鐵路互聯(lián)網(wǎng)售票系統(tǒng)自動(dòng)化測(cè)試研究與實(shí)現(xiàn)

馮 菲，李天翼，于 澎

（中國(guó)鐵道科學(xué)研究院 電子計(jì)算技術(shù)研究所，北京 100081）

鐵路互聯(lián)網(wǎng)售票系統(tǒng)自動(dòng)化測(cè)試研究與實(shí)現(xiàn)

馮 菲，李天翼，于 澎

（中國(guó)鐵道科學(xué)研究院 電子計(jì)算技術(shù)研究所，北京 100081）

鑒于鐵路互聯(lián)網(wǎng)售票系統(tǒng)規(guī)模龐大、業(yè)務(wù)復(fù)雜、升級(jí)頻繁等特點(diǎn)，引入自動(dòng)化測(cè)試以進(jìn)一步提高測(cè)試效率、降低測(cè)試成本。本文闡述利用商業(yè)軟件QTP和開(kāi)源軟件Selenium構(gòu)建互聯(lián)網(wǎng)售票系統(tǒng)的自動(dòng)化測(cè)試框架，并從框架設(shè)計(jì)、測(cè)試用例設(shè)計(jì)和測(cè)試數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)等方面闡述自動(dòng)化測(cè)試的實(shí)現(xiàn)。

互聯(lián)網(wǎng)售票系統(tǒng)；自動(dòng)化測(cè)試；QTP

鐵路互聯(lián)網(wǎng)售票系統(tǒng)是一個(gè)大型、高并發(fā)的實(shí)時(shí)交易系統(tǒng)，系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性、可靠性關(guān)系到廣大旅客的用戶(hù)體驗(yàn)，因此系統(tǒng)的測(cè)試工作尤其重要。目前系統(tǒng)的功能測(cè)試主要依靠手工完成，隨著系統(tǒng)規(guī)模和業(yè)務(wù)復(fù)雜度的不斷提升，手工測(cè)試已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足系統(tǒng)的測(cè)試需求。主要存在以下問(wèn)題：

（1）升級(jí)頻率高，系統(tǒng)的每次升級(jí)需要對(duì)主要業(yè)務(wù)流程進(jìn)行回歸測(cè)試?；ヂ?lián)網(wǎng)售票系統(tǒng)主要的基本業(yè)務(wù)場(chǎng)景多達(dá)幾十個(gè)，大幅增加了測(cè)試工作量，消耗了大量的時(shí)間和資源。

（2）多瀏覽器支持，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，IE、360、Chrome等6款瀏覽器合計(jì)占市場(chǎng)份額的九成，也就是說(shuō)為了滿(mǎn)足至少90%用戶(hù)瀏覽器的兼容性需求，部分測(cè)試用例需要至少執(zhí)行6次，使測(cè)試的工作量成倍增加。

（3）精度測(cè)試，部分測(cè)試場(chǎng)景需要精確操作或精準(zhǔn)比對(duì)預(yù)期結(jié)果的測(cè)試項(xiàng)不適合手工執(zhí)行，手工執(zhí)行造成的誤差將影響測(cè)試結(jié)果的可靠性。

（4）數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)測(cè)試。部分場(chǎng)景需要經(jīng)過(guò)大量的數(shù)據(jù)驗(yàn)證，手工測(cè)試不僅耗費(fèi)大量的時(shí)間和資源，還容易引起測(cè)試人員的厭倦情緒，影響到測(cè)試質(zhì)量。

鑒于上述問(wèn)題，單純的手工測(cè)試已經(jīng)不能滿(mǎn)足需求，為了進(jìn)一步提高測(cè)試效率、降低測(cè)試成本，引入自動(dòng)化測(cè)試手段已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)需要。軟件自動(dòng)化測(cè)試是把以人為驅(qū)動(dòng)的測(cè)試行為轉(zhuǎn)化為機(jī)器執(zhí)行的過(guò)程，簡(jiǎn)言之就是讓機(jī)器代替人來(lái)執(zhí)行某些軟件測(cè)試過(guò)程，并分析對(duì)比測(cè)試結(jié)果。自動(dòng)化測(cè)試通常被應(yīng)用于軟件系統(tǒng)的回歸測(cè)試、兼容性測(cè)試、可靠性測(cè)試等。

通常軟件自動(dòng)化測(cè)試離不開(kāi)自動(dòng)化測(cè)試工具，目前最為常用的工具分為兩類(lèi)：（1）以HP的QTP（QuickTest Professional）為代表的商業(yè)自動(dòng)化測(cè)試工具；（2）以Selenium為代表的開(kāi)源自動(dòng)化測(cè)試工具。為了更好的對(duì)手工測(cè)試進(jìn)行補(bǔ)充，將充分結(jié)合這兩類(lèi)工具，以期達(dá)到更好的測(cè)試效果。

1 自動(dòng)化測(cè)試的實(shí)現(xiàn)

1.1 自動(dòng)化測(cè)試需求

測(cè)試腳本是自動(dòng)化測(cè)試的靈魂，腳本的開(kāi)發(fā)、調(diào)試和維護(hù)需要大量的時(shí)間和資源。因此，在提取自動(dòng)化測(cè)試需求時(shí)，需要考慮該需求的必要性，是否是一個(gè)需要長(zhǎng)期運(yùn)行、多次重復(fù)的場(chǎng)景。有些測(cè)試需求，既需要長(zhǎng)期運(yùn)行，又需要多次重復(fù)，但操作復(fù)雜度過(guò)高，不利于腳本開(kāi)發(fā)，這樣的需求同樣也不宜作為自動(dòng)化測(cè)試需求。因此，首先整理出互聯(lián)網(wǎng)售票系統(tǒng)中的業(yè)務(wù)需求，并將其劃分為基本業(yè)務(wù)，如注冊(cè)、登錄、車(chē)票預(yù)訂、改簽、退票等，以及特殊業(yè)務(wù)，如身份核驗(yàn)、行程沖突、手機(jī)核驗(yàn)等，并進(jìn)一步細(xì)化。最終篩選出適合引入自動(dòng)化測(cè)試的需求集合。

1.2 自動(dòng)化測(cè)試設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)

1.2.1 測(cè)試框架設(shè)計(jì)

考慮到互聯(lián)網(wǎng)售票系統(tǒng)的自動(dòng)化測(cè)試是一個(gè)長(zhǎng)期持續(xù)的過(guò)程，在測(cè)試時(shí)既要覆蓋較多的業(yè)務(wù)場(chǎng)景，又要覆蓋較多的測(cè)試數(shù)據(jù)，在設(shè)計(jì)自動(dòng)化測(cè)試框架時(shí)主要考慮了測(cè)試數(shù)據(jù)和腳本分離、業(yè)務(wù)流程控制和功能點(diǎn)分離的原則。把測(cè)試數(shù)據(jù)外置在Excel文件中，運(yùn)行測(cè)試時(shí)通過(guò)測(cè)試工具的接口從外部Excel逐行讀取。把單個(gè)的功能點(diǎn)，如登錄、查找車(chē)次、下訂單、支付訂單、查詢(xún)訂單等具體業(yè)務(wù)封裝成獨(dú)立的功能函數(shù)。然后通過(guò)流程控制函數(shù)來(lái)調(diào)用功能函數(shù)，構(gòu)建不同業(yè)務(wù)場(chǎng)景，如登錄-訂票-訂單查詢(xún)，登錄-訂票-改簽，登錄-訂票-退票等。自動(dòng)化測(cè)試框架如圖1所示。

圖1 自動(dòng)化測(cè)試框架

1.2.2 測(cè)試用例設(shè)計(jì)

測(cè)試用例是自動(dòng)化測(cè)試的基石，是開(kāi)發(fā)自動(dòng)化測(cè)試腳本的基礎(chǔ)。總的來(lái)說(shuō)，自動(dòng)化測(cè)試一般重點(diǎn)覆蓋的是一些關(guān)鍵路徑，重復(fù)操作頻率比較高，腳本開(kāi)發(fā)效率又相對(duì)較高的測(cè)試用例。

自動(dòng)化測(cè)試用例設(shè)計(jì)可以參考手工測(cè)試用例，但一般不能將手工測(cè)試用例直接全部用作自動(dòng)化測(cè)試用例，因?yàn)椴皇撬械氖止y(cè)試用例都可以通過(guò)自動(dòng)化測(cè)試來(lái)實(shí)現(xiàn)。比如，手機(jī)核驗(yàn)功能的手工測(cè)試用例，其中“填寫(xiě)手機(jī)收到的驗(yàn)證碼”這個(gè)步驟是依賴(lài)測(cè)試人員肉眼從手機(jī)上看到驗(yàn)證碼后填寫(xiě)來(lái)完成的，而這個(gè)“看”的動(dòng)作是自動(dòng)化測(cè)試無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。

自動(dòng)化測(cè)試相比手工測(cè)試而言，它的異常處理能力相對(duì)較弱，在設(shè)計(jì)用例時(shí)需要全面考慮，以免測(cè)試執(zhí)行完成后報(bào)出大量錯(cuò)誤信息，增加定位問(wèn)題的難度。比如在車(chē)票預(yù)訂時(shí)，按出發(fā)地、目的地和日期查出相關(guān)車(chē)次，點(diǎn)擊“預(yù)訂”按鈕，正常情況下會(huì)跳轉(zhuǎn)到添加乘車(chē)人的頁(yè)面，但也有可能彈出提示，比如當(dāng)所選車(chē)次距離開(kāi)車(chē)時(shí)間很近時(shí)，或者所選車(chē)次是熱門(mén)車(chē)次提示需要到車(chē)站辦理改簽退票業(yè)務(wù)時(shí)，會(huì)有很多類(lèi)似的提示，都需要在設(shè)計(jì)用例時(shí)考慮在內(nèi)。

1.2.3 測(cè)試數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)

測(cè)試數(shù)據(jù)是自動(dòng)化測(cè)試的重要組成部分，選擇Excel作為自動(dòng)化測(cè)試數(shù)據(jù)的載體，便于QTP（Quick Test Professional）、Selenium調(diào)用數(shù)據(jù)，Excel的界面和編輯方式也便于測(cè)試人員對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行維護(hù)。結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)售票系統(tǒng)的實(shí)際需要，在Excel中設(shè)計(jì)了兩個(gè)主要的數(shù)據(jù)表格，分別用來(lái)控制循環(huán)次數(shù)和提供具體的測(cè)試參數(shù)，并能夠靈活地選用不同的瀏覽器執(zhí)行測(cè)試，還能靈活地控制業(yè)務(wù)場(chǎng)景循環(huán)的次數(shù)。例如，“開(kāi)始行號(hào)”規(guī)定了自動(dòng)化測(cè)試工具從第幾行開(kāi)始讀取參數(shù)數(shù)據(jù)并執(zhí)行測(cè)試?！盀g覽器類(lèi)型”規(guī)定了自動(dòng)化測(cè)試工具（主要指Selenium）選用哪種瀏覽器執(zhí)行本次測(cè)試。另外，提供具體測(cè)試參數(shù)的表格，需要考慮不同業(yè)務(wù)的通用性及數(shù)據(jù)維護(hù)的便捷性，如圖2所示。

圖2 自動(dòng)化測(cè)試數(shù)據(jù)-測(cè)試參數(shù)

通過(guò)圖2中的表格，能夠靈活的配置當(dāng)前行數(shù)據(jù)是否執(zhí)行，運(yùn)行哪種業(yè)務(wù)模式，并提供了精確的參數(shù)。例如，“是否運(yùn)行”規(guī)定了當(dāng)前行數(shù)據(jù)是否生效，如果不生效則直接跳過(guò)該行數(shù)據(jù)，繼續(xù)執(zhí)行下一行?！皹I(yè)務(wù)模式”規(guī)定了本行數(shù)據(jù)運(yùn)行的業(yè)務(wù)場(chǎng)景，例如“A”代表登錄系統(tǒng)后執(zhí)行訂票業(yè)務(wù)，“B”代表登錄系統(tǒng)后順序執(zhí)行訂票→退票業(yè)務(wù)，“C”代表登錄系統(tǒng)后順序執(zhí)行訂票→改簽→退票，“D”代表登錄系統(tǒng)后對(duì)所有已完成訂單執(zhí)行退票業(yè)務(wù)。

1.2.4 自動(dòng)化測(cè)試開(kāi)發(fā)

對(duì)象庫(kù)（OR，Object Repository）是QTP自動(dòng)化測(cè)試工具的核心，也是QTP在實(shí)際項(xiàng)目應(yīng)用中的樞紐。因此，對(duì)于對(duì)象庫(kù)的建立和維護(hù)關(guān)系重大，同時(shí)為了提高效率選擇使用共享對(duì)象庫(kù)，并安排指定人員對(duì)共享對(duì)象庫(kù)進(jìn)行維護(hù)，其他測(cè)試人員在開(kāi)發(fā)腳本時(shí)只能使用對(duì)象庫(kù)而不能對(duì)其進(jìn)行修改。

除了對(duì)象庫(kù)之外，測(cè)試業(yè)務(wù)邏輯的開(kāi)發(fā)是完成測(cè)試自動(dòng)化的另外一個(gè)重要因素。自動(dòng)化測(cè)試通常覆蓋最重要、最常用、執(zhí)行頻率較高的業(yè)務(wù)場(chǎng)景，業(yè)務(wù)腳本開(kāi)發(fā)的質(zhì)量決定了自動(dòng)化測(cè)試的成敗。通過(guò)前期的探索后決定使用QTP提供的專(zhuān)家視圖，基于對(duì)象庫(kù)手工開(kāi)發(fā)代碼。另外，為了提高腳本的健壯性，在腳本中覆蓋一些特殊的業(yè)務(wù)規(guī)則，如行程沖突處理、出票失敗處理、訂單中不能只包含兒童票、隨機(jī)選取席別等，否則自動(dòng)化執(zhí)行時(shí)可能會(huì)因?yàn)檫@些特殊的業(yè)務(wù)規(guī)則導(dǎo)致測(cè)試執(zhí)行的異常中斷。

自動(dòng)化測(cè)試腳本是該階段的產(chǎn)物，但對(duì)于測(cè)試腳本的維護(hù)是一個(gè)貫穿于自動(dòng)化測(cè)試各個(gè)階段的工作，是一個(gè)持續(xù)性的優(yōu)化過(guò)程，通過(guò)調(diào)試、執(zhí)行過(guò)程中得到的反饋不斷地再優(yōu)化、改進(jìn)和修正。

1.3 自動(dòng)化測(cè)試執(zhí)行

依托QTP強(qiáng)大的整合能力組織完整的測(cè)試工作流程，使用QTP開(kāi)發(fā)和維護(hù)測(cè)試腳本，使用QC平臺(tái)集中管理測(cè)試腳本，將自動(dòng)化測(cè)試執(zhí)行過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的缺陷自動(dòng)提交到QC平臺(tái)上。經(jīng)過(guò)前期準(zhǔn)備工作，所有的自動(dòng)化測(cè)試腳本開(kāi)發(fā)完畢并通過(guò)調(diào)試，在完成對(duì)測(cè)試環(huán)境的搭建、部署和配置以后，按照既定的測(cè)試流程進(jìn)行測(cè)試，工作時(shí)間可以選擇半自動(dòng)化測(cè)試的方式進(jìn)行，非工作時(shí)間進(jìn)行無(wú)人值守的測(cè)試，以便發(fā)現(xiàn)不同類(lèi)型的缺陷。

自動(dòng)化測(cè)試執(zhí)行完畢后，通過(guò)對(duì)提交的執(zhí)行情況、測(cè)試結(jié)果等進(jìn)行分析比較，得到詳細(xì)的分析報(bào)表、測(cè)試報(bào)告和質(zhì)量情況等，用于評(píng)估測(cè)試流程和被測(cè)對(duì)象的質(zhì)量，幫助組織消除缺陷、改進(jìn)軟件過(guò)程，最終提高軟件質(zhì)量。

2 自動(dòng)化測(cè)試實(shí)現(xiàn)中的問(wèn)題及對(duì)策

在自動(dòng)化測(cè)試實(shí)現(xiàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)以下問(wèn)題：

（1）圖片驗(yàn)證碼識(shí)別。系統(tǒng)在登錄、提交訂單時(shí)會(huì)有圖片驗(yàn)證碼，自動(dòng)化軟件無(wú)法有效識(shí)別?？梢酝ㄟ^(guò)程序屏蔽或使用“萬(wàn)能驗(yàn)證碼”的方式解決，即無(wú)論圖片如何變化都能通過(guò)驗(yàn)證，但是這種方法只適合在測(cè)試環(huán)境中使用，同時(shí)增加了開(kāi)發(fā)人員版本維護(hù)難度。

（2）人工干預(yù)的操作。測(cè)試過(guò)程中部分功能需要人工干預(yù)，如訂票、改簽業(yè)務(wù)，會(huì)轉(zhuǎn)到網(wǎng)銀系統(tǒng)或第三方支付平臺(tái)，部分銀行需要安裝網(wǎng)銀插件或手機(jī)驗(yàn)證碼完成支付，使得自動(dòng)化測(cè)試無(wú)法實(shí)現(xiàn)。解決途徑是在測(cè)試環(huán)境中使用虛擬支付平臺(tái)，直接返回支付成功、支付失敗的狀態(tài)。

（3）個(gè)別對(duì)象無(wú)法被獲取并加入對(duì)象庫(kù)。解決方案是通過(guò)描述性編程，它是另一種對(duì)象識(shí)別途經(jīng)，不依賴(lài)于對(duì)象庫(kù)，而是通過(guò)描述來(lái)識(shí)別對(duì)象。

3 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)在互聯(lián)網(wǎng)售票系統(tǒng)功能測(cè)試中引入自動(dòng)化測(cè)試，作為對(duì)手工測(cè)試的補(bǔ)充，實(shí)現(xiàn)了快速執(zhí)行回歸測(cè)試，提高了測(cè)試效率，減少人工執(zhí)行的繁瑣測(cè)試，并且，提高了測(cè)試執(zhí)行的一致性和可靠性，可以在非工作時(shí)間執(zhí)行大量的測(cè)試，將繁瑣的任務(wù)轉(zhuǎn)化為自動(dòng)化測(cè)試，節(jié)約人力成本。通過(guò)大量長(zhǎng)期的測(cè)試用例運(yùn)行，增加了軟件信任度，培養(yǎng)了測(cè)試人員開(kāi)發(fā)能力，提高團(tuán)隊(duì)工作技能。但自動(dòng)化測(cè)試還不能完全取代手工測(cè)試，手工測(cè)試仍然是功能測(cè)試中不可或缺的重要手段。

[1]趙 彬.軟件測(cè)試技術(shù)經(jīng)典教程[M].北京：科學(xué)出版社，2007.

[2]陳能技.QTP自動(dòng)化測(cè)試實(shí)踐[M].北京：電子工業(yè)出版社，2010.

[3]田艷琴.QTP從實(shí)踐到精通[M].北京：電子工業(yè)出版社，2010.

[4]黃文高.QTP自動(dòng)化測(cè)試與框架模型設(shè)計(jì)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011.

責(zé)任編輯 方 圓

Automated testing in Railway Internet Ticketing and Reservation System

FENG Fei, LI Tianyi, YU Peng
( Institute of Computing and Technologies, China Academy of Railway Sciences, Beijing 100081, China )

Due to characteristics of huge scale, complexity of service logic and frequency of updates for the Internet Ticketing and Reservation System, the article introduced automated testing as a supplement to improve eff i ciency and reduce the cost of testing. The automated testing framework was constructed by using QTP and Selenium. It was illustrated the implementation of automated testing from the aspects of framework design, test case design and test data design.

Internet Ticketing and Reservation System; automated testing; Quick Test Professional(QTP)

U293.22∶TP39

A

1005-8451（2015）11-0024-03

2015-04-10

馮 菲，研究實(shí)習(xí)員；李天翼，副研究員 。