重构测试代码异味对代码质量影响的度量分析

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测试异味(Test Smell)是代码异味(Code Smell)在软件测试中的衍生概念,它是软件测试中存在不良设计和不良实现的征兆。良好的软件测试可以提升软件的可靠性,因此测试代码的设计和实现是国际学者研究的热点之一。当前,测试异味的存在对代码质量的影响已经得到广泛研究,但仍旧没有从测试异味重构的视角来研究测试异味对代码质量影响,因此缺乏有效提升代码质量的测试重构操作,导致开发人员无法权衡重构测试异味所带来的利弊。为此,本文通过分析两个代码质量度量指标,即代码的缺陷倾向和变更倾向,来研究重构测试异味对代码质量的影响。本文量化了测试异味被重构前后测试代码及关联生产代码的缺陷倾向和变更倾向数量,进而探究重构测试异味后代码质量的受益程度。在此基础上,本文提出了一种基于SZZ算法和相对风险RR的方法,以评估重构测试异味对代码缺陷倾向的影响,并使用挖掘软件代码仓库技术探究了重构测试异味对代码变更倾向的影响。实验通过挖掘10个开源项目的119个历史版本,针对5种测试代码异味,分别计算重构测试异味操作之后代码质量提升效果。实验结果表明,通过重构测试异味操作对代码质量的提升效果较为明显。测试异味被重构之后,测试代码存在变更倾向的风险较之前减少162%,存在缺陷倾向的风险减少了138%,并且在重构测试异味后生产代码的变更倾向的风险减少了69%,缺陷倾向的风险减少了84%。相较于其他4种测试异味,重构敏感恒等异味对测试代码质量的提升是显著的,重构饿汉测试和神秘客人异味对生产代码质量提升的帮助更大。
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