1. 什么是变异测试？

变异测试是软件测试中的一种白盒方法，我们故意将错误插入程序（被测试中）中，以验证现有测试用例是否可以检测到错误。在此测试中，程序的突变体是通过对原始程序进行一些修改来创建的。

变异测试的主要目的是检查每个突变体是否创建了输出，这意味着它与原始程序的输出不同。我们将对突变程序进行轻微修改，因为如果我们大规模更改它，它会影响整体计划。

当我们检测到错误数量时，这意味着程序是正确的，或者测试用例识别故障的效率低下。

变异测试的目的是评估应该能够使突变代码失败的案例的质量，因此这种方法也称为基于故障的测试，因为它用于在程序中产生错误，这就是为什么我们可以说执行突变测试是为了检查测试用例的效率。

2. 什么是变异？

变异是程序中的一个小修改;这些小的修改计划针对编码过程中发生的典型低级错误。

通常，我们以规则的形式考虑突变算子，这些规则与数据匹配，并生成一些有效的环境来产生突变体。

3. 变异测试的类型

变异测试可分为三个部分，具体如下：

• 决策变异
• 价值变异
• 语句变异

让我们一一了解：

决策变异

在这种类型的变异测试中，我们将检查设计错误。在这里，我们将对算术和逻辑运算符进行修改以检测程序中的错误。

就像我们在算术运算符中进行以下更改一样：

• 加（+）→减（-）
• 星号（*）→ 双星号（**）
• 加号（+）→增量运算符（i++）

就像我们在逻辑运算符中进行以下更改一样

• 交换 P > → P<，或 P>=

现在，让我们看一个例子，以便我们更好地理解：

价值变异

在这种情况下，这些值将修改以识别程序中的错误，通常，我们将更改以下内容：

• 小值 à 高值
• 更高的价值 à小价值。

例如：

语句变异

语句变异意味着我们可以通过删除或替换行来对语句进行修改，如以下示例所示：

在上面的例子中，我们将语句 r=15 替换为 s=15，将 r=25 替换为 s=25。

4. 如何进行变异测试

要进行变异测试，我们将遵循以程序：

• 首先，我们将通过生成各种版本（已知突变体）将错误添加到程序的源代码中。在这里，每个突变体都有一个错误，这导致突变体类型不成功，也验证了测试用例的效率。
• 之后，我们将借助突变程序中的测试用例，实际应用程序将发现代码中的错误。
• 一旦我们确定了故障，我们将匹配实际代码和突变代码的输出。
• 在比较实际程序和突变程序的输出后，如果结果不匹配，则突变体由测试用例执行。因此，测试用例必须足以识别实际程序和突变程序之间的修改。
• 如果实际程序和突变程序产生了确切的结果，那么突变体就会被保存。这些用例是更活跃的测试用例，因为它可以帮助我们执行所有突变体。

5. 变异测试的优缺点

优点

变异测试的优点如下：

• 对于应用程序员来说，这是一种正确的错误检测方法。
• 变异测试是实现源程序广泛覆盖的绝佳方法。
• 变异测试有助于我们为客户提供最成熟和最可靠的结构。
• 这种技术可以识别程序中的所有错误，还可以帮助我们发现代码中的疑问。

缺点

变异测试的缺点如下：

• 这个测试有点耗时，而且过程更昂贵，因为我们有许多突变程序需要创建。
• 变异测试不适用于黑盒测试，因为它包括源代码中的修改。
• 与实际程序相比，每个变异将具有相同数量的测试用例。因此，大量的变异程序可能需要在真正的测试套件旁边进行测试。
• 由于这是一个繁琐的过程，因此我们可以说此测试需要自动化工具来测试应用程序。