面向对象开发已经成为主流软件开发方法,面向对象软件测试的研究却相对滞后。随着软件规模的日益扩大,测试在软件开发中的代价也日益增大,面向对象软件测试技术开始被大家所重视。UML是被OMG采纳,作为面向对象软件开发的标准图形建模语言。不同的测试阶段可以使用不同的UML图形作为测试依据。基于状态图的测试用例生成是目前的研究热点。本文围绕以上问题,进行了深入的研究与实践。论文主要工作包括：(1)对状态图,协作图做出语义分析,用数学符号对其结构进行表述,将状态图、协作图转换成可以用于运算的结构模型。(2)由于状态图表示的是单一类在输入条件下的状态迁移,无法用于多个对象间交互行为的测试。而协作图则只描述对象间的信息交互,不能作为对象自身迁移的测试依据。本文提出合并状态图的概念,以用于多个类的状态迁移、信息交互的测试用例生成。并对其做了数学建模。(3)本文基于图论以及状态机的理论,提出了合并状态图的生成以及遍历算法。由于状态图的特殊性,不仅包含有向图中的顶点路径等元素,还包含了状态迁移的输入条件,因此,根据其特殊性,本文设计了满足路径覆盖条件的生成算法。该算法去除了循环冗余路径,以得到最短路径集。(4)考虑到软件系统规模,路径集数量庞大,本文还设计了基于遗传算法的路径序列优化算法。并用气象效益评估系统进行实例分析,检验本文中提出的算法。结果表明,算法有效可行,在实际应用中能够取得良好的效果。本文的主要特色与创新之处：(1)综合考虑状态图与协作图,首次提出合并状态图模型。有效地测试类自身与类间交互引发的状态迁移。(2)设计并实现了合并状态图的覆盖算法,该算法满足软件测试充分性,生成有效的测试路径序列集。