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测试用例生成作为软件测试最为关键的环节，它是需要耗费大量的劳动力和时间的步骤，因此对于测试用例的自动生成已经成为了一种迫切的需求。同时，在软件开发过程中，UML已经成为了面向对象软件开发建模语言的工业标准。
因此，本文重点研究一种通过软件UML模型图自动生成集成测试用例(类簇级测试用例)的方法，以减少软件开发的开销。同时，由于UML自身在形式语义上的缺陷限制了对它的形式化分析，必须首先将UML模型形式化，才可以进行下一步的分析并产生测试用例。
本文首先对软件测试尤其是基于UML的测试方法的现状进行了研究分析，指出UML模型用于测试的优势所在，并重点分析了UML各种模型图的可测试性和存在的缺点。
同时，本文引入和改进了一种基于Petri网的软件模型，并研究了从UML的类图、状态图、通信图中生成该Petri网软件模型的方法。
在此基础上，本文利用Petri网分析技术，对生成的软件模型进行可达分析，由此从该模型中产生所有的测试覆盖路径，并将测试覆盖路径上变量约束条件转化为约束条件满足问题，由此产生能覆盖所有可达路径的测试用例集。
本文最后，设计并实现了一个基于上述方法的集成测试用例自动生成的原型工具，并将该工具应用于一个例子，同时使用测试用例的充分性准则对生成的测试用例进行评价，由此证明了本文介绍的测试用例生成方法生成的测试用例满足了测试充分性准则的要求。