劉國(guó)峰，孫玫肖，劉文韜

（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)退票模塊是鐵路客票互聯(lián)網(wǎng)售票系統(tǒng)的主要組成部分，對(duì)用戶而言，安全、可靠、方便是其推廣應(yīng)用的基礎(chǔ)，因此，在該模塊投入使用前，要進(jìn)行全面測(cè)試，盡可能發(fā)現(xiàn)退票模塊功能性的缺陷和不足，充分保證退票模塊在實(shí)際應(yīng)用中，為旅客提供準(zhǔn)確、便捷和人性化的網(wǎng)上退票服務(wù)?；ヂ?lián)網(wǎng)退票測(cè)試工作要站在旅客的角度上，充分考慮旅客在網(wǎng)上退票過程中可能產(chǎn)生的各種情形，全面測(cè)試退票模塊的基本功能，最大限度地發(fā)現(xiàn)退票模塊中的缺陷和不足?；谶@樣的測(cè)試需求，以及退票業(yè)務(wù)流程清晰的特點(diǎn)，采用場(chǎng)景法對(duì)互聯(lián)網(wǎng)退票模塊進(jìn)行測(cè)試。

場(chǎng)景法是黑盒測(cè)試中應(yīng)用比較廣泛的測(cè)試方法，黑盒技術(shù)設(shè)計(jì)測(cè)試用例的方法主要有：等價(jià)類劃分、邊界值分析、因果圖和場(chǎng)景法。在對(duì)流程性較強(qiáng)的互聯(lián)網(wǎng)退票測(cè)試中，與其他幾種主要方法相比，場(chǎng)景法有著不可比擬的優(yōu)勢(shì)。場(chǎng)景法能夠站在用戶角度上，將測(cè)試的過程按照事件流劃分為不同的場(chǎng)景，更加清晰、全面地體現(xiàn)軟件的設(shè)計(jì)思想和用戶對(duì)于軟件的體驗(yàn)，有利于測(cè)試設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)測(cè)試用例，同時(shí)使測(cè)試用例更容易理解和執(zhí)行。

1 場(chǎng)景法

1.1 場(chǎng)景法基本原理

應(yīng)用軟件大多是用事件觸發(fā)來控制流程的，事件觸發(fā)時(shí)的情景便形成了場(chǎng)景，而同一事件不同的觸發(fā)順序和處理結(jié)果就形成事件流。這種在軟件設(shè)計(jì)方面的思想也可引入到軟件測(cè)試中，可以比較生動(dòng)地描繪出事件觸發(fā)時(shí)的情景。

用例場(chǎng)景用來描述流經(jīng)用例的路徑，從用例開始到結(jié)束遍歷這條路徑上所有基本流和備選流。

圖1 用例場(chǎng)景

圖1中，經(jīng)過用例的每條路徑都用基本流和備選流來表示，基本流用黑色粗直線表示，是經(jīng)過用例的最簡(jiǎn)單的路徑，是完成某個(gè)操作必須要經(jīng)過的步驟。各備選流如圖1中所標(biāo)注，一個(gè)備選流，可能從基本流開始，在某個(gè)特定條件下執(zhí)行，然后重新加入基本流中（如備選流 1 和 備選流3）；也可能起源于另一個(gè)備選流（如備選流 2），或者終止用例而不再重新加入到某個(gè)流（如備選流 2和備選流 4）。根據(jù)圖1中每個(gè)經(jīng)過用例的路徑，可以得到不同的用例場(chǎng)景。其中，基本流為一個(gè)場(chǎng)景，基本流與其他備選流的不同組合為其他場(chǎng)景。

1.2 場(chǎng)景法存在的問題

根據(jù)定義，場(chǎng)景法的基本設(shè)計(jì)步驟為：

（1）根據(jù)軟件設(shè)計(jì)說明書，畫出用例圖。（2）確定程序的基本流及各項(xiàng)備選流。（3）根據(jù)基本流和各項(xiàng)備選流生成不同的場(chǎng)景。（4）對(duì)每一個(gè)場(chǎng)景生成相應(yīng)的測(cè)試用例。（5）對(duì)生成的測(cè)試用例進(jìn)行復(fù)審，去掉多余的測(cè)試用例。測(cè)試用例確定后，對(duì)每一個(gè)測(cè)試用例確定測(cè)試數(shù)據(jù)值。

從上面場(chǎng)景法實(shí)施的步驟中不難看出，步驟1畫出準(zhǔn)確的用例圖是場(chǎng)景法的基礎(chǔ)，它將影響到對(duì)系統(tǒng)行為的分析，以及基本流和備選流的確定。由于用例圖表意不夠豐富，不能夠細(xì)致、全面地描述系統(tǒng)行為。所以，需要一種新的系統(tǒng)表示方法代替用例圖，以便全面、準(zhǔn)確地描述系統(tǒng)的行為。

另外，傳統(tǒng)場(chǎng)景法中生成測(cè)試矩陣的過程太過繁瑣，占用了用例設(shè)計(jì)的很大一部分精力，淹沒了場(chǎng)景法在分析系統(tǒng)活動(dòng)方面的優(yōu)勢(shì)。

1.3 場(chǎng)景法的改進(jìn)

針對(duì)場(chǎng)景法存在的問題，提出以下改進(jìn)方案，并將該方案用于互聯(lián)網(wǎng)退票的測(cè)試。

采用活動(dòng)圖代替用例圖來表現(xiàn)軟件執(zhí)行過程。與用例圖相比，應(yīng)用活動(dòng)圖的優(yōu)勢(shì)在于：

（1）活動(dòng)圖表示了活動(dòng)可能發(fā)生的順序，可以在活動(dòng)圖中方便地識(shí)別基本流和備選流。（2）基于活動(dòng)圖的測(cè)試方法是進(jìn)行軟件自動(dòng)化測(cè)試的重要途徑之一。

對(duì)于測(cè)試矩陣過于繁瑣的問題，可以在測(cè)試場(chǎng)景生成后，基于測(cè)試矩陣中因素分析思想，應(yīng)用生成用例的其他方法，分析所處場(chǎng)景的基本流和備選流，直接得到需要的測(cè)試用例。

2 場(chǎng)景法用于互聯(lián)網(wǎng)退票測(cè)試

互聯(lián)網(wǎng)退票模塊流程性強(qiáng)，使用場(chǎng)景法設(shè)計(jì)測(cè)試用例，可以使退票的整個(gè)流程在測(cè)試用例中得到清晰的體現(xiàn)。同時(shí)，對(duì)流程進(jìn)行場(chǎng)景的劃分，利于設(shè)計(jì)者抓住流程中的主要事件，繼而挖出其中的測(cè)試點(diǎn)，使得測(cè)試用例覆蓋面更加全面、廣泛。

2.1 確定基本流和備選流

依據(jù)互聯(lián)網(wǎng)售票退票模塊的軟件設(shè)計(jì)說明書，得出退票模塊的活動(dòng)圖如圖2。圖2中，人與軟件交互部分用動(dòng)作狀態(tài)框表示，其他狀態(tài)用狀態(tài)框表示。

圖2 退票模塊的活動(dòng)圖

確定測(cè)試流程中的基本流和備選流是應(yīng)用場(chǎng)景法設(shè)計(jì)測(cè)試用例的關(guān)鍵。通過退票模塊的活動(dòng)圖，容易得到基本流和備選流。

一般的，基本流是將程序從開始直接執(zhí)行到結(jié)束，不出現(xiàn)任何差錯(cuò)的所有步驟按照程序執(zhí)行的順序排列出來而得到的。

如圖2，按照?qǐng)D中控制流指示順序，關(guān)注動(dòng)作狀態(tài)框中的相關(guān)動(dòng)作，找到完成整個(gè)退票過程最簡(jiǎn)短的路徑，即可得到退票模塊的基本流為：登陸→選擇“退票”→按訂票日期查詢→選擇起始日期→選擇結(jié)束日期→點(diǎn)擊查詢→選擇“退票”按鈕→確認(rèn)退票→退票成功→返回退票界面。

備選流可以從圖2中按照下面幾個(gè)原則來確定：

（1） 轉(zhuǎn)換（分叉）處，除去基本流之外的分支為備選流。（2） 判定框處，基本流之外的另一種判定（一般為否定的）為備選流。（3）基本流之外的動(dòng)作狀態(tài)框所在的分支為備選流。

由此，得到該模塊中的5個(gè)備選流。如表1。

表1 互聯(lián)網(wǎng)退票模塊備選流

2.2 建立測(cè)試場(chǎng)景

測(cè)試場(chǎng)景是在基本流的基礎(chǔ)上，結(jié)合備選流的各種組合建立的。具體方法就是依照程序執(zhí)行的流程，以基本流為主，遍歷備選流，生成測(cè)試場(chǎng)景。將上面列出的備選流按照不同的順序進(jìn)行組合，可以發(fā)現(xiàn)會(huì)產(chǎn)生上百種組合形式，顯然，這種場(chǎng)景爆炸的情形是必須要避免的。所以，備選流的組合方式需遵循一定的規(guī)則：

（1） 活動(dòng)圖中，不重疊、距離遠(yuǎn)的備選流不進(jìn)行組合。（2）邏輯上，關(guān)聯(lián)性小的備選流不進(jìn)行組合。（3）一個(gè)備選流在一個(gè)場(chǎng)景中只需被執(zhí)行一次。（4）對(duì)排列順序可能會(huì)影響結(jié)果的備選流，進(jìn)行排序組合。

例如：在活動(dòng)圖中，備選流A5，與A1和A2距離遠(yuǎn)、無重疊，不進(jìn)行組合，與A3、A4關(guān)聯(lián)性小，可以將組合產(chǎn)生的場(chǎng)景刪除。按照如上的原則，產(chǎn)生的測(cè)試場(chǎng)景如表2。

表2 互聯(lián)網(wǎng)退票模塊測(cè)試場(chǎng)景

2.3 生成測(cè)試用例

建立測(cè)試場(chǎng)景后，可以通過從確定執(zhí)行用例場(chǎng)景所需的數(shù)據(jù)元素入手構(gòu)建測(cè)試矩陣，然后根據(jù)測(cè)試矩陣生成測(cè)試用例。然而這種方法太過繁瑣，我們可以針對(duì)每個(gè)測(cè)試場(chǎng)景，采用其他用例生成方法，直接產(chǎn)生測(cè)試用例。

根據(jù)測(cè)試矩陣思想，分析每個(gè)測(cè)試場(chǎng)景，找出導(dǎo)致場(chǎng)景發(fā)生的因素，將這些條件作為變量，考慮變量發(fā)生變化時(shí)，對(duì)結(jié)果的不同影響，生成測(cè)試用例。下面以場(chǎng)景1和場(chǎng)景10為例說明測(cè)試用例的生成過程。

場(chǎng)景1：該場(chǎng)景是只有基本流的情況?；玖髦械淖兞烤褪窃诨顒?dòng)圖中動(dòng)作框中各種動(dòng)作狀態(tài)，如“選擇起始日期”，選擇的日期的情況包括：訂票之前、訂票當(dāng)日和訂票之后，考慮“選擇結(jié)束日期”時(shí)，還應(yīng)增加起始日期與結(jié)束日期相同的情況。考慮完所有可變的動(dòng)作狀態(tài)，即可得到場(chǎng)景1的測(cè)試用例。

場(chǎng)景10：該場(chǎng)景是備選流組合的情況，為避免測(cè)試用例的重復(fù)，主要考慮組合后備選流之間的相互影響。場(chǎng)景7、8、9中，已經(jīng)驗(yàn)證了備選流A1、A2、A3兩兩組合，系統(tǒng)不同功能的實(shí)現(xiàn)。這個(gè)場(chǎng)景中，只選擇其中一種輸入情況，驗(yàn)證執(zhí)行A3對(duì)A1和A2的查詢功能是否有影響。

遍歷每個(gè)場(chǎng)景，生成相應(yīng)的測(cè)試用例，將所有用例合在一起，并賦給相應(yīng)的數(shù)據(jù)，得到互聯(lián)網(wǎng)退票模塊的測(cè)試用例。

3 結(jié)束語

鐵路互聯(lián)網(wǎng)退票測(cè)試充分利用了場(chǎng)景法在設(shè)計(jì)測(cè)試用例方面的優(yōu)勢(shì)，并結(jié)合黑盒測(cè)試技術(shù)中的其他測(cè)試方法，對(duì)該模塊進(jìn)行了全面的測(cè)試，準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)了互聯(lián)網(wǎng)退票模塊功能的缺陷和不足，獲得了很好的測(cè)試效果，為改進(jìn)和完善退票模塊提供了重要依據(jù)。

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