题目：测试用例生成系统体系结构研究

随着信息技术的迅猛发展，计算机软件已深入应用到各个领域。作为保证软件质量的重要手段，软件测试逐渐受到人们的重视，软件测试已成为软件开发生命周期中的重要环节之一。测试用例是软件测试的核心，测试用例的自动生成是软件自动化测试的前提和关键。目前，支持测试用例自动生成的工具并不是很多，软件测试项目中经常需要进行多种类型的软件测试，测试的输入信息繁复，不同类型测试的用例生成往往需要不同的用例生成方法和策略，已有的传统测试用例生成工具不能很好的支持多种类型测试的用例生成，无法支持新类型测试的用例生成和多种格式的用例输出，信息无法与其他工具共享，不能很好的支持软件测试自动化的实施。为了解决这些问题，需要设计出一个具有良好扩展性的、支持多种类型测试的测试用例生成系统（Test Case Generation System，TCGS），并支持新类型的测试以及用例输出格式的调整，实现信息共享。软件体系结构是软件开发过程的早期设计模型，是对系统的整体抽象和把握。它描述了系统的高层模型，隐藏了系统的实现细节。软件体系结构设计与分析技术在软件开发过程中得到了越来越广泛的应用。基于软件体系结构的设计与分析，有利于改进软件的可重用性、可扩展性和可维护性，有利于软件质量的提高。本文对现有的测试用例生成方法和理论，以及软件体系结构的相关理论进行了研究，确定了TCGS的系统需求，给出满足需求的TCGS软件系统结构，确定了TCGS的体系结构概念框架和体系结构框架，并利用基于UML扩展的软件体系结构建模元素，对TCGS的体系结构进行了“4+1”视图的描述和建模。TCGS的体系结构是对TCGS的顶层抽象描述，为了满足工程化的需要，本文对基于TCGS体系结构的相关应用进行了研究，包括TCGS的扩展性架构实现、TCGS测试数据的形式化描述，以及TCGS其他特性，以便更好的指导TCGS的工程化实现。最后本文以TCGS体系结构的一个实例应用，验证了本文的研究内容与部分关键技术，证明了其可行性和有效性。