數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)輔助測試工具

王 敏 ，陳亞光

（1.武昌理工學院 信息工程學院，湖北 武漢 430223；2.中南民族大學 生物醫(yī)學工程學院，湖北 武漢 430074）

規(guī)范化管理的軟件測試項目，從過程上劃分為：單元測試、集成測試、系統(tǒng)測試和驗收測試。如果在各個階段的測試中發(fā)現(xiàn)缺陷，在進行缺陷對應后還必須進行回歸測試。因此，規(guī)范化管理的軟件測試項目，其測試用例的設計必須包括輸入數(shù)據(jù)、執(zhí)行條件和預期結(jié)果。針對數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的測試項目，其測試用例的輸入數(shù)據(jù)、執(zhí)行條件和預期結(jié)果絕大部分體現(xiàn)在數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)上，而這些數(shù)據(jù)在測試用例設計時，通常采用與關系數(shù)據(jù)庫模型類似的Excel工作表來呈現(xiàn)。規(guī)范化管理的軟件測試項目，針對各測試階段的每一個測試用例都必須留下完備的測試結(jié)果，而針對數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的測試結(jié)果很大一部分是數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。為便于清晰地呈現(xiàn)這些結(jié)果，通常是將測試結(jié)果存放在Excel工作表中。本文提出的測試工具正是對應這種規(guī)范化管理的測試項目而設計開發(fā)的。

采用自動化測試工具進行測試，能減輕測試人員負擔、提高測試效率及測試的準確性[1-2]。雖然20世紀90年代以來人們就充分認識到測試工具的重要性，軟件開發(fā)機構也相繼開發(fā)出了一些卓有成效的測試工具產(chǎn)品，但由于測試工具購入的成本及使用培訓成本較高，商用測試工具給軟件項目帶來的時間效率及經(jīng)濟效率受到一定的限制；同時，由于軟件項目本身的復雜性，很難將測試工具充分貫穿于軟件測試項目。因此，在實際項目開發(fā)中，很多軟件開發(fā)組織并不采用商用軟件測試工具，而是針對項目特點，自行研發(fā)針對性強的輕量級輔助測試工具來改善測試過程。研究者針對數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的測試進行了大量探索，但探索的內(nèi)容主要體現(xiàn)在測試方法和測試腳本的開發(fā)方面[1-4]，對實際測試過程中細節(jié)部分的測試效率問題探索較少。而本文提出的測試工具主要針對在規(guī)范化管理的測試項目中，需要頻繁構建數(shù)據(jù)庫輸入和獲取測試結(jié)果這一特點而設計開發(fā)的，它能改善測試過程、提高測試效率。

1 應用需求

由于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)會頻繁涉及到對數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的操作，因此，測試用例的設計多數(shù)體現(xiàn)在數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的設計上。各測試用例的實施過程為制作測試數(shù)據(jù)、測試實施和結(jié)果判斷。其中，制作測試數(shù)據(jù)需要用設計的測試用例數(shù)據(jù)去更新數(shù)據(jù)庫，測試實施后需要判斷數(shù)據(jù)庫中相關數(shù)據(jù)是否與預期結(jié)果相吻合。作為測試證據(jù)的測試結(jié)果需要記錄下的信息包含：測試執(zhí)行前數(shù)據(jù)庫相關表的數(shù)據(jù)和測試執(zhí)行后相關表的數(shù)據(jù)。由此可見，在一個測試用例的測試過程中，需要分3次操作數(shù)據(jù)庫，其中1次為更新數(shù)據(jù)，另外2次為抽出數(shù)據(jù)。采用SQL-Server的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，通常使用企業(yè)管理器來操作數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)；采用Oracle的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，通常使用Object Browser來操控數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)。目前在測試過程中，采用這些工具操控數(shù)據(jù)，基本上還是人工操作，因此，仍然存在誤操作及操作效率低下的問題。如果能將測試過程中對數(shù)據(jù)的各種操作交給計算機來完成，可提高測試效率，避免誤操作的發(fā)生，并起到輔助測試的作用。為實現(xiàn)這一輔助測試功能，下面通過對餐飲管理系統(tǒng)點菜畫面的單元測試的用例設計和測試結(jié)果保留模式進行分析，探索計算機輔助測試的方法。

1.1 測試用例設計模式

圖1是采用Excel設計的點菜畫面的單元測試項目書，鑒于篇幅，這里只顯示了說明所需要的測試項目，對其他項目進行了隱藏。圖中用例編號（Case No）31用于測試點菜畫面的保存按鈕按下，在輸入檢查無誤的情況下，畫面中的數(shù)據(jù)是否正確登錄數(shù)據(jù)庫。

在進行數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的測試用例設計時，由于涉及的數(shù)據(jù)項較多，不便在測試項目書中列舉數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，通常采用Excel工作簿的另一張工作表來描述數(shù)據(jù)庫相關的輸入數(shù)據(jù)和預期結(jié)果，常用的設計格式如圖2所示。其中的信息包含：測試用例編號、測試執(zhí)行前后標記、表名、字段名及數(shù)據(jù)明細。其中的數(shù)據(jù)明細不是來自于數(shù)據(jù)庫，而是來自于人工設計；在測試執(zhí)行前需要用圖2中執(zhí)行前的數(shù)據(jù)去更新數(shù)據(jù)庫，采用人工方式可直接按行拷貝數(shù)據(jù)粘貼到數(shù)據(jù)庫表中，如果要求表中只包含所設計的測試數(shù)據(jù)，還需要先刪除表中的數(shù)據(jù)再拷貝粘貼數(shù)據(jù)。當涉及到多個表時，就需要人工不斷在Excel工作表和數(shù)據(jù)庫工具之間來回切換，操作十分繁瑣。如果按照一定的規(guī)范（圖2的樣式）設計測試用例，便可采用編程手段實現(xiàn)將Excel工作表中的數(shù)據(jù)自動寫入數(shù)據(jù)庫。

1.2 測試結(jié)果保留模式

很多項目也把測試結(jié)果稱作測試證據(jù)，留下測試結(jié)果除了便于測試人員判斷結(jié)果的正誤，很大程度上留下測試的證據(jù)也是為了便于管理。因此，保留的測試結(jié)果應詳細體現(xiàn)實施每一個測試用例的輸入數(shù)據(jù)、執(zhí)行條件、執(zhí)行過程及執(zhí)行結(jié)果，這些信息應足以體現(xiàn)測試用例的執(zhí)行過程，并且按照這些信息能再現(xiàn)測試結(jié)果。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的測試結(jié)果通常采用Excel工作表來記錄，它既能保留截圖信息，又能直觀地保留數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。圖3是點菜畫面的Case No31-32的測試結(jié)果，包含測試執(zhí)行前后數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)及畫面顯示內(nèi)容的截圖。對其分析可知，采用編程手段實現(xiàn)抽出數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)并按圖3的格式保留數(shù)據(jù)是可以做到的。

2 工具的實現(xiàn)

分析測試用例設計模式和測試結(jié)果保留模式可得，在測試過程中對數(shù)據(jù)的處理包含兩部分：（1）將工作表中設計的測試數(shù)據(jù)追加到數(shù)據(jù)庫；（2）將數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)作為測試結(jié)果抽出到Excel工作表中。也就是通過編程將圖2中的數(shù)據(jù)追加到數(shù)據(jù)庫以及將數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)抽出可以實現(xiàn)如圖3所示將測試結(jié)果顯示在工作表中。因此，數(shù)據(jù)庫輔助測試工具可設計成如圖4（此截圖為數(shù)據(jù)抽出處理的設置畫面）所示的畫面。圖4操作界面中包含有：對數(shù)據(jù)庫的連接關閉處理區(qū)、對Excel文件的打開關閉處理區(qū)、功能選項區(qū)、SQL編輯區(qū)及格式設定區(qū)。其主要功能就是實現(xiàn)輸入數(shù)據(jù)做成、測試結(jié)果做成及測試配置的保存。下面詳細分析各部分的實現(xiàn)。

2.1 輸入數(shù)據(jù)做成處理

輸入數(shù)據(jù)做成即是將設計的測試數(shù)據(jù)追加到數(shù)據(jù)庫中，圖2的數(shù)據(jù)包含描述性文字（執(zhí)行前、執(zhí)行后）、表名、字段名、字段值及數(shù)據(jù)結(jié)束標志（*****END*****），數(shù)據(jù)結(jié)束標志用于標識某數(shù)據(jù)表數(shù)據(jù)結(jié)束。利用這些數(shù)據(jù)可以提取出需要更新的表名、字段名及數(shù)據(jù)。利用圖4所示工具，建立數(shù)據(jù)庫連接、指定工作表及向數(shù)據(jù)庫追加數(shù)據(jù)的開始和結(jié)束行號，功能選項設為“數(shù)據(jù)插入”。單擊執(zhí)行按鈕的處理流程如圖5所示。圖中，“刪除現(xiàn)存數(shù)據(jù)”復選按鈕用于選擇更新數(shù)據(jù)前是否刪除數(shù)據(jù)庫中現(xiàn)存的數(shù)據(jù)，若選擇刪除現(xiàn)存數(shù)據(jù)，則需要讀取數(shù)據(jù)庫中所有用戶表名，逐一刪除后再向數(shù)據(jù)庫追加數(shù)據(jù)；過程①實現(xiàn)讀取工作表中的表名及字段名，形成INSERT語句到VALUES為止的前半部分SQL語句，當遇到數(shù)據(jù)結(jié)束標志時，再次調(diào)用過程①重置SQL語句的前半部分；過程②實現(xiàn)讀取該行單元格數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)拼接到過程①形成的SQL語句，拼接完成則執(zhí)行該語句，實現(xiàn)數(shù)據(jù)向數(shù)據(jù)庫的追加。

2.2 測試結(jié)果做成處理

測試結(jié)果做成處理主要完成用例執(zhí)行前后數(shù)據(jù)庫相關表數(shù)據(jù)的獲取，其實質(zhì)就是根據(jù)SQL語句抽出數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)結(jié)果保留到Excel工作表中。如圖4的參數(shù)設定，這里只需要指定開始行號，即指定從工作表的哪一行開始保留抽出數(shù)據(jù)，逐一讀取 “抽出數(shù)據(jù)的SQL語句”中的SQL語句，從語句中取出表名，根據(jù)表名獲取字段名寫入工作表，再執(zhí)行SQL語句抽出數(shù)據(jù)寫入工作表，同時按照“抽出數(shù)據(jù)的格式設定”進行工作表數(shù)據(jù)的格式設定，所得測試結(jié)果規(guī)范且便于結(jié)果判定。

圖5 輸入數(shù)據(jù)做成的處理流程

2.3 測試結(jié)果比較處理

為了驗證測試結(jié)果是否與預期結(jié)果相吻合，本測試工具還設計了數(shù)據(jù)比較功能。單擊主畫面的“結(jié)果比較”按鈕，打開如圖6所示的測試結(jié)果比較畫面，在畫面中分別設定參與比較的文件名、工作表名、開始及結(jié)束行號，即可對指定部分的數(shù)據(jù)進行比較，從而檢驗測試結(jié)果是否與預期結(jié)果一致。

2.4 測試配置保存處理

圖4所示的執(zhí)行畫面中，完成數(shù)據(jù)插入功能畫面設定內(nèi)容較少，但完成數(shù)據(jù)抽出功能涉及的畫面設定較多。為便于回歸測試，本工具還設計了配置保存功能，用于將畫面現(xiàn)有配置保存到指定的ini文件中，便于在需要再次執(zhí)行某測試用例時，可通過“選擇配置”實現(xiàn)讀入指定ini文件內(nèi)容進行畫面參數(shù)的設定。這一功能將保證回歸測試及驗收測試的測試效率。

本文介紹的數(shù)據(jù)庫輔助測試工具在多個項目的測試中已被采用，實踐證明了采用此輔助測試工具進行測試，可快速生成輸入數(shù)據(jù)及保留測試結(jié)果，其保留的測試結(jié)果與單元測試的結(jié)果要求的吻合度較高，其效率在單元測試過程中體現(xiàn)更為突出；同時在驗收測試中需要重現(xiàn)測試結(jié)果時，采用本工具也能快速完成測試，提高了測試效率；不僅能產(chǎn)生規(guī)范的測試文檔，還能減輕測試負擔。

[1]曹娜.大型關系數(shù)據(jù)庫自動化測試工具的設計與實現(xiàn)[D].武漢：華中科技大學，2009.

[2]王逸兮.一個數(shù)據(jù)庫功能性自動化測試系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D].武漢：華中科技大學，2011.

[3]曾強，駱德全，楊昊蘇，等.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)測試工具綜述[J].科技風，2008（16）：74.

[4]王振鐸，陳曉范.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)測試方法與技術探討[J].中國民航飛行學院學報，2008（1）：49.