基于XML的軟件自動(dòng)化測(cè)試＊

商林霞，施 展

（上海理工大學(xué) 光電信息與計(jì)算機(jī)工程學(xué)院，上海 200093）

引 言

隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用日益普及和深化，用戶對(duì)軟件的需求越來越多，對(duì)軟件要求也總是在不斷變化［1］。AutoCAD產(chǎn)品在軟件國(guó)際化的過程中，每次修改都需要對(duì)大量的測(cè)試用例進(jìn)行反復(fù)測(cè)試，還要在不同語(yǔ)言版本的操作系統(tǒng)平臺(tái)上測(cè)試，這就使得該項(xiàng)目的測(cè)試工作極為繁瑣。軟件自動(dòng)化測(cè)試作為保證軟件質(zhì)量和可靠性的關(guān)鍵技術(shù)手段，正日益受到廣泛的重視。但如何進(jìn)行測(cè)試，如何提高測(cè)試的質(zhì)量和效率，仍然是許多人深感困擾的問題［2］。根據(jù)對(duì)AutoCAD軟件測(cè)試項(xiàng)目研究與實(shí)踐的體會(huì)，介紹軟件自動(dòng)化測(cè)試技術(shù)的概述、基本過程和實(shí)現(xiàn)。結(jié)合實(shí)用的Silk Test工具以及可擴(kuò)展標(biāo)記語(yǔ)言技術(shù)（extensible markup language，XML），給出整個(gè)自動(dòng)化測(cè)試框架。

1 自動(dòng)化測(cè)試概述

整個(gè)自動(dòng)化測(cè)試平臺(tái)包含兩部分：測(cè)試平臺(tái)和服務(wù)器平臺(tái)。測(cè)試平臺(tái)包含不同語(yǔ)言版本或者不同操作系統(tǒng)的平臺(tái)；服務(wù)器平臺(tái)主要含有源代碼版本管理庫(kù)和測(cè)試結(jié)果的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)［3］。

（1）自動(dòng)化測(cè)試用例選擇

對(duì)于Silk Test工具而言，它對(duì)Java的支持很好，所以如果是多模塊、多軟件測(cè)試，首先要盡量選擇和Java相關(guān)的部分來設(shè)計(jì)用例［4］。

（2）自動(dòng)化測(cè)試環(huán)境準(zhǔn)備

開啟windows遠(yuǎn)程控制，設(shè)置文件的擴(kuò)展名可見，安裝待測(cè)試AutoCAD系列產(chǎn)品，安裝測(cè)試過程所需的自動(dòng)化測(cè)試軟件（Silk Test軟件）等等一系列配置。

（3）自動(dòng)化測(cè)試腳本開發(fā)

Silk Test自動(dòng)化測(cè)試工具支持簡(jiǎn)單的捕獲同放功能，但是這并不是自動(dòng)化測(cè)試。測(cè)試工具直接錄制產(chǎn)生的腳本是不能直接使用的，所以對(duì)于利用Silk Test工具編寫的腳本來說，通常是通過捕獲對(duì)話框圖形，抓到測(cè)試對(duì)象。然后利用Silk Test所提供的4Test語(yǔ)言來添加函數(shù)、控制結(jié)構(gòu)等［5］。

（4）自動(dòng)化測(cè)試報(bào)告生成

分權(quán)是世界范圍內(nèi)政府改革的重要趨勢(shì)，是國(guó)家治理重要工具之一。我國(guó)自1978年改革開放以來經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的分權(quán)改革帶動(dòng)了高等教育管理體制的改革，分權(quán)也成為我國(guó)高等教育管理中的發(fā)展趨勢(shì)，但高等教育分權(quán)加劇了省際間的差距和競(jìng)爭(zhēng)[1]。同時(shí)與經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的分權(quán)改革一樣，高等教育分權(quán)過程中也面臨著“放亂收死”[2]的局面。在改革開放40年之際，在提升國(guó)家治理能力和治理體系現(xiàn)代化的新時(shí)代，總結(jié)我國(guó)高等教育分權(quán)改革的歷程、經(jīng)驗(yàn)和趨勢(shì)，可以為新時(shí)代高等教育發(fā)展提供經(jīng)驗(yàn)和借鑒，推動(dòng)我國(guó)高等教育治理向更高層次的現(xiàn)代化邁進(jìn)。

分析腳本運(yùn)行的結(jié)果是否符合要求，決定每個(gè)用例自動(dòng)化測(cè)試是否通過。對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行分類整理，生成測(cè)試報(bào)告。對(duì)于不能通過的測(cè)試結(jié)果要進(jìn)行分析、記錄和通報(bào)，方便相關(guān)的測(cè)試人員和開發(fā)人員了解測(cè)試結(jié)果。

2 自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)過程

為了取得自動(dòng)化測(cè)試效率和效益的最大化，現(xiàn)選取當(dāng)前最適合自動(dòng)化的測(cè)試用例。例如自動(dòng)化測(cè)試腳本編寫異常復(fù)雜的用例、運(yùn)行自動(dòng)化測(cè)試腳本很難發(fā)現(xiàn)軟件缺陷的用例等等，都可以不運(yùn)用自動(dòng)化測(cè)試，而運(yùn)用手動(dòng)測(cè)試代替。同時(shí)在兩個(gè)測(cè)試版本的間歇進(jìn)行新的腳本的開發(fā)，當(dāng)有了一定數(shù)量的腳本之后，就讓腳本運(yùn)行起來，發(fā)揮作用［6］?，F(xiàn)只要保證自動(dòng)化運(yùn)行的環(huán)境足夠充足，那么每個(gè)測(cè)試版本所需的時(shí)間就會(huì)足夠短，節(jié)省了大量的人力。

軟件自動(dòng)化測(cè)試是一個(gè)極為復(fù)雜的過程。在不同的測(cè)試環(huán)境下，測(cè)試的流程也會(huì)有所不同。一般都要根據(jù)實(shí)際情況，制定相應(yīng)的測(cè)試流程。從軟件測(cè)試對(duì)象出發(fā)，軟件自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)框圖，如圖1所示。

對(duì)于不同語(yǔ)言版本的本地化測(cè)試，測(cè)試過程大體是相似的。首先根據(jù)AutoCAD軟件的功能特征選擇和設(shè)計(jì)測(cè)試用例，然后就是由測(cè)試用例編寫測(cè)試腳本，接著就是將這些測(cè)試腳本作為輸入運(yùn)行程序，將通過測(cè)試得到的結(jié)果與先得到的英語(yǔ)版本的結(jié)果進(jìn)行比較，最后就是將兩者的比較結(jié)果寫成測(cè)試報(bào)告，軟件開發(fā)者根據(jù)測(cè)試報(bào)告再?zèng)Q定對(duì)軟件如何處理［7］。

圖1 自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)框圖Fig.1 Automation testing system realization block diagram

3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

3.1 腳本生成

根據(jù)測(cè)試設(shè)計(jì)中的每個(gè)測(cè)試用例，利用Silk Test軟件進(jìn)行編程，完成自動(dòng)化測(cè)試腳本。腳本編寫完成，進(jìn)行不斷地調(diào)試，直至完成的腳本符合測(cè)試用例驗(yàn)證的要求。編程語(yǔ)言是4Test語(yǔ)言，整個(gè)腳本的思路是基于AutoCAD軟件對(duì)話框?qū)ο髞韺?shí)現(xiàn)的。函數(shù)中執(zhí)行圖像錄像功能的語(yǔ)句，把整個(gè)自動(dòng)化測(cè)試的windows平臺(tái)界面上的執(zhí)行過程錄制下來，方便判斷軟件是否存在缺陷。針對(duì)每個(gè)自動(dòng)化測(cè)試的測(cè)試用例，編寫測(cè)試腳本。每個(gè)測(cè)試用例都有數(shù)個(gè)測(cè)試確認(rèn)點(diǎn)，測(cè)試腳本要保證每個(gè)測(cè)試確認(rèn)點(diǎn)都能被執(zhí)行自動(dòng)化測(cè)試，生成測(cè)試結(jié)果。測(cè)試腳本程序示例如下：

3.2 結(jié)果信息讀取

軟件本地化測(cè)試的對(duì)象是本地化的軟件，需要在本地語(yǔ)言的操作系統(tǒng)上進(jìn)行。以Windows中文語(yǔ)言操作平臺(tái)為例，用Silk Test工具運(yùn)行該對(duì)話框?qū)?yīng)的測(cè)試腳本，生成XML的結(jié)果信息文件，該XML記錄了該對(duì)話框上的所有信息：文字信息、控件位置信息、控件屬性信息。

圖2中所示的AutoCAD軟件對(duì)話框的XML部分信息示例如下：

在獲取對(duì)話框信息之后，接著就要進(jìn)行XML結(jié)果的分析。讀取XML文件信息的程序片段為：

圖2 自動(dòng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件對(duì)話框示例圖Fig.2 AutoCAD dialog demonstration

其中，利用XPath的路徑表達(dá)式來選取XML文檔中的節(jié)點(diǎn)或者節(jié)點(diǎn)集［8］。如要讀取出對(duì)話框的標(biāo)題信息“選擇樣板”，則正確的 XPath語(yǔ)句是“／DIALOG／CONTROL［1］／Texts＿LIST／＠Texts＿00000”。類似地，對(duì)話框上各控件的位置、大小、屬性等信息都可獲取到。如圖2中的截?cái)噱e(cuò)誤，都用紅色線框標(biāo)示出來，提升了后期錯(cuò)誤分析的效率。

3.3 結(jié)果對(duì)比

國(guó)際化軟件自動(dòng)化測(cè)試包括軟件國(guó)際化測(cè)試和軟件本地化測(cè)試。軟件的國(guó)際化測(cè)試一般是英語(yǔ)版本的測(cè)試，必須在本地化測(cè)試之前進(jìn)行。首先進(jìn)行國(guó)際化軟件測(cè)試有助于判斷軟件國(guó)際化的設(shè)計(jì)程度，確定軟件支持的國(guó)家區(qū)域，以及本地化是否容易［9］。本地化測(cè)試過程中，以源程序軟件結(jié)果（標(biāo)準(zhǔn)英語(yǔ)版本）作為本地化軟件的主要參考。運(yùn)行英語(yǔ)版本和本地化版本的結(jié)果比較程序，本地化版本對(duì)話框都將與標(biāo)準(zhǔn)英語(yǔ)版本對(duì)話框的各項(xiàng)信息進(jìn)行對(duì)比。經(jīng)對(duì)比本地化軟件存在缺陷時(shí)有三大類情況：

（1）本地化軟件對(duì)話框的某項(xiàng)XML信息（控件的位置、大小、屬性等）是空值；

（2）本地化軟件對(duì)話框的某項(xiàng)信息值的長(zhǎng)度和標(biāo)準(zhǔn)英語(yǔ)版本的不一致；

（3）本地化軟件對(duì)話框的某項(xiàng)信息內(nèi)容（控件的位置、大小、屬性等）和標(biāo)準(zhǔn)英語(yǔ)版本的不一致。

結(jié)果比較程序的部分示例：

3.4 結(jié)果分析

在實(shí)際的項(xiàng)目測(cè)試過程中，每一步都有很具體的內(nèi)容。例如在報(bào)告測(cè)試結(jié)果的同時(shí)，實(shí)際上還包含了對(duì)測(cè)試結(jié)果的統(tǒng)計(jì)和分析，測(cè)試工程師通過對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析來判斷是否存在缺陷，將缺陷上傳至Test Desk網(wǎng)站進(jìn)行管理。

軟件測(cè)試的目的是盡可能早和盡可能多地找出缺陷，然后軟件開發(fā)人員根據(jù)測(cè)試報(bào)告確定缺陷［10］。在獲取所有的軟件對(duì)話框?qū)Ρ刃畔⒅?，總結(jié)出的典型錯(cuò)誤類型如表1所示。

實(shí)踐證明，采用自動(dòng)化測(cè)試大幅度地減少了測(cè)試難度，并且能夠確保測(cè)試結(jié)果滿足如下標(biāo)準(zhǔn)［11］：

（1）所有的測(cè)試腳本都已經(jīng)執(zhí)行；

（2）所有的變化都已經(jīng)及時(shí)地作了重新測(cè)試；

（3）通過重新運(yùn)行測(cè)試腳本，所有發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤和缺陷都已經(jīng)被紀(jì)錄而且得到解決。

表1 對(duì)話框界面的典型錯(cuò)誤類型Tab.1 Typical error type of dialog user interface

4 結(jié) 論

軟件測(cè)試結(jié)果決定著軟件產(chǎn)品質(zhì)量的好壞。要在最短時(shí)間內(nèi)完成軟件測(cè)試工作，需要認(rèn)真分析需求和研究設(shè)計(jì)說明書，做好自動(dòng)化測(cè)試的每一步工作（測(cè)試計(jì)劃、測(cè)試用例設(shè)計(jì)、測(cè)試開發(fā)、測(cè)試執(zhí)行和測(cè)試報(bào)告）［12］。項(xiàng)目中有效地組織和安排人員，并且使用Silk Test等軟件自動(dòng)化測(cè)試工具，無疑可以幫助軟件開發(fā)和測(cè)試人員大大提高測(cè)試效率。本文方法的優(yōu)異之處在于應(yīng)用對(duì)象是標(biāo)準(zhǔn)控件，獲取定位非?？旖?。在回歸測(cè)試的時(shí)候，控件的位置發(fā)生改變，只需簡(jiǎn)單修改測(cè)試腳本，腳本維護(hù)很簡(jiǎn)單。目前圖形用戶界面（graphical user interface，GUI）的軟件產(chǎn)品越來越多，使得自動(dòng)化測(cè)試得到越來越廣泛的應(yīng)用［13］。總之，軟件自動(dòng)化測(cè)試是一項(xiàng)非常復(fù)雜的工作，許多問題還需要進(jìn)一步研究。

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