试中的应用
形式化方法在软件测试中的应用形式化方法是一种利用数学工具来验证软件系统的正确性和安全性的方法。
它通过建立模型、规范和推理来检测和排除软件中的错误和缺陷，从而提高软件的可靠性和质量。
形式化方法在软件测试中的应用可以帮助发现潜在的错误，降低测试的漏洞率，并提高测试的效率和准确性。
在软件测试中，形式化方法主要有以下几个方面的应用：1.引理证明：通过数学推理和证明，验证软件系统的正确性。
形式化方法可以帮助设计者证明软件系统的一些特性，如功能正确性、安全性和可靠性等。
通过引理证明，可以更准确地了解软件系统的行为，找出潜在的设计错误，从而提高软件系统的可靠性。
2.静态分析：通过对源代码的静态分析，发现并修复潜在的缺陷。
形式化方法可以通过对源代码的形式化表示和分析，检测代码中的错误和漏洞，从而提高软件的质量。
静态分析可以帮助测试人员找出可能的代码错误，如空指针引用、数组越界等，从而减少测试的次数和成本。
3.模型检测：通过数学建模和模型检测技术，检测系统模型中的错误和缺陷。
形式化方法可以帮助建立系统的形式化模型，并对该模型进行模型检测。
模型检测可以帮助发现系统模型中的一些潜在错误，如死锁、活锁、资源争用等，从而提高系统的可靠性和安全性。
4.可达性分析：通过可达性分析技术，找出系统模型中的不可达状态和死代码。
形式化方法可以通过可达性分析，分析系统模型中的状态转移和事件触发关系，并找出不可达状态和死代码。
通过可达性分析，可以发现潜在的设计错误，提高系统的可靠性和安全性。
综上所述，形式化方法在软件测试中的应用可以帮助发现潜在的错误，降低测试的漏洞率，并提高测试的效率和准确性。
通过形式化方法，在设计和测试过程中进行模型化工具支持，可以更准确地描述和分析软件系统的行为，并找出其中的错误和缺陷，从而提高软件的可靠性和质量。
软件工程的形式化方法
软件工程的形式化方法
软件工程的形式化方法是指使用数学语言和工具来描述和分析软件系统的方法。
这种方法主要目的是利用形式化的规范化语言来确保软件系统的正确性、一致性和可靠性。
形式化方法的核心思想是将软件系统的设计、开发和验证过程转化为严格的数学推理和证明。
它通过建立数学模型和推理规则来描述和操作软件系统的各个方面，包括系统的结构、行为和约束条件等。
形式化方法还提供了一些工具和技术，如模型检测、定理证明和计算机辅助验证等，用于对软件系统进行形式化的验证和验证。
形式化方法在软件工程领域具有重要的应用价值。
它可以帮助开发人员提前发现和解决软件系统中的潜在问题，减少测试和调试的工作量，提高软件系统的质量和可靠性。
此外，形式化方法还可以提供软件系统的形式化规范，为系统的维护、重用和扩展提供了基础。
然而，形式化方法也存在一定的限制和挑战。
首先，形式化方法需要开发人员具备深厚的数学和逻辑推理能力，因此对于一般开发人员来说比较难以理解和应用。
其次，形式化方法在建模和验证过程中需要投入大量的时间和精力，导致在软件项目的时间和成本方面存在一定的压力。
此外，形式化方法还可能存在误差和缺陷，因为它们依赖于人工规约和形式化验证过程。
总的来说，形式化方法是软件工程领域一种重要的技术和方法，可以帮助开发人员确保软件系统的正确性和可靠性。
它在一些关键和复杂的软件系统中具有特别的应用价值，并在工业界和研究界得到广泛的关注和应用。
软件测试中的模型验证与形式化方法
软件测试中的模型验证与形式化方法软件测试是一项重要的质量保证活动，它旨在发现和修复软件中的错误和缺陷。
为了提高测试的效率和准确性，研究人员和测试人员一直在探索新的方法和技术。
模型验证和形式化方法是软件测试中一种被广泛研究和应用的方法，它们能够提供严格的证明和分析，以确保系统的正确性和可靠性。
模型验证是一种基于模型的测试方法，它利用形式化规范来描述系统的行为和属性，然后使用数学工具来验证这些规范是否被满足。
模型验证可以帮助测试人员找到系统中可能存在的问题，并且能够提供形式化的证据来支持这些问题的存在。
例如，模型验证可以帮助测试人员发现系统中的死锁、资源争用和安全漏洞等问题，并且能够提供清晰的证明来支持这些问题的存在。
形式化方法是一种利用数学符号和形式化语言来表示和分析软件系统的方法。
通过使用形式化方法，测试人员可以对系统的行为和属性进行精确的描述，并且能够使用数学工具来进行验证和分析。
形式化方法的一个重要应用是规约和约束的描述，这样测试人员可以通过实例化和验证来验证系统是否满足特定的规约和约束。
例如，测试人员可以使用形式化方法来验证系统的数据结构是否满足特定的约束条件，或者验证系统的算法是否满足特定的性质。
模型验证和形式化方法在软件测试中具有重要的作用。
它们能够提供严格的证明和分析，以确保系统的正确性和可靠性。
通过使用模型验证和形式化方法，测试人员可以更加准确地发现和修复软件中的错误和缺陷。
模型验证和形式化方法还可以帮助测试人员提高测试的效率，减少测试的时间和成本。
通过使用这些方法，测试人员能够系统地分析系统的行为和属性，并且能够更好地选择测试用例和执行测试活动。
然而，模型验证和形式化方法在软件测试中也存在一些挑战和限制。
使用模型验证和形式化方法需要具备一定的数学和形式化领域的知识和技能。
对于复杂的系统和大规模的软件，模型验证和形式化方法可能会导致验证问题的爆炸，使得验证变得困难和耗时。
模型验证和形式化方法还可能无法覆盖系统的所有方面，导致无法发现系统中的隐藏错误和缺陷。
形式化方法在系统软件设计中的应用研究
形式化方法在系统软件设计中的应用研究在当今技术飞速发展的时代，各种类型的软件数量也不断增加，特别是系统软件在各种领域的应用日益广泛。
系统软件的开发对程序员的能力与技术要求较高，而在复杂系统软件设计与开发中，往往难免遇到一些非预期问题。
此时，形式化方法便成为了一种有力的工具来确保系统软件的正确性。
形式化方法是一种通过数学符号表述系统设计的方法，它使用形式化表示形式对系统进行精确描述和验证，从而保证系统的正确性。
由于系统软件容易带来严重后果，例如系统崩溃、机器死机等不良事件，因此使用形式化方法进行验证和测试是非常重要的。
在系统软件设计中，形式化方法有很多不同的应用。
例如，状态机是一种常见的形式化方法，广泛用于描述系统，不论是硬件或软件。
在状态机理论中，状态是一个概念，状态之间的转换由事件、动作和守卫条件组成。
通过对状态机的表示和模型化，软件工程师可以对系统的行为进行分析和设计。
除了状态机之外，还有形式化语言的应用。
形式化语言是一种用于描述单个元素或元素集之间关系的数学符号。
通过将系统的功能、属性和行为表示为形式化语言，开发人员可以在发现系统故障和设计缺陷时迅速进行识别和纠正。
更进一步，形式化方法常常与程序验证结合使用。
程序验证是一种通过自动分析和检查代码来验证程序是否符合预期行为的技术。
这种技术通常采用证明或模型检查方法。
在证明方法中，通过适当的算法和公式，开发人员可以自动为程序生成数学证明，以确定代码是否正确。
模型检查是一种基于状态空间的方法，其中所有可能的程序状态都在一张图中表示。
然后通过对这张图进行分析，开发人员可以检查代码中是否存在错误。
综上所述，形式化方法对于系统软件设计是具有一定的价值的。
我们可以通过形式化方法对系统进行严格的分析和验证，确保系统的可靠性和正确性。
虽然形式化方法具有高度的精度和可靠性，但它们的应用需要付出更高的代价和时间成本。
因此，在实际应用中，我们需要权衡使用不同的设计和测试方法，以确保系统质量和设计效率的平衡。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
形式化方法与软件可靠性作者：郭洋摘要：形式化方法是一种基于数学的表示方法。
它能帮助发现其它方法不容易发现的系统描述的不一致，不明确或不完整，有助于增加软件开发人员对系统的理解，因此形式化表示方法是提高软件系统，特别是提高安全苛刻系统的安全性与可靠性的重要手段。
软件测试作为提高软件可靠性的一种形式化方法，在不同层次不同阶段可采取不同的方式方法。
测试覆盖准则是判断测试充分性的重要手段。
关键词：形式化方法；软件；可靠性；软件测试；测试覆盖形式化表示方法的出发点是数学逻辑方法。
其目的是开发可靠的软件产品。
以目前常用软件开发方法为出发点，主要研究怎样将这些方法形式化，使软件系统的描述更精确化，以减少可能的误解所带来的问题；或以目前常用的软件开发过程为出发点，研究怎样在软件开发过程中增加一些形式化方法的应用，以提高软件的可靠性。
1 什么是形式化方法形式化方法是描述系统性质的基于数学的技术。
这样的形式化方法提供了一个框架，人们可以在框架中以系统的而不是特别的方式刻划、开发和验证系统。
如果一个方法有良好的数学基础，那么它是形式化的，典型地以形式化规约语言给出的。
这个基础提供一系列精确定义的概念，如一致性和完整性，以及更进一步，定义规约、实现和正确性。
形式化方法的一个重要研究内容是形式规约，它是对程序“做什么”的数学描述，是用具有精确语义的形式语言书写的程序功能描述，它是设计和编制程序的出发点，也是验证程序是否正确的依据。
对形式规约通常要讨论其一致性和完备性等性质。
形式规约的方法主要可分为两类：一类是面向模型的方法也称为系统建模，该方法通过构造系统的计算模型来刻画系统的不同行为特征；另一类是面向性质的方法也称为性质描述，该方法通过定义系统必须满足的一些性质来描述一个系统。
不同的形式规约方法要求不同的形式规约语言，即用于书写形式规约的语言，如代数语言One/Two等；进程代数语言；时序逻辑语言等；这些规约语言由于基于不同的数学理论及规约方法，因而也千差万别，但它们有一个共同的特点，即每种规约语言均由基本成分和构造成分两部分构成。
前者用来描述基本规约，后者把基本部分组合成大规约。
构造成分是形式规约研究和设计的重点，也是衡量规约语言优劣的主要依据。
形式化方法的分类：（1）根据说明目标软件系统的方式，形式化方法可以分为面向模型的形式化方法和面向属性的形式化方法。
（2）根据表达能力，形式化方法可以划分为基于模型的方法、基于逻辑的方法、代数方法、过程代数方法、基于网络的方法。
2 软件可靠性的定义软件可靠性是软件系统固有特性之一，它表明了一个软件系统按照用户的要求和设计的目标，执行其功能的正确程度。
软件可靠性与软件缺陷有关，也与系统输入和系统使用有关。
理论上说，可靠的软件系统应该是正确、完整、一致和健壮的。
但是实际上任何软件都不可能达到百分之百的正确，而且也无法精确度量。
一般情况下，只能通过对软件系统进行测试来度量其可靠性。
软件可靠性给出如下定义：“软件可靠性是软件系统在规定的时间内及规定的环境条件下，完成规定功能的能力”。
根据这个定义，软件可靠性包含了以下三个要素：（1）规定的时间：软件可靠性只是体现在其运行阶段，所以将“运行时间”作为“规定的时间”的度量。
“运行时间”包括软件系统运行后工作与挂起的累计时间。
由于软件运行的环境与程序路径选取的随机性，软件的失效为随机事件，所以运行时间属于随机变量。
（2）规定的环境条件：环境条件指软件的运行环境。
它涉及软件系统运行时所需的各种支持要素。
不同的环境条件下软件的可靠性是不同的。
（3）规定的功能：软件可靠性还与规定的任务和功能有关。
由于要完成的任务不同，软件的运行剖面会有所区别，则调用的子模块就不同，其可靠性也就可能不同。
所以要准确度量软件系统的可靠性必须首先明确它的任务和功能。
3 形式化方法与软件可靠性的关系随着软件的广泛应用，特别是软件在尖端领域的应用，软件可靠性成为一个非常重要的问题。
软件的可靠取决于两个方面，一个是软件产品的测试与验证，另一个是软件开发的方法与过程。
对简单的软件开发，应该是先有对软件的需求，然后对软件进行设计，然后是编写程序，最后是对程序进行测试。
对复杂的软件系统，总的过程基本还是这样，只是各个阶段也相应复杂一些。
形式化表示方法在软件开发中能够起到的作用是多方面的：（1）首先是对软件要求的描述。
软件要求的描述是软件开发的基础。
比如说一般非形式化的描述很可能导致描述的不明确和不一致。
如果描述的不明确和不一致导致设计，编程的错误，将来的修改所要付出的代价就非常大了。
如果导致的错误没有被发现，则影响程序的可靠和使用。
形式化方法则要求描述的明确性，而描述的不一致性也就相对易于发现。
（2）其次是对软件设计的描述。
软件设计的描述和软件要求的描述一样重要。
形式化方法的优点对于软件要求的描述同样适用于软件设计的描述。
另外由于有了软件要求的形式化描述，我们可以检验软件的设计是否满足软件的要求。
对于编程来讲，我们可以考虑自动代码生成。
对于一些简单的系统，形式化的描述有可能直接转换成可执行程序，这就简化了软件开发过程，节约了资源和减少了出错的可能性。
（3）另外，形式化方法可以用于程序的验证，以保证程序的正确性。
对于测试来讲，形式化方法可用于测试用例的自动生成，这可以节约许多时间和在一定程度上保证测试用例的覆盖率。
形式化方法的意义在于它能帮助发现其它方法不容易发现的系统描述的不一致，不明确或不完整，有助于增加软件开发人员对系统的理解，因此形式化方法是提高软件系统，特别是安全苛刻系统的安全性与可靠性的重要手段。
早期形式化方法在软件验证的应用是串行程序的验证，后来随着软件研究和应用的发展，逐渐多样化。
近年来，由于认识到形式化方法重视的是严谨性，逐渐有许多结合图形化软件方法、面向对象方法和形式化方法的工作。
对于复杂的软件系统的验证，最好是能够结合多种方法的使用。
这些方法对提高软件可靠性的探索和应用都极为重要。
4 软件测试软件测试作为软件可靠性保障的重要手段，本身就是一种形式化方法。
测试是基于给定的准则对系统的执行进行抽样的一个过程。
测试过程将系统的每次执行与规约进行比较，并将其中的不一致作为错误报告。
由于测试通常是对系统执行的抽样，而不是检查所有的系统执行，所以并不能保证所有的错误都能被覆盖到。
尽管测试并不能保证会发现给定程序中的所有错误，但测试易于进行，并能以合理的开销提高系统的可靠性。
特别是与演绎验证相比，测试所需要的时间开销和人力资源均明显要少。
当验证难于实施，模型检验不可行时（例如，在出现无限的或巨大的状态空间，或者复杂的数据结构时），测试方法往往仍然是适用的。
软件测试包括下面几个层次和阶段：单元测试：最底层的测试阶段，对代码的小片段单独进行测试。
集成测试：对多个代码片段协同进行测试，这些代码片段可能是由不同团队开发的。
系统测试：将系统作为一个整体进行测试，通常用于审查软件的功能性。
验收测试：通常由用户进行，检查所开发的系统是否满足其需求。
回归测试：在维护阶段进行，当对系统中的部分模块进行修改、校正或者升级时，检查系统各项功能是否仍能正确运行。
回归测试通常在为已测试系统增加新功能时使用。
5 控制流覆盖准则控制流覆盖准则是在单元测试中经常使用的一种用于设计测试用例并衡量测试充分性的测试方法。
在单元测试中，一个测试用例通常对应于所选择的一条执行路径。
路径可以进行选择，比如可以通过指定初始值和执行过程中所需要的输入来进行选择。
（然而，在程序可能出现非确定性行为时，比如存在并发的时候，指定初始值和输入不足以完全控制整个执行过程。
）测试人员可以执行一条路径并将输出结果与预期的输出进行比较。
测试过程中。
假定测试人员对待测系统正确的行为是已知的，并能发现待测程序实际行为的偏差。
在测试过程中，很少会采用完整地检查系统所有执行的方式。
因此，测试通常是基于特定的覆盖准则进行的。
按照一定的覆盖准则，可以将可能会发现同样错误的执行归为一个集合（在实践过程中，测试发现的可能是引发错误的缺陷源，而并不总是错误）。
然后测试人员在每一个集合中抽取一个作为执行样本。
例如，可以将沿着待测程序对应的流程图中同一条路径运行的执行归为一个集合。
总而言之，集合数量越大，每个集合所包含的测试用例的数量就越小。
通常（但并不一定）一个覆盖准则需要检查的执行路径越多，发现程序中潜在错误的可能性就越高，但完成测试所需要的工作量也越多。
覆盖准则可以被视为检验代码的启发式方法，其中一些覆盖准则将在下面介绍。
接下来本文将介绍几种主要的覆盖准则并通过一个示例来说明它们之间的区别。
图1 是示例程序的一部分所对应的流程图。
该示例不需要用户提供输入。
本文将基于所介绍的各种覆盖准则，给出针对该流程图的一些测试用例的示例。
图1为更好地使用这个特定的例子来强调覆盖准则的不同，在测试用例中使用在判定谓词x≡y∧z> w。
之前（即刚刚递增了y 之后）变量状态来描述。
但在一般情况下，在路径入口处采用赋值表达式来描述测试用例更为合理，因为我们可以适当地对测试进行初始化。
5.1 语句覆盖程序中的每条可执行语句（例如，赋值、输入、判定、输出）在至少一个测试用例中出现。
对语句覆盖准则，可以使用下面的赋值使判定谓词x≡y 和z>w 的计算值均为TRUE：{x↦2。
y↦2，z↦4，W↦3} 测试用例1值得注意的是这样不能覆盖到判定谓词的值为FALSE 的情况。
因此，可能会缺失某些选择false边的情况所需的必要的计算，但未在代码中出现。
5.2 边覆盖流程图中的每条可执行边都在某测试用例中出现。
特别地，在此覆盖准则下，需要覆盖待测程序所有判定谓词的true和false 分支（例如if-then-else 命令，或者while循环）。
边覆盖准则也常被称为分支覆盖或者判定覆盖。
为满足边覆盖准则，需要在测试用例1的基础上增加另一个测试用例，用以检查谓词的判定值为FALSE 的情况，使该测试用例在判定节点选择false 边。
增加的测试用例为：{ x↦3，y↦3，z↦5，w↦7} 测试用例2测试用例1和2将判定谓词x≡y∧z>w作为一个单独的单元来覆盖，而并未作为两个独立的条件来考虑。
后一个测试用例中选择false 出边是因为Z>W 不能被满足。
但条件x≡y 可能是错误的，例如应该是x≥y。
当x>y 时，递减x 的语句仍然应该被执行到，而这种情况目前未能被测试到。
在对布尔运算符使用“短路”规则的程序设计语言中，将判定谓词作为一个整体来测试会带来问题。
在该规则中，形如A∧B 的表达式，当A 的值为FALSE 时，整个表达式的值将判定为FALSE ，而不需要求B 的值。
类似地，形如AVB 的表达式，当A 的值为TRUE 时，整个表达式的值将判定为TRUE，而不需要求B的值。