图形用户界面(GUI)是当今软件必不可少的部分。尽管在软件生产中，GUI的使用量不断增加，GUI软件的测试依然是一个研究很少的领域。由于GUI软件和传统的软件有许多不同的特点，比如以用户事件作为输入和图形化数据作为输出等，这使得为传统软件开发的测试技术不能直接应用于GUI软件测试。针对GUI软件测试的这个问题，为了实现GUI软件测试的自动化，并且将GUI软件测试不同阶段的技术的关联起来，本文提出了一个统一的解决方案。方案的核心是一个在原有GUI软件测试框架基础上改进的GUI软件测试框架。在测试框架中，GUI被表示成部件的集合，每个部件都是测试的基本单元。测试框架包括测试覆盖评价器、测试用例生成器、测试用例执行器、测试结果预测分析器和回归测试管理器等组件。本文研究了针对GUI的测试组件的实现技术，提出了改进的方案。本文提出了基于综合树图的覆盖准则，提出了测试用例生成过程中人工智能规划的启发函数的构建方法和新的测试用例执行器的功能结构，简化了测试结果预测分析的功能图，改进测试结果预测分析算法，并提出一个新的回归测试管理器代替原有的回归测试器。