分布式系统动态测试技术研究综述
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姜宇,E-mail:jiangyu198964@126.com

中图分类号:

TP311

基金项目:

国家重点研发计划(2022YFB3104000);


Survey of Dynamic Testing Methods for Distributed Systems
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Fund Project:

National Key Research and Development Project (2022YFB3104000);

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    摘要:

    分布式系统是当今计算生态系统的支柱,它使得现代计算更加强大、可靠和灵活,覆盖了从云计算、大数据处理到物联网等多个关键领域。然而,由于系统的复杂性,分布式系统在代码实现过程中总是会不可避免地引入一些代码缺陷,从而对系统的可用性、鲁棒性以及安全性造成巨大威胁。因此,分布式系统的测试以及缺陷挖掘工作十分重要。动态测试技术在系统运行中进行实时分析,以挖掘其缺陷,评估其行为和功能,被广泛用于各种系统应用的缺陷检测中,并成功发现了许多代码缺陷。本文首先提出了分布式系统四层缺陷威胁模型,并基于它分析了分布式系统测试需求与主要挑战,提出了对分布式系统进行动态测试的一般框架;接着从挖掘不同类型系统缺陷的角度介绍了典型的分布式系统动态测试工具;然后总结了包括不同维度测试输入生成、系统关键状态感知、缺陷判定准则构建在内的分布式动态测试的关键技术;并对当前主流分布式系统动态测试工具的覆盖率和缺陷发现能力进行了评估,从初步实验结果中我们可以看出多维度测试输入技术能有效提高分布式系统测试效率。最后,本文讨论了分布式系统动态测试的新趋势以及可能的未来发展方向。

    Abstract:

    Distributed systems underpin modern computing, enabling powerful, reliable, and flexible operations across domains such as cloud computing, big data, and IoT. However, their complexity often leads to code defects that threaten usability, robustness, and security, making testing and defect detection essential. Dynamic testing, which evaluates systems during runtime, plays a key role in uncovering defects and assessing functionality. This paper introduces a four-layer bug threat model for distributed systems, covering system configuration, user requests, node communication, and environmental faults. Based on this model, it analyzes the challenges of testing distributed systems and proposes a general framework for dynamic testing. The paper highlights critical techniques such as multidimensional test input generation, system-critical state awareness, and defect judgment criteria. Additionally, the paper reviews popular dynamic testing tools and evaluates their effectiveness in defect discovery and test coverage. The findings show that multidimensional input generation significantly enhances testing efficiency. Finally, the paper discusses emerging trends and future directions in dynamic testing of distributed systems, aiming to address their inherent challenges and improve testing outcomes.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

陈元亮,马福辰,周远航,颜臻,姜宇,孙家广.分布式系统动态测试技术研究综述.软件学报,2025,36(7):0

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  • 收稿日期:2024-08-21
  • 最后修改日期:2024-10-15
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  • 在线发布日期: 2024-12-10
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