高加瓊

（四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)系，四川 遂寧 629000）

大數(shù)據(jù)功能性測(cè)試與非功能性測(cè)試分析

高加瓊

（四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)系，四川 遂寧 629000）

大數(shù)據(jù)測(cè)試技術(shù)中不是測(cè)試軟件產(chǎn)品的個(gè)別功能，而是驗(yàn)證其數(shù)據(jù)處理的性能與功能測(cè)試．同時(shí)大數(shù)據(jù)測(cè)試的數(shù)據(jù)質(zhì)量也是一個(gè)重要方面，在測(cè)試之前就需要做好對(duì)數(shù)據(jù)的質(zhì)量檢查，本文將對(duì)大數(shù)據(jù)測(cè)試包括功能性測(cè)試與非功能性測(cè)試分析探討．

大數(shù)據(jù)測(cè)試；功能性測(cè)試；非功能性測(cè)試

隨著物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的快速發(fā)展，數(shù)據(jù)發(fā)生了“大爆炸”，規(guī)模呈現(xiàn)出幾何級(jí)的上升，其計(jì)算的基本單位已經(jīng)用Z B為單位．大數(shù)據(jù)表現(xiàn)出的特性具有 Volume(海量)、（Value）（價(jià)值密度低）、Velocity(高速)與 Variety(多樣)這幾個(gè)方面特征．大數(shù)據(jù)作為一個(gè)大的數(shù)據(jù)集合，利用傳統(tǒng)的計(jì)算技術(shù)是不能提取、存儲(chǔ)、搜索、共享、分析以及處理的大量的、多樣的、復(fù)雜的數(shù)據(jù)集合．對(duì)于這些大的數(shù)據(jù)集測(cè)試就需要使用一些工具、技術(shù)與框架來(lái)做處理.大數(shù)據(jù)測(cè)試技術(shù)中不是測(cè)試軟件產(chǎn)品的個(gè)別功能，而是驗(yàn)證其數(shù)據(jù)處理的性能與功能測(cè)試.同時(shí)大數(shù)據(jù)測(cè)試的數(shù)據(jù)質(zhì)量也是一個(gè)重要方面，在測(cè)試之前就需要做好對(duì)數(shù)據(jù)的質(zhì)量檢查，檢查不同字段的重復(fù)性，準(zhǔn)確性，一致性，有效性和數(shù)據(jù)完整性等方面的檢查．

大數(shù)據(jù)測(cè)試包括功能性測(cè)試與非功能性測(cè)試，大數(shù)據(jù)功能測(cè)試最終目的就是實(shí)現(xiàn)識(shí)別由編碼錯(cuò)誤或節(jié)點(diǎn)配置錯(cuò)誤造成的數(shù)據(jù)問(wèn)題.非功能性測(cè)試就是針對(duì)在具體行業(yè)的應(yīng)用所進(jìn)行的非功能性測(cè)試．在對(duì)這兩種功能測(cè)試前，我們需要對(duì)大數(shù)據(jù)測(cè)試流程進(jìn)行介紹．

1 .大數(shù)據(jù)測(cè)流程分析

1.1 大數(shù)據(jù)的采集

大數(shù)據(jù)測(cè)試流程首先是采集，大數(shù)據(jù)的采集是最基本的任務(wù).用多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)接收來(lái)自客戶端的數(shù)據(jù)，包括Web客戶端、App客戶端、傳感器等客戶端的數(shù)據(jù)，而且用戶可以通過(guò)大數(shù)據(jù)里的這些數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)各類數(shù)據(jù)信息做簡(jiǎn)單的查詢、處理等工作．

1.2 大數(shù)據(jù)的導(dǎo)入和預(yù)處理

大數(shù)據(jù)處理過(guò)程在采集端時(shí)雖然擁有了非常多數(shù)據(jù)庫(kù)，但是面對(duì)海量的數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)有效的分析是不夠的，還需要把這些數(shù)據(jù)導(dǎo)入到一個(gè)大型的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)，并在對(duì)數(shù)據(jù)導(dǎo)入之后做一些簡(jiǎn)單的清洗、預(yù)處理工作．S q o o p與F l u m e等軟件可優(yōu)化這些數(shù)據(jù)的互操作性，Sqoop軟件的功能就是從關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)導(dǎo)入數(shù)據(jù)到Hadoop，而且還能直接導(dǎo)入到HFDS或者Hive軟件里．Flume設(shè)計(jì)的目的是直接將日志數(shù)據(jù)或流數(shù)據(jù)導(dǎo)入到HDFS里．在導(dǎo)入與預(yù)處理的過(guò)程中其最大的特點(diǎn)就是導(dǎo)入的數(shù)據(jù)量非常大，每秒會(huì)達(dá)到百兆甚至千兆級(jí)別．

1.3 大數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析

大數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析就是對(duì)導(dǎo)入到一個(gè)大型的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)里的數(shù)據(jù)用分布式技術(shù)來(lái)對(duì)這些的數(shù)據(jù)分析、匯總等工作．

1.4 大數(shù)據(jù)的挖掘

與前面的統(tǒng)計(jì)和分析不同的是大數(shù)據(jù)挖掘一般不會(huì)預(yù)先設(shè)定好主題，數(shù)據(jù)的挖掘就是對(duì)現(xiàn)有數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析，通常采用的工具是K-means（聚類）、SVM（統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)）和naive Bayes（分類）等這些工具．

1.5 大數(shù)據(jù)的分析

當(dāng)Map Reduce過(guò)程結(jié)束后，就會(huì)把產(chǎn)生的數(shù)據(jù)輸出文件按需移到數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)或其他的事務(wù)型系統(tǒng)．對(duì)獲得的大數(shù)據(jù)分析，或者采用B I工具產(chǎn)生報(bào)表，最終實(shí)現(xiàn)讓使用者通過(guò)大數(shù)據(jù)的反映情況作出正確有利的決策．

2 .大數(shù)據(jù)的測(cè)試方法

2.1 大數(shù)據(jù)功能性測(cè)試

大數(shù)據(jù)功能性測(cè)試其關(guān)鍵是針對(duì)大數(shù)據(jù)研究大數(shù)據(jù)分析應(yīng)用的POSI XAPI，其功能主要是文件讀取、訪問(wèn)控制、元數(shù)據(jù)操作和鎖操作等方面．大數(shù)據(jù)功能性測(cè)試分成以下幾個(gè)步驟：

a）數(shù)據(jù)導(dǎo)入/預(yù)處理階段驗(yàn)證．來(lái)自不同方面的數(shù)據(jù)資源應(yīng)該被驗(yàn)證，包括網(wǎng)絡(luò)日志、物聯(lián)網(wǎng)、社會(huì)網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)文本和文件等數(shù)據(jù)資源，確保正確的數(shù)據(jù)被加載進(jìn)系統(tǒng)，保證獲取數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，也就是說(shuō)被按需加載到HDFS中待處理，并且被分割，復(fù)制到各種的數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)里．在這個(gè)階段可以使用Talend或Datameer工具進(jìn)行數(shù)據(jù)階段驗(yàn)證．

b）Map Reduce數(shù)據(jù)輸出驗(yàn)證．該階段是對(duì)加載進(jìn)HDFS后的各類數(shù)據(jù)，使用一種編程模型（Map Reduce）對(duì)來(lái)自不同數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)做處理工作，測(cè)試者在每個(gè)節(jié)點(diǎn)上進(jìn)行業(yè)務(wù)邏輯驗(yàn)證，驗(yàn)證中會(huì)出現(xiàn)在單一節(jié)點(diǎn)上運(yùn)行是正確，但是在多個(gè)節(jié)點(diǎn)上運(yùn)行又是錯(cuò)誤的，出現(xiàn)不正確的聚合，節(jié)點(diǎn)配置，輸出格式等問(wèn)題現(xiàn)象．針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，要驗(yàn)證運(yùn)行多個(gè)節(jié)點(diǎn)后的操作的正確性，可以采取在單個(gè)節(jié)點(diǎn)上對(duì)大數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)邏輯進(jìn)行驗(yàn)證，然后在多節(jié)點(diǎn)上做相同驗(yàn)證，也可以在執(zhí)行Map與Reduce進(jìn)程后驗(yàn)證數(shù)據(jù)，還可以使用源文件驗(yàn)證輸出數(shù)據(jù)情況，以確保數(shù)據(jù)處理無(wú)誤．

c）三是大數(shù)據(jù)E T L到數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)驗(yàn)證．對(duì)生成輸出數(shù)據(jù)文件被按需移到數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)或者是其它的事務(wù)型系統(tǒng)里可能會(huì)形成一個(gè)錯(cuò)誤的應(yīng)用轉(zhuǎn)換規(guī)則，從而使得提取的數(shù)據(jù)不完全． 采取的解決辦法：可以.驗(yàn)證轉(zhuǎn)換(Transformation)規(guī)則有沒(méi)有被正確應(yīng)用，也可以比較把目標(biāo)數(shù)據(jù)與HDFS文件系統(tǒng)數(shù)據(jù)來(lái)驗(yàn)證數(shù)據(jù)有沒(méi)有壞掉．

2.2 非功能性測(cè)試

由于不同的行業(yè)對(duì)大數(shù)據(jù)的應(yīng)用不同，除了功能性測(cè)試外，還需要進(jìn)行非功能性測(cè)試，比如性能測(cè)試，穩(wěn)定性測(cè)試等．

a）性能測(cè)試.大數(shù)據(jù)測(cè)試中性能主要包括吞吐量，任務(wù)完成時(shí)間，內(nèi)存利用率等各種指標(biāo)，這些指標(biāo)可以對(duì)大數(shù)據(jù)分析平臺(tái)的處理能力、數(shù)據(jù)資源使用能力的全面反映.在計(jì)算機(jī)軟件的發(fā)展過(guò)程中，人們通常采用hadoop性能監(jiān)控器來(lái)監(jiān)測(cè)運(yùn)行狀態(tài)性能指標(biāo)與瓶頸問(wèn)題，性能測(cè)試作為一個(gè)自動(dòng)化化方式進(jìn)行，測(cè)試系統(tǒng)是在不同負(fù)載狀況下的性能．

b）穩(wěn)定性測(cè)試.穩(wěn)定性測(cè)試是大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)要長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)所必須硬性的要求，要保證系統(tǒng)有沒(méi)有正常運(yùn)行，功能還保持正常與否.而在穩(wěn)定性測(cè)試中所使用的軟件工具是LTP，10ZONE，POSTMARK,FIO等類型軟件．

c）擴(kuò)展性測(cè)試.大數(shù)據(jù)時(shí)代的文件系統(tǒng)對(duì)彈性擴(kuò)展能力的要求也很重要，包括測(cè)試系統(tǒng)的彈性擴(kuò)展能力和擴(kuò)展系統(tǒng)帶來(lái)的性能影響，從而驗(yàn)證是不是具有線性擴(kuò)展能力．

d）可用性測(cè)試.大數(shù)據(jù)分析的主要特性之一就是高可用性，這樣才可以保證數(shù)據(jù)應(yīng)用業(yè)務(wù)的連續(xù)性.所以需要嚴(yán)格進(jìn)行測(cè)試和驗(yàn)證.

除了上述測(cè)試以外，非功能性測(cè)試還包括容錯(cuò)性測(cè)試、壓力測(cè)試、數(shù)據(jù)一致性測(cè)試、部署方式測(cè)試等.

3 .結(jié)語(yǔ)

由于大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)具有高效能、高擴(kuò)展、高性能、高可用、易管理和易使用的特點(diǎn)，它的架構(gòu)測(cè)試的復(fù)雜性使得其系統(tǒng)測(cè)試也變得非常復(fù)雜.在研究過(guò)程中，究竟采用功能性測(cè)試還是非功能性測(cè)試，要根據(jù)其不同的行業(yè)、應(yīng)用場(chǎng)景以及采集的數(shù)據(jù)來(lái)選用.因?yàn)榇髷?shù)據(jù)功能測(cè)試最終目的就是實(shí)現(xiàn)識(shí)別由編碼錯(cuò)誤或節(jié)點(diǎn)配置錯(cuò)誤造成的數(shù)據(jù)問(wèn)題.非功能性測(cè)試就是針對(duì)在具體行業(yè)的應(yīng)用所進(jìn)行的非功能性測(cè)試．

[1]李鵬飛，盧瑾，辛一.基于專利的大數(shù)據(jù)技術(shù)發(fā)展情報(bào)分析及戰(zhàn)略研究[J].情報(bào)雜志，2014，(09)．

[2]代亮，陳婷，許宏科，等．大數(shù)據(jù)測(cè)試技術(shù)研究[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究，2014，（06）．

[3]詹劍鋒，高婉鈴，王磊，等.Big Data Bench：開(kāi)源的大數(shù)據(jù)系統(tǒng)評(píng)測(cè)基準(zhǔn)[J].計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào)，2016，（01）．

責(zé)任編輯：張隆輝

T P 311.1

A

1672-2094（2017）04-0160-02

2017-03-28

四川省教育廳自然科學(xué)重點(diǎn)項(xiàng)目“網(wǎng)絡(luò)大數(shù)據(jù)測(cè)試基準(zhǔn)研究”（編號(hào)15 Z A 0349）

高加瓊,(1974-），女，四川天全人，四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院副教授，碩士．研究方向：計(jì)算機(jī)應(yīng)用．