变异测试 是一种基于错误注入的测试方式，具体来讲就是人为在代码中注入错误，然后来观察现有的测试用例是否能够发现这些错误，如果能够发现说明测试用例是有效的，如果不能发现说明测试用例需要进一步完善和补充。
变异测试起源
变异测试在1970年被一个学生DickLipton提出，首次发现和公之于众，之后在1980年就已经出现了第一个变异测试的工具。
在学术界变异测试的研究已经持续了很长时间，研究的焦点主要集中在变异算法优化以及等价变异体分析上。
但是在工业界对变异测试的关注度一直很低，甚至很多测试技术人员压根不知道什么是变异测试，这背后的原因主要是因为 变异测试需要在单元测试已经做得比较完备的基础上才有其价值。
实施变异测试的步骤
首选我们有被测源代码（P），以及对应的测试用例代码，随后在被测源代码P上，用变异算子（S）生成变异体源代码（P'），这个过程称为变异体生成。用人话来讲其实就是对被测源代码进行“合乎语法的微小改动”，这种微小改动就是所谓的变异算子，比如原本是“加法”运算现在改成“乘法”运算，或者原本是“逻辑与”运算现在改成“逻辑或”运算，之后分别使用相同的测试用例T对被测源代码P和变异体源代码P'执行测试，最后比较测试执行结果。
- 如果两次测试结果都是通过的，说明变异注入的错误并不能被测试用例T感知，这种情况称为变异体能够“存活”，说明测试用例T的有效性存在问题，需要对测试用例进行补充和修正。
- 如果两次测试结果不同，暨在被测源代码P上执行测试通过，在变异体源代码P'上执行测试不通过，说明变异注入的错误能够被测试用例T感知到，测试用例T能够“杀死”此次变异，测试用例的有效性在此类变异上没有问题。
变异测试的几个概念
1、首先我们来了解下等价变体的概念：
源代码如下：
for(int i=0;i<10; i++){ // 源程序
//To-do ...
}
变体1如下：
for(int i=0;i!=10; i++){ //变体1
//To-do ...
}
变体2如下：
for(int i=0;i<10; i--){ //变体2
//To-do ...
}
由此可见变体1与源代码是等价的：i从0开始，经历2,3,4,5,6,7,8,9到10，在源代码中由于10<10返回False，退出循环；在变体1中由于10!=10返回False，退出循环。而变体2与源代码是非等价的：i从0开始，经历-1，-2，-3…永远达不到i<10为False的情形。
2、变异算子
对被测源代码进行“合乎语法的微小改动”，这种微小改动就是所谓的变异算子。Mutpy 中定义了以下27个变异体。
- AOD - arithmetic operatordeletion（删除算术运算符）
- AOR - arithmetic operatorreplacement（替换算术运算符）
- ASR - assignment operatorreplacement（替换赋值运算符）
- BCR - break continuereplacement（交换break和continue语句）
- COD - conditional operatordeletion（删除条件运算符）
- COI - conditional operatorinsertion（插入条件运算符）
- CRP - constant replacement（替换常量）
- DDL - decorator deletion（替换修饰符）
- EHD - exception handlerdeletion（删除异常处理）
- EXS - exception swallowing（吞咽异常）
- IHD - hiding variable deletion（删除隐藏变量）
- IOD - overriding methoddeletion（删除覆盖方法）
- IOP - overridden method callingposition change（重写调用位置更改的方法）
- LCR - logical connectorreplacement（更换逻辑连接器）
- LOD - logical operator deletion（删除逻辑运算符）
- LOR - logical operatorreplacement（替换逻辑运算符）
- ROR - relational operatorreplacement（替换关系运算符）
- SCD - super calling deletion（删除超级调用）
- SCI - super calling insert（插入超级调用）
- SIR - slice index remove（移除切片索引）
- CDI – class method decoratorinsertion（插入类方法装饰器）
- OIL - one iteration loop（一个迭代循环）
- RIL - reverse iteration loop（反向迭代循环）
- SDI – static method decoratorinsertion（插入静态方法装饰器）
- SDL - statement deletion（删除语句）
- SVD - self variable deletion（删除自变量）
- ZIL - zero iteration loop（零迭代循环）
3、一阶变异体 和 高阶变异体
看下面代码
[A] z = x * y [B] z = x / y [C] z = x/y*2 [D] z =4x/y*2
B是A的一阶变异，C是B的一阶变异，D是A的高阶变异。
测试方法
如果这个过程中，有减分，说明测试用例不完善或者出现重复的测试用例。
测试工具
在变异测试中Java常用的工具为 PITest，Python常用的工具为 Mutpy。