UML图的使用

比眉伴天荒 2022-10-24 15:29 140阅读 0赞

### 文章目录 ###

*   *  前言
     *  简单了解UML类图
     *  fuzzing book中的UML图实现
     *   *  软件测试介绍
         *  模糊测试介绍
         *  代码覆盖率简介
     *  其他

## 前言 ##

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[《The Fuzzing Book》][The Fuzzing Book] 或许是一本模糊测试导论性质书籍。里面的代码用以辅助理解概念。

由于书本内容挺多，我仅仅挑选当下需要的章节学习。

书中代码是通过类的方式进行构建，章节之间的依赖，通过类的继承实现。

尴尬的是，我看到后面章节的时候，前面章节类的结构忘记了。

恰好，我知道[UML][]这个概念。用UML结构来记录类之间的关系。

下面简单记录[UML类图][UML 1]的学习&实践过程。

本文的UML代码见[仓库][Link 1]

## 简单了解UML类图 ##

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两个入门示例：[看懂UML类图和时序图][UML 2] | [UML类图入门，看完基本懂了怎么画图了][UML 3] | [**类关系记忆技巧**][Link 2]

这个似乎详细写，但我暂时没看：[UML Tutorial][]

下面，我们简单搬运下链接中的内容

请看以下这个类图，类之间的关系是我们需要关注的：

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NpbmF0XzM4ODE2OTI0_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_left]

*  车的类图结构为<<abstract>>，表示车是一个抽象类；
 *  它有两个继承类：小汽车和自行车；它们之间的关系为实现关系，使用带空心箭头的虚线表示；（这里应该是错的。这里应该用空心箭头加实线；接口实现用带空心箭头的虚线；2021年7月24日改；）
 *  小汽车为与SUV之间也是继承关系，它们之间的关系为泛化关系，使用带空心箭头的实线表示；
 *  小汽车与发动机之间是组合关系，使用带实心箭头的实线表示；
 *  学生与班级之间是聚合关系，使用带空心箭头的实线表示；
 *  学生与身份证之间为关联关系，使用一根实线表示；
 *  学生上学需要用到自行车，与自行车是一种依赖关系，使用带箭头的虚线表示；

类关系记忆技巧总结如下表所示。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NpbmF0XzM4ODE2OTI0_size_16_color_FFFFFF_t_70]

好多箭头，记不得；可以参考下图标识。

![在这里插入图片描述][20210130104201894.gif_pic_left]

## fuzzing book中的UML图实现 ##

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### 软件测试介绍 ###

[软件测试简介][Link 3]

@startuml 1_introduce_software_test
    
    class Timer{
        start_time
        stop_time
        __enter__(self)
        __exit__(self, exc_type, exc_value, tb)
        elapsed_time(self)
    }
    note right of Timer
        elapsed_time函数可以计算当前代码的执行时间
        包含睡眠期间经过的时间
        无论是否执行了__exit__
    end note
    
    @enduml

![在这里插入图片描述][20210130104241988.png_pic_center]

### 模糊测试介绍 ###

[模糊测试简介][Link 4]

@startuml 2_break_thing_with_random_input
    
    class Runner{
        PASS = "PASS"
        FAIL = "FAIL"
        UNRESOLVED = "UNRESOLVED"
        __init__(self)
        (inp, self.UNRESOLVED) run(self,inp)
    }
    note right of Runner
        Runner为基类（不是抽象类）
        使用inp作为输入
        返回结果和三种结果状态中的一种
        此时init和run方法啥也没干
    end note
    
    
    class ProgramRunner{
        program
        __init__(self,program)
        run_process(self,inp="")
        (result,outcome) run(self,inp="")
    }
    Runner <|-- ProgramRunner
    note right of ProgramRunner
        ProgramRunner类继承Runner类
        init方法读取将要运行的程序名
        run方法读取输入，并调用run_process,将输入传递给run_process
        run_process使用子进程运行程序
    end note
    
    
    class Fuzzer{
        __init__(self)
        string fuzz(self)
        (result,outcome) run(self,runner=Runner())
        (result,outcome)[] runs(self,runner=PrintRunner(),trials)
    }
    Fuzzer ..> Runner
    note right of Fuzzer
        Fuzzer是一个基础类
        fuzz方法生成测试的输入内容
        run方法使用Runner类生成的一个对象来运行被测试程序；
            被测试的程序使用fuzz方法生成的内容作为输入
        runs方法多次调用run方法，调用次数为trials
    end note
    
    class RandomFuzzer{
        __init__(self, min_length, max_length,char_start, char_range)
        string fuzz(self)
    }
    RandomFuzzer --|> Fuzzer
    note right of RandomFuzzer
        RandomFuzzer继承Fuzzer类
        init方法读取参数：随机字符串的最小长度、最大长度、字符的开始值、字符的最大值
        fuzz根据参数的限制，随机生成字符串
    end note
    @enduml

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NpbmF0XzM4ODE2OTI0_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]

### 代码覆盖率简介 ###

[代码覆盖率简介][Link 5]

@startuml 3_code_coverage
    class Coverage{
        _trace[]
        origin_trace_function
        __init__self
        __enter__(self)
        traceit(self,frame,event,arg)
        __exit__(self,exc_type, exc_value, tb)
        trace(self)
        coverage(self)
    }
    note right of Coverage
        这个类写的很好
        _trace[]用来存储代码运行过程中的函数名和行号
        _trace[]属性在__init__方法中添加
        __enter__方法，获取当前trace函数存入origin_trace_function
                      settrace为traceit
        traceit方法，在原来trace函数的基础上，添加记录函数名和行号到_trace[]
        __exit__方法，还原使用原来的trace函数
        <b>trace方法</b>,返回_trace[]
        <b>coverage方法</b>，返回set(_trace[])
    end note
    @enduml

![在这里插入图片描述][20210130104303139.png_pic_center]

## 其他 ##

1.  [使用PlantUML绘制UML][PlantUML_UML]
    
    我使用的是`vscode`中的`plantuml`插件；插件介绍需要安装`java`和`graphviz`；
    
    我尝试直接运行`sudo apt install plantuml` ；之后在`vscode`中可以自由的使用`plantmul`了。
2.  遗憾的是，我对面向对象这一套并不熟悉。这在某种程度上限制了我对UML工具的使用。
3.  python包中既包含类，也包含单个的函数。我暂时不知道如何使用一个packet同时包含类和函数的UML表示方法。
    
    目前仅仅知道点类图的画法，作为工具，palntuml还是很好用的。

[The Fuzzing Book]: https://www.fuzzingbook.org/html/00_Table_of_Contents.html
[UML]: https://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%BB%9F%E4%B8%80%E5%BB%BA%E6%A8%A1%E8%AF%AD%E8%A8%80
[UML 1]: https://zh.wikipedia.org/wiki/%E9%A1%9E%E5%88%A5%E5%9C%96
[Link 1]: https://github.com/da1234cao/programming-language-entry-record/tree/master/fuzzing/UML
[UML 2]: https://design-patterns.readthedocs.io/zh_CN/latest/read_uml.html
[UML 3]: http://www.uml.org.cn/oobject/201905073.asp
[Link 2]: http://c.biancheng.net/view/8375.html
[UML Tutorial]: https://www.tutorialspoint.com/uml/index.htm
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NpbmF0XzM4ODE2OTI0_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_left]: /images/20221024/52afc13c15b8494bb095cc51c1f6672c.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NpbmF0XzM4ODE2OTI0_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20221024/8755960ec0494c13b0ac3beaa4af8ab4.png
[20210130104201894.gif_pic_left]: /images/20221024/badde0a78df9475aac4fcdc78e5683c9.png
[Link 3]: https://blog.csdn.net/sinat_38816924/article/details/110664084
[20210130104241988.png_pic_center]: /images/20221024/04dc15c9c4c54f00a61b0bc8fc79542e.png
[Link 4]: https://blog.csdn.net/sinat_38816924/article/details/110880475
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NpbmF0XzM4ODE2OTI0_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]: /images/20221024/b535baa8828b4370b2666aa6a995dd10.png
[Link 5]: https://blog.csdn.net/sinat_38816924/article/details/111070878
[20210130104303139.png_pic_center]: /images/20221024/74366becbe88493f93a77fff78b00182.png
[PlantUML_UML]: https://plantuml.com/zh/