張恩海+王鐸+于晉瑄

摘要：隨著移動(dòng)互聯(lián)行業(yè)和物聯(lián)網(wǎng)的興起，應(yīng)用層軟件比之以往無論在功能還是結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度上都有很大的提高，隨之而來的質(zhì)量問題也大大增多。故對(duì)應(yīng)用層軟件的高效測(cè)試工作變得尤為重要。本文設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)了一種高效的自動(dòng)化軟件測(cè)試系統(tǒng)。本系統(tǒng)利用云管理平臺(tái)的高性能計(jì)算能力實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)的監(jiān)控管理。在測(cè)試腳本編寫方面，采用流行的Python和JavaScript腳本語言，并建立了靈活安全的腳本管理系統(tǒng)，適用性廣泛。測(cè)試應(yīng)用模塊，通過圖像匹配，成功兼容不同移動(dòng)終端。對(duì)于測(cè)試結(jié)果，采用實(shí)時(shí)上報(bào)、分類存儲(chǔ)的模式。測(cè)試結(jié)果顯示，該系統(tǒng)工作良好，能夠滿足高效軟件測(cè)試的要求。

關(guān)鍵詞：智能移動(dòng)終端應(yīng)用層軟件自動(dòng)化測(cè)試云管理平臺(tái)

中圖分類號(hào)：TP31 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）01（c）-0000-00

引言

隨著4G網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，智能終端的迅速普及，數(shù)十萬的App應(yīng)用、不計(jì)其數(shù)的移動(dòng)Web和HTML5的蓬勃興起，人們正在享受越來越便捷的移動(dòng)互聯(lián)生活。隨著應(yīng)用的普及，用戶對(duì)App、移動(dòng)Web、HTML應(yīng)用的體驗(yàn)要求也越來越高，各個(gè)服務(wù)提供商在比拼客戶服務(wù)質(zhì)量時(shí)候，愈發(fā)關(guān)注用戶使用的真實(shí)體驗(yàn)。Android平臺(tái)以其良好的開放性，各類基于Android的智能移動(dòng)終端在快速發(fā)布。故對(duì)于Android App的開發(fā)也日趨熱門。然而各類Android App因?yàn)橹悄芙K端不能正常安裝、意外錯(cuò)誤、強(qiáng)制退出等嚴(yán)重影響用戶體驗(yàn)的缺陷越來越多[1]，開發(fā)者對(duì)于全球移動(dòng)設(shè)備的質(zhì)量和性能掌握甚少，App與移動(dòng)設(shè)備的兼容性問題常常導(dǎo)致用戶投訴。App測(cè)試與服務(wù)質(zhì)量保障矛盾十分突出，最顯著的情況是，APP無法與移動(dòng)終端有效適配，這給開發(fā)者帶去大量的損失。

1 系統(tǒng)概述

為解決上述問題，故建設(shè)基于云平臺(tái)的自動(dòng)化撥測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同應(yīng)用的功能與性能的測(cè)試，實(shí)現(xiàn)根據(jù)腳本進(jìn)行的定制的功能性測(cè)試，使其具有良好的可擴(kuò)展性和可重復(fù)性[2]。所謂軟件自動(dòng)化測(cè)試就是執(zhí)行由某種程序設(shè)計(jì)語言編制的自動(dòng)測(cè)試程序控制被測(cè)軟件的行為， 模擬手工測(cè)試步驟，完成全自動(dòng)或半自動(dòng)測(cè)試[3]。系統(tǒng)由兩部分組成，分別是云管理平臺(tái)和移動(dòng)應(yīng)用軟件測(cè)試客戶端。云管理平臺(tái)是整個(gè)系統(tǒng)的核心，完成包括與中央平臺(tái)通信，下載測(cè)試腳本及測(cè)試任務(wù)，上報(bào)測(cè)試結(jié)果，以及管理和驅(qū)動(dòng)整個(gè)測(cè)試過程的任務(wù)[4]；客戶端部分即是真正實(shí)現(xiàn)測(cè)試行為的部分，完成包括測(cè)試腳本解析，測(cè)試任務(wù)執(zhí)行，測(cè)試用例實(shí)現(xiàn)，測(cè)試結(jié)果上報(bào)，測(cè)試日志記錄的任務(wù)，并具有一定的差錯(cuò)控制能力，保障整個(gè)測(cè)試過程的完整與精確。

系統(tǒng)功能架構(gòu)如下圖1所示。

圖1 自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)功能架構(gòu)

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)重點(diǎn)就著眼于以比較小的維護(hù)代價(jià)有效地幫助用戶降低測(cè)試成本，同時(shí)提高軟件產(chǎn)品的質(zhì)量監(jiān)控，并降低測(cè)試工程師的工作強(qiáng)度和復(fù)雜度。

本自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)將分為三個(gè)部分，測(cè)試管理服務(wù)器（Test Management & Repository），測(cè)試PC客戶端（IDE & Test Runner）和智能移動(dòng)設(shè)備測(cè)試代理程序（Test Agent）。系統(tǒng)覆蓋了設(shè)計(jì)開發(fā)測(cè)試腳本，測(cè)試資源（測(cè)試PC，測(cè)試設(shè)備，測(cè)試腳本和測(cè)試日志）管理，測(cè)試任務(wù)運(yùn)行，測(cè)試任務(wù)管理，測(cè)試狀態(tài)監(jiān)控，測(cè)試日志管理和測(cè)試報(bào)告上報(bào)的全部測(cè)試流程。系統(tǒng)架構(gòu)如下圖2所示。

圖2 系統(tǒng)架構(gòu)圖

2.1測(cè)試管理服務(wù)器

負(fù)責(zé)管理系統(tǒng)中所有的測(cè)試資源，包括測(cè)試PC，測(cè)試設(shè)備，測(cè)試腳本和測(cè)試日志；管理測(cè)試任務(wù)；監(jiān)控測(cè)試狀態(tài)；發(fā)送測(cè)試報(bào)告；保存測(cè)試日志。

用戶登陸到服務(wù)器，選擇測(cè)試腳本，配置測(cè)試PC和測(cè)試設(shè)備后，創(chuàng)建測(cè)試集合，啟動(dòng)自動(dòng)化測(cè)試。測(cè)試進(jìn)行過程中，用戶可以登陸到服務(wù)器監(jiān)控當(dāng)前的測(cè)試狀態(tài)。同時(shí)測(cè)試管理服務(wù)器將會(huì)增加測(cè)試腳本版本控制功能，幫助用戶高效的管理開發(fā)設(shè)計(jì)的測(cè)試腳本。測(cè)試集合由1個(gè)或多個(gè)測(cè)試工程組合而成，測(cè)試工程之間可以由一定邏輯關(guān)系組合而成，方便用戶自定義所需的測(cè)試集合內(nèi)容。

2.2 測(cè)試PC客戶端

由兩部分組成，IDE和Test Runner。支持Python和JavaScript兩種流行腳本引擎，監(jiān)控當(dāng)前連接的測(cè)試設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。其中IDE為用戶提供開發(fā)設(shè)計(jì)測(cè)試腳本的環(huán)境，并同步顯示測(cè)試設(shè)備的屏幕內(nèi)容，提高用戶開發(fā)效率。Test Runner接受并運(yùn)行測(cè)試管理服務(wù)器下達(dá)的測(cè)試任務(wù)，同步更新測(cè)試狀態(tài)和測(cè)試日志到服務(wù)器端。

2.3 智能移動(dòng)設(shè)備測(cè)試代理程序

安裝在測(cè)試設(shè)備上，負(fù)責(zé)接收測(cè)試指令，解析并執(zhí)行測(cè)試指令，返回測(cè)試結(jié)果。系統(tǒng)支持目前市場(chǎng)上流行的智能移動(dòng)設(shè)備，包括Android、Symbian、BlackBerry和WinCE系統(tǒng)的設(shè)備，可使用USB或WIFI的通訊方式和測(cè)試PC客戶端進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。

3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)根據(jù)測(cè)試需求的邏輯編寫測(cè)試腳本[5]，可支持Python和JavaScript兩種流行腳本引擎。系統(tǒng)通過測(cè)試腳本驅(qū)動(dòng)測(cè)試接口，測(cè)試設(shè)備根據(jù)測(cè)試接口執(zhí)行測(cè)試動(dòng)作并回饋測(cè)試結(jié)果，并根據(jù)回饋的測(cè)試接口的執(zhí)行結(jié)果判定測(cè)試結(jié)果。同時(shí)系統(tǒng)采取分布式結(jié)構(gòu)來部署整體測(cè)試系統(tǒng)，各個(gè)模塊的功能相對(duì)獨(dú)立，以通信協(xié)議方式進(jìn)行聯(lián)動(dòng)工作，形成高效自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)。本系統(tǒng)是開放式系統(tǒng)，即任何符合通信協(xié)議的被測(cè)試終端都可以被此自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)所支持。

3.1 自動(dòng)化測(cè)試腳本編寫工作流程

測(cè)試腳本編寫流程，具體分為6個(gè)步驟，每個(gè)步驟的工作描述如下。

1）用戶使用IDE進(jìn)行測(cè)試腳本編寫調(diào)試工作。用戶根據(jù)測(cè)試需求和當(dāng)前的測(cè)試設(shè)備編寫調(diào)試測(cè)試腳本和錄制測(cè)試驗(yàn)證點(diǎn)，按測(cè)試需求填寫測(cè)試數(shù)據(jù)到測(cè)試用例描述表中。

2）執(zhí)行測(cè)試腳本。IDE根據(jù)編寫好的測(cè)試腳本執(zhí)行測(cè)試腳本。

3）IDE發(fā)送測(cè)試指令到測(cè)試設(shè)備。IDE按通信協(xié)議格式發(fā)送測(cè)試指令到測(cè)試設(shè)備。

4）測(cè)試設(shè)備解析并執(zhí)行測(cè)試指令。測(cè)試設(shè)備按通信協(xié)議規(guī)則解析出測(cè)試指令并執(zhí)行測(cè)試指令。

5）測(cè)試設(shè)備回饋測(cè)試指令執(zhí)行結(jié)果。測(cè)試設(shè)備按通信協(xié)議規(guī)則打包發(fā)送測(cè)試指令的執(zhí)行結(jié)果數(shù)據(jù)。

6）IDE傳輸完成編寫調(diào)試的測(cè)試腳本工程到測(cè)試管理服務(wù)器。IDE按通信協(xié)議打包壓將完成編寫調(diào)試的測(cè)試腳本工程上傳到測(cè)試管理服務(wù)器。

3.2 自動(dòng)化測(cè)試工作流程

自動(dòng)化測(cè)試工作流程，具體分為8個(gè)步驟，每個(gè)步驟的工作描述如下。

1） 用戶通過測(cè)試管理服務(wù)器創(chuàng)建測(cè)試規(guī)則、測(cè)試任務(wù)、啟動(dòng)測(cè)試。用戶根據(jù)已有或新建的測(cè)試規(guī)則創(chuàng)建應(yīng)用于某一測(cè)試設(shè)備的測(cè)試任務(wù)并填寫發(fā)送測(cè)試報(bào)告的郵箱地址等信息后開始這一測(cè)試任務(wù)。

2） 測(cè)試管理服務(wù)器發(fā)送測(cè)試任務(wù)數(shù)據(jù)包到測(cè)試執(zhí)行單元。測(cè)試管理服務(wù)器根據(jù)用戶創(chuàng)建的測(cè)試任務(wù)將需要測(cè)試的測(cè)試數(shù)據(jù)壓縮包發(fā)送給測(cè)試執(zhí)行單元。

3） 測(cè)試執(zhí)行單元解析測(cè)試任務(wù)數(shù)據(jù)，開始測(cè)試。測(cè)試執(zhí)行單元解析出測(cè)試任務(wù)中包含的測(cè)試腳本并執(zhí)行測(cè)試腳本。

4） 測(cè)試執(zhí)行單元發(fā)送測(cè)試指令到測(cè)試設(shè)備。測(cè)試執(zhí)行單元按通信協(xié)議格式發(fā)送測(cè)試指令到測(cè)試設(shè)備。

5） 測(cè)試設(shè)備解析并執(zhí)行測(cè)試指令。測(cè)試設(shè)備按通信協(xié)議規(guī)則解析出測(cè)試指令并執(zhí)行測(cè)試指令。

6） 測(cè)試設(shè)備回饋測(cè)試指令執(zhí)行結(jié)果。測(cè)試設(shè)備按通信協(xié)議規(guī)則打包發(fā)送測(cè)試指令的執(zhí)行結(jié)果數(shù)據(jù)。

7） 測(cè)試執(zhí)行單元同步傳輸測(cè)試日志到測(cè)試管理服務(wù)器。測(cè)試執(zhí)行單元按通信協(xié)議規(guī)則打包發(fā)送測(cè)試日志到測(cè)試管理服務(wù)器。

8） 測(cè)試管理服務(wù)器展示測(cè)試日志和發(fā)送測(cè)試報(bào)告給用戶。測(cè)試管理服務(wù)器展示測(cè)試日志信息，根據(jù)測(cè)試日志信息匯總為測(cè)試報(bào)告發(fā)送給用戶指定郵箱。

4 系統(tǒng)運(yùn)行結(jié)果分析

選取一些待測(cè)應(yīng)用軟件進(jìn)行測(cè)試腳本的編寫，并在實(shí)體設(shè)備上進(jìn)行測(cè)試。分析測(cè)試過程和測(cè)試結(jié)果可見，本自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)可以大大提高測(cè)試效率，降低測(cè)試成本，并將系統(tǒng)維護(hù)成本最小化。原本手動(dòng)測(cè)試需要600分鐘的工作，本系統(tǒng)只需要300分鐘，且完全自動(dòng)化測(cè)試，不需要人工操作，大大節(jié)省的勞工成本。

相比于目前流行測(cè)試系統(tǒng)的TestQuest[6]，本系統(tǒng)可降低自動(dòng)化測(cè)試腳本的維護(hù)成本，提高自動(dòng)化測(cè)試腳本的重用度。下舉例說明。當(dāng)測(cè)試點(diǎn)的圖片發(fā)生改變時(shí)，TestQuest系統(tǒng)需重新錄制所有測(cè)試用例所需的測(cè)試點(diǎn)圖片；但是本系統(tǒng)只需要修改相應(yīng)的發(fā)生改變的測(cè)試點(diǎn)圖片匹配率即可滿足測(cè)試用例的新的要求，大大提高了自動(dòng)化測(cè)試腳本的重用度。

5 總結(jié)與展望

本文針對(duì)應(yīng)用層軟件無法與移動(dòng)終端有效適配的問題，設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)終端應(yīng)用層軟件的自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)，在保證移動(dòng)終端軟件質(zhì)量和友好的用戶體驗(yàn)的同時(shí)，大大降低了軟件工程師工作的強(qiáng)度和復(fù)雜度，并且起到了幫助企業(yè)降低測(cè)試成本的作用。未來可對(duì)此系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化，根據(jù)用戶需求的改變來適配，并推廣到更廣闊的市場(chǎng)中去。同時(shí)也可以考慮對(duì)測(cè)試步驟進(jìn)行進(jìn)一步的精簡(jiǎn)，以使測(cè)試系統(tǒng)更加靈活簡(jiǎn)潔。

本文所實(shí)現(xiàn)的自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)，支持所有目前市場(chǎng)上流行的智能移動(dòng)設(shè)備，并且覆蓋智能移動(dòng)設(shè)備的軟件功能測(cè)試、軟件性能測(cè)試、設(shè)備基本功能測(cè)試等多種測(cè)試種類，應(yīng)用廣泛。隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展，智能終端應(yīng)用層軟件在功能和結(jié)構(gòu)上的復(fù)雜程度都大大提高了，應(yīng)用本文所提出的測(cè)試系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行自動(dòng)化測(cè)試，可大大提高軟件測(cè)試效率，故本文所提出的軟件自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)有較大的實(shí)際意義與設(shè)計(jì)價(jià)值。

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