一種基于TTCN—3工具的簡單設(shè)計與實現(xiàn)

摘 要：TTCN-3語言是近年來應用比較廣泛的一致性測試描述語言，本文分析了TTCN-3語法中的特點：作用域、結(jié)構(gòu)化、import機制等內(nèi)容，并根據(jù)一致性測試的一般方法設(shè)計了一個基于TTCN-3的測試工具，并給出了基本的實現(xiàn)原理。

關(guān)鍵詞：TTCN-3；一致性測試；測試工具

中圖分類號：TP311.52

TTCN-3，簡稱測試及測試控制表達法（Testing and Test Control Notation），是國際標準化的測試準用開發(fā)編程語言，用于描述在多種通信端口上的各種響應系統(tǒng)測試。它典型的應用領(lǐng)域包括：移動通信、寬帶技術(shù)、中間件平臺、互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議等。

本文描述了一種簡單的TTCN-3編譯器和執(zhí)行器的設(shè)計和實現(xiàn)，能夠提供完整的TTCN-3運行環(huán)境。將其命名為ATR——A TTCN-3 Runner。

ATR使用的主要開發(fā)工具：JDK 5.0、Eclipse 3.4、Antlr3+StringTemplate3.2+AntlrWorks、SVN

1 編譯器

ATR選擇ANTLR3作為編譯器生成器，實現(xiàn)將TTCN-3腳本翻譯為JAVA代碼。同時，為了更好地控制代碼生成，ATR使用了stringtemplate3.2作為代碼生成模板引擎，由于TTCN3允許類型的超前引用，因此ATR采用兩遍掃描來實現(xiàn)語法/詞法分析、語義分析及代碼生成。

語法/詞法分析：MiniTTCN.g中實現(xiàn)

語義分析：MiniTTCNtree.g中實現(xiàn)

代碼生成：MiniTTCNtree.g與MiniTTCN.stg中實現(xiàn)

1.1 MiniTTCN.g

首先對TTCN3代碼進行第一遍掃描（輸入為xxx.ttcn源碼文件），分析源文件的語法并指出語法錯誤，構(gòu)造符號表（第一遍掃描只生成type類定義如module/compnent/function/testcase/record…的符號表項），對于function、testcase和control部分定義的局部變量，延遲到第二遍掃描時再加入符號表。同時，MiniTTCN.g根據(jù)輸入構(gòu)造抽象語法樹（AST），在MiniTTCNtree.g中進行的第二遍掃描即在該語法樹的基礎(chǔ)上進行。

1.2 MiniTTCNtree.g

該文件根據(jù)MiniTTCN.g寫成，具體編寫規(guī)則可參考antlr3相關(guān)文檔，實現(xiàn)對MiniTTCN.g中生成的AST進行處理，并對TTCN3語義進行檢查，最終調(diào)用MiniTTCN.stg中定義的規(guī)則生成代碼。在該文件中，繼續(xù)完善第一遍掃描時生成的符號表。

1.3 符號表

符號表保存了ATR編譯器在編譯TTCN-3文件的過程中，所有標識符的信息，如代碼片斷：

module m1{

type component Mtype{ var integer i；const boolean b：=2；}

function f1（integer v1） runs on Mtype return integer{

log（“Hello yatr?。躰”，“v1=“，v1）；

return 55+i；

}

}

表1 符號表

m_name=m1m_attrib=MODULEm_name=im_attrib=VALUE

m_subAttrib=1 m_subAttrib=VAR

m_type=1 m_type=（IntegerValueATR）

m_subTable=1 m_subTable=1

m_subTypelist=1 m_subTypelist=1

m_name=Mtypem_attrib=TYPEm_name=bm_attrib=VALUE

m_subAttrib=COMPONENT m_subAttrib=CONST

m_type=1 m_type=（BooleanValueATR）

m_subTable=（i，b） m_subTable=1

m_subTypelist=1 m_subTypelist=1

m_name=f1m_attrib=FUNCTION

m_subAttrib=1

m_type=（IntegerValueATR）

m_subTable=（v1）

m_subTypelist=1

runsOnComp=Mtype

主符號表示例子表示例

主符號表是貫穿整個編譯過程的主要符號的符號表，比如函數(shù)名、組件名的符號表項，各子表是主符號表中某項的子元素構(gòu)成的符號表。

符號表的主要用途是進行上下文語義檢查，如檢查函數(shù)中return返回的值的類型與函數(shù)原型聲明的返回值類型是否一致，兩個變量進行運算，它們的類型是否一至等，如下代碼片段：

var integer v2：=1； （1）

var charstring v3：=“hi”； （2）

var integer v：=v2+v3； （3）

這段代碼從語法層面講完全正確！但是第（3）條語句卻有一個語義錯誤，即整數(shù)不能與字符串進行加法運算。當ATR編譯器看到v2+v3這條語句后，它將從符號表中取出v2與v3，并比較兩個符號在表中的各個相關(guān)成員，以確定兩個相加的變量是否類型匹配，該過程通過如下代碼段實現(xiàn)：

expr

|^（op='+'e1=expr e2=expr） {$t=doE1E2（$op.getToken（），$e1.t，$e2.t，TSubAttribTYPE.INTEGER）；}

通過以上方法就可以順利編譯TTCN-3的腳本。

2 運行時

ATR的主要實現(xiàn)方式是，將TTCN3語言翻譯為java語言，因此運行時主要是指TTCN3語言中定義的type/value/component/port等概念，使用java語言實現(xiàn)的一個基本庫。因此比較簡單，在此就不再贅述。

3 結(jié)束語

通過對ATR的設(shè)計和實現(xiàn)全面深入的了解TTCN-3的構(gòu)造以及執(zhí)行細節(jié)。此工具可以簡單的將TTCN-3測試腳本編譯執(zhí)行，反饋測試結(jié)果。目前已經(jīng)可以運行IPSEC測試套件，LTE測試套件等標準化的測試腳本，對TTCN-3在我國的推廣和發(fā)展起到一定的推動作用。

參考文獻：

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[3]王晰，楊驊.基于TTCN-3的LTE終端一致性測試集設(shè)計概述[J].移動通信，2013（24）.

作者簡介：陳張榮（1982.05-），男，江蘇蘇州人，碩士，教師，講師，研究方向：嵌入式、物聯(lián)網(wǎng)。

作者單位：蘇州高等職業(yè)技術(shù)學校，江蘇蘇州 215000