CN102915242B - 一种利用图形化操作实现代码编程的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种利用图形化操作实现代码编程的方法，包括节点模块：根据不同被测设备及其相关的测试设备和对应的测试程序，建立与此测试程序对应的测试节点；测试环境模块：根据用户选择的被测设备信息建立当前流程图模块运行环境；流程图模块：用户根据预测被测设备及相应测试设备选择对应的测试节点，按顺序建立由各测试节点形成的图形化流程图；函数模块：适于保存和收录新增函数，用于支持节点模块和流程图模块的功能调用；代码输出模块：适于将生成的图形化流程图转化为由代码构成的可执行文件输出。本发明能够兼容多种测试环境（操作系统、CPU环境），并向用户提供图形界面编辑测试逻辑，直观的展示操作过程及测试功能模块含义。

Description

一种利用图形化操作实现代码编程的方法

技术领域

本发明涉及一种编程方法，具体涉及一种利用图形化操作来实现代码编程的方法。

背景技术

目前，在软件测试的发展中，涌现出了脚本、命令、图表等多种测试逻辑描述方式。使用脚本描述测试逻辑，例如IBM的Rational软件，通过工业标准化的脚本语言描述测试逻辑，易用性、可维护性、扩展能力较强，能够很好的支持自动化测试，但是对系统测试而言，测试脚本的直观性较差，对测试人员的编码能力要求较高。

在核电自动控制领域针对板卡级的测试中，逐渐形成了一种通过命令机制控制测试设备与被测对象实时进行数据交互来执行测试的方案。这种方案操作方便，实时性较高，能够根据被测对象变化进行及时处理，但随着测试活动的不断发展，逐渐暴露出如下问题：

1、过度依赖测试人员参与：需要测试人员根据被测对象变化及测试计划发送相应操作命令；

2、基于静态结构：只能够保存测试人员组织的测试数据、操作命令及测试活动的文字描述，但不能根据已有测试用例自动执行；

3、没有较好的命令导入机制：由于命令是通过硬编码实现的，因此只能通过测试工具的升版来加入新的测试命令。

此外，现有技术各测试程序都限定了应用环境，而且测试人员只能按照指定脚本格式编写代码，对测试人员的要求较高，还需要测试人员熟悉函数库信息，否则，使用不当将导致解析错误使测试程序无法执行。而函数库集成在测试工具中，也需要通过测试工具升版才能支持新的函数库。

发明内容

为解决现有技术中使用代码编制测试程序对测试文员要求较高且操作不直观的问题，本发明提供一种利用图形化操作实现代码编程的方法，具体方案如下：一种利用图形化操作实现代码编程的方法，其特征在于，

包括节点模块：根据不同被测设备及其相关的测试设备和对应的测试程序，建立与此测试程序对应的测试节点；

测试环境模块：根据用户选择的被测设备信息建立当前流程图模块运行环境；

流程图模块：用户根据预测被测设备及相应测试设备选择对应的测试节点，按顺序建立由各测试节点形成的图形化流程图；

函数模块：适于保存和收录新增函数，用于支持节点模块和流程图模块的功能调用；

代码输出模块：适于将生成的图形化流程图转化为由代码构成的可执行文件输出。

为适应不同数值类型：所述节点模块中的测试节点包括提供基本数值类型变量定义的变量节点、提供数组定义的数组节点、提供时间戳定义的时间戳节点、对支持的变量及数组进行正则运算的表达式节点、提供功能函数调用的函数节点，用于测试判断和循环的判定节点和循环节点上述各节点根据各自的属性为用户提供输入界面。

为方便流程图识别各测试节点：所述节点模块中的测试节点内容由表示当前节点类型的类型标识、表明当前测试节点名称的名称标识、表明当前测试节点大小的数值标识及记录测试节点坐标位置的坐标标识构成。

为方便建立流程图：所述流程图模块首先建立由开始和结束两个节点框构成的基本流程图，然后再将用户选择的测试节点按顺序加入到开始和结束两个节点框之间，最终形成完整的流程图。

为合理配置当前测试环境：所述测试环境模块提供流程图模块的信息为当前被测设备及其接口标识及测试设备的标识。

为方便自动执行多个流程图：代码输出模块能够将多个流程图按一定的执行顺序配置到一个可执行文件中。

为方便测试程序适应不同中的应用环境：所述代码模块能够根据可执行文件最终执行的环境而输出对应环境下的可执行文件。

为方便修改流程图：所述流程图模块首先利用XML信息建立整个流程图的属性信息，并将内部的各个测试节点利用XML信息进行记录，再将上述所有XML信息保存成一个XML存储流程图。

本发明能够兼容多种测试环境（操作系统、CPU环境），并向用户提供图形界面编辑测试逻辑，直观的展示操作过程及测试功能模块含义。可在工具不升版的情况下，增加对新功能的支持。本发明利用图形化操作避免了用户面对代码操作的繁琐性，而且只需要用户选择想测试的内容即可生成测试程序，无需用户了解内部代码和函数调用，大大减少了用户的编程时间，而且减小了对测试人员掌握编程知识的需求。利用选择的流程图可以输出不同应用环境下的测试程序，避免了测试程序的不兼容性。

附图说明

图1本发明的工作示意图；

图2本发明对具体测试过程抽象成相应函数的示意图；

图3本发明中代码与流程图中测试节点对应示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明的利用图形化操作实现代码编程的方法，

包括节点模块：根据不同被测设备及其相关的测试设备和对应的测试程序，建立与此测试程序对应的测试节点；其中节点模块中的测试节点包括提供基本数值类型变量定义的变量节点、提供数组定义的数组节点、提供时间戳定义的时间戳节点、对支持的变量及数组进行正则运算的表达式节点、提供功能函数调用的函数节点，用于测试判断和循环的判定节点和循环节点上述各节点根据各自的属性为用户提供输入界面。具体节点模块中的测试节点内容由表示当前节点类型的类型标识、表明当前测试节点名称的名称标识、表明当前测试节点大小的数值标识及记录测试节点坐标位置的坐标标识构成。

测试环境模块：根据用户选择的被测设备信息建立当前流程图模块运行环境；测试环境模块提供流程图模块的信息为当前被测设备及其接口标识及测试设备的标识。

流程图模块：用户根据预测被测设备及相应测试设备选择对应的测试节点，按顺序建立由各测试节点形成的图形化流程图；流程图模块首先建立由开始和结束两个节点框构成的基本流程图，然后再将用户选择的测试节点按顺序加入到开始和结束两个节点框之间，最终形成完整的流程图。流程图模块首先利用XML信息建立整个流程图的属性信息，并将内部的各个测试节点利用XML信息进行记录，再将上述所有XML信息保存成一个XML存储流程图。

函数模块：适于保存和收录新增函数，用于支持节点模块和流程图模块的功能调用；

代码输出模块：适于将生成的图形化流程图转化为由代码构成的可执行文件输出。代码输出模块能够将多个流程图按一定的执行顺序配置到一个可执行文件中，且代码模块能够根据可执行文件最终执行的环境而输出对应环境下的可执行文件。

本发明在针对板卡级的系统测试中，往往需要通过操纵测试设备来完成测试，因此采用抽象对测试设备的基本操作为不同的函数，再通过调用函数来操纵设备完成测试功能。对测试过程的抽象如图2所示，其中针对测试程序中的每个步骤来对应一个执行函数，再将相应的函数组合在一起，即形成测试程序。为了满足跨平台及集成多个测试逻辑的要求，本发明提出如下代码结构，

1、通过固有代码封装与操作系统、编译器相关的内容，来保证用户编辑测试代码时无需考虑与操作系统、编译器相关内容；

2、每个逻辑由逻辑函数、逻辑执行周期、逻辑下次执行时间三部分组成；

首先规定逻辑函数模板，并将输入参数与返回值设为空，且使用标准C代码编写，如：voidlogic(void){}。逻辑周期用于标识周期测试的运行时间，同时能够用于识别测试逻辑是周期执行还是仅执行一次。逻辑下次执行时间属于中间变量，用于当次循环开始后计算下次周期运行时间。

3、在固有代码内建立循环，依次访问各个测试逻辑，判断是否需要执行。

在上面的步骤中，为了方便用户测试，本发明利用流程图来封装代码，以对流程图的操作替代对代码的操作，从而简化操作过程。针对流程图来说，首先需要提供构成流程图中的各种功能模块，其中最基本的就是节点模块，节点模块包括能够实现各种测试步骤的测试节点，如图3所示，每个测试节点都与相应的具有一定功能的函数构成，其中的测试节点至少能够实现下述功能，

1、每个测试节点具有不同的属性，提供用户编辑；

2、每个测试节点能够依据它的属性，生成一条或多条代码；

3、每个测试节点需要能够覆盖标准C语言的主要语法，以适应跨平台应用；

4、每个测试节点能够调用外部功能函数；

5、每个测试节点能够识别外部变量，以方便对测试设备的操作；

针对以上要求，本发明中测试节点提供如下类型：

变量节点、数组节点、时间戳节点、表达式节点、函数节点、判定节点和循环节点。以上每种测试节点根据各自属性，提供相应界面供用户编辑。如：

变量节点提供有符号单字节整型int8_t；无符号单字节整型uint8_t；有符号双字节整型int16_t；无符号双字节整型uint16_t；有符号四字节整型int32_t；无符号四字节整型uint32_t；单精度浮点型float32_t；双精度浮点型float64_t；字符串类型char*。其中变量值以字符串形式保存，会根据数据类型对变量值进行判断。

在外部功能函数的导入方面，规定了功能函数的书写格式，允许用户导入功能函数并在流程图函数节点中识别。对外部变量的识别，首先利用单独的模块来管理外部变量，其次在流程图测试节点中要能识别外部变量并用于函数操作。每个测试节点包括表示当前节点类型的类型标识、表明当前测试节点名称的名称标识、表明当前测试节点大小的数值标识及记录测试节点坐标位置的坐标标识。还可以设置当前测试节点的代码缩进层级，以用于流程图生成代码后的可读性，其默认层级为0，每进入一次判定或循环语句，代码层级+1，每离开一次判定或循环语句，代码层级-1。生成代码时会根据代码缩进层级在生成代码左侧使用对应数目空格填充。

流程图模块对测试节点进行下述操作：

1、绘制测试节点的图形：即在指定坐标点绘制测试节点图形，测试节点图形主要由两部分组成，一是测试节点图标，二是测试节点名称，这样可以通过测试节点图标来区分不同的测试节点类型，通过测试节点名称来区分相同测试节点类型的不同节点。

2、判断选定点是否在节点区域：为了简单起见，选定测试节点的作用区域为以测试节点坐标为中心并由节点大小确定的矩形区域。当光标移动时，会根据光标位置判断光标是否在测试节点作用区内，如果在该区域内，则表示该测试节点被选中，否则未选中。

3、测试节点的自检查：用于判断测试节点属性是否正确，例如：变量节点的变量名格式是否正确，初始值是否合理，表达式节点用户所写表达式语法是否正确。

4、测试节点的自删除：封装测试节点的删除操作，主要分两步，第一步，断开与父节点（上方连接的测试节点）、子节点（下方连接的测试节点）的连接，重设测试节点连接，第二步，删除节点。需要说明的是，开始节点和结束节点是流程图进入、离开的标识，不允许用户删除。此外对判断节点if和循环节点While执行删除操作时，将删除该节点至对应IfEnd、WhileEnd节点（包含）内的所有节点；对IfEnd、WhileEnd节点，用于标识判定、循环的结束，只能通过删除对应的If或While节点时自动删除该节点，不允许用户单独执行删除操作，以保证结构的完整性。

5、获取测试节点代码：根据测试节点属性，生成对应的代码。

6、获取测试节点格式化属性：用于格式化属性输出，以方便用户浏览编辑。

流程图模块从开始节点开始遍历至结束节点为止，如果遇到If节点，先遍历左分支至匹配IfEnd节点，然后遍历右分支至匹配IfEnd节点，再从IfEnd节点开始遍历；对其它测试节点（除结束节点外），依次遍历左分支。流程图模块的图形界面是流程图对外展现的窗口，对流程图的任意操作将触发整个流程图重绘。流程图的绘制主要由计算节点坐标与绘制图形两步组成。首先规定流程图横向操作、纵向操作的基本单位（像素数），确定能够覆盖测试节点的范围，然后通过流程图遍历计算各测试节点坐标。遍历方式为：从开始节点开始遍历，依次计算各个测试节点坐标，至结束节点结束；此过程中如果遇到非If-IfEnd节点，走左分支，纵坐标+1，横坐标不变；如果遇到If节点，则遍历左分支，纵坐标+1，遍历至匹配IfEnd节点后返回至If节点；再遍历右分支，纵坐标+1，横坐标=左分支横坐标最大值+1，遍历至匹配IfEnd节点后结束；IfEnd节点纵坐标为If节点纵坐标+左右分支长度较大值+1（或者左右分支最大纵坐标+1），横坐标与If节点相同。获取各测试节点的坐标后，再次遍历流程图以绘制各测试节点图形及各测试节点间的连线。连线绘制时，首先从开始节点开始遍历，至结束节点结束，绘制流程图；如果遇到非If节点，只绘测试节点图标及测试节点标题，根据下一子节点是否为IfEnd节点绘制与子节点连线。如果遇到If节点，只绘测试节点图标及测试节点标题，绘制与左子节点连线，并根据右分支是否为空绘制与右子节点连线。

本发明中流程图模块的存储是通过XML实现的，主要方案如下：

静态结构：通过XML存储流程图信息，包括流程图的属性信息，如某流程图的名称为AISto，周期为8ms，存储内容如下，：<flowchartname="AISto″description="″author="Unknow″period_s=″0″period_ms=″8″>；节点信息：包括保存各测试节点的名称、类型等关键属性，如某一表达式节点名称为“DI_1_4_001_VALUE=1”，表达式为“DI_1_4_001_VALUE=1”，参照如下保存节点内容：<flownodetype="Express″name="DI_1_4_001_VALUE=1″express="DI_1_4_001_VALUE=1″/>。

动态结构：通过遍历所有测试节点，将各个独立的XML节点串联成完整流程图XML信息。其中需要注意普通测试节点是直接通过线性结构保存，而if-ifend节点和while-whileend节点时需要保存其右分支的内容。

本发明通过XML的存储结构能够方便的对流程图进行操作，包括通过XML文件保存流程图并支持打开或存储。通过文件的读写支持流程图的复制，复制过程为，先写已有流程图XML文件，然后读文件修改流程图名称、周期等信息，完成复制。允许在指定点插入已有流程图，即可将另一个或几个流程图插入到当前流程图中，并输出成一个测试程序进行执行，包括一个或多个流程图内容的测试程序在执行时，会按预先设定的顺序和条件进行执行。

本发明中流程图的遍历和节点的访问策略是流程图操作的前提。为了统一管理不同数据类型的全局变量，在代码全局区分配一段内存用于保存全局变量。在生成代码时，通过宏定义来标识全局变量。下面通过实例来说明这一过程。

假定用户增加三个变量VG_TEST1（uint32_t）、VG_TEST2（uint8_t）、VG_TEST3（uint16_t）。

首先，在代码全局区存在分配一个单字节数组BYTEState[32]；默认大小为32，可以依据用户声明变量数据总长度更新，如果数据总长度大于32，则依据数据总长度增大该数值，否则保持默认值32。本例中，数据总长度为4+1+2=7字节小于32，则分配内存大小保持32。

其次，通过宏定义来标识全局变量，依据数据长度计算在分配内存中的偏移，三个点的偏移依次为0、4、5。宏定义的格式为“#Define变量名^＊((数据类型^＊)(&State[偏移]))”。本例生成如下三个宏定义，

#DefineVG_TEST1^＊((uint32_t^＊)(&State[0]))

#DefineVG_TEST2^＊((uint8_t^＊)(&State[4]))

#DefineVG_TEST3^＊((uint16_t^＊)(&State[5]))

最后，需要根据全局变量的初始值对分配内存进行初始化。假定本例，用户设置VG_TEST1数值为1，VG_TEST2数值为3，VG_TEST3数值为4，在初始化时增加代码“名称=数值；”。

VG_TEST1=1；

VG_TEST2=3；

VG_TEST3=4；

本发明中测试环境模块是为了方便测试设备、被测设备与测试数据的管理，流程图模块在全局变量之外会引入如下四种外部实体变量：

1、检测器变量：标识测试设备；

2、端口变量：标识测试设备接口；

3、设备变量：标识被测设备；

4、字节码变量：标识所涉及的字节流、数据流，主要体现为通信报文；

5、测点变量：按照指定数据类型表示字节流中的单个数据段，仅支持数值类型。

对检测器、端口、设备、字节码变量主要通过流程图中的函数节点调用。生成代码时，主要通过指定结构的数组来保存它们的名称、类型等信息。对测点变量，除了函数节点，能够在表达式、循环、判定等节点中应用。测点变量为固有全局变量。

函数模块是通过功能库来管理所支持的功能函数，是流程图模块实现功能扩展的窗口。通过库类别-功能库-库文件-库函数的多级结构，组织管理功能函数。规定库文件、库函数的描述格式，允许导入库文件。通过规定的描述格式获取库文件的描述及所支持的库函数型。用户可以按照定义格式编写库文件，使用界面提供工具导入到流程图模块中进行调用。流程图模块中的函数节点，通过库函数的描述格式供用户选择所需要的库函数，编辑输入、输出参数。

本发明中的代码输出模块将用户逻辑生成代码，并编译生成可执行文件。编译过程包括选择编译环境，获取平台代码；编译环境是指生成代码最终运行的环境（操作系统、CPU等信息）。当前主要支持window、vxworks、diab三种编译环境，本发明通过调用指定环境下的Shell命令来完成编译。通过配置文件描述所支持的编译环境信息，对每个编译环境记录编译环境名称、生成可执行文件后缀及Shell文件位置，并允许用户根据当前系统配置更改所支持的编译环境。平台代码主要针对生成代码而言，其能够兼容多个编译环境，无需用户生成固有代码。根据用户选择的多个流程图，顺序生成逻辑函数及代码文件。复制使用的库文件，并遍历此流程图，以获取各个流程图中所使用的库函数，根据库函数可以确定所使用的库文件，并将这些库文件拷贝到指定目录下。通过shell调用make命令执行编译，通过make文件来保存代码相对位置及编译信息；为了避免编译位置有误，首先调用命令切换至编译位置，然后调用指定编译环境的Shell命令执行编译。

本发明在执行时，用户首先通过测试环境模块配置需要执行测试的应用环境，再通过流程图模块调用节点模块中已经设置好的各种测试节点，使用函数模块提供的函数构成流程图，最终通过代码输出模块输出指定环境下的测试程序。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。

Claims (8)

1.一种利用图形化操作实现代码编程的方法，其特征在于，

包括节点模块：根据不同被测设备及其相关的测试设备和对应的测试程序，建立与此测试程序对应的测试节点；

测试环境模块：根据用户选择的被测设备信息建立当前流程图模块运行环境；

流程图模块：用户根据预测被测设备及相应测试设备选择对应的测试节点，按顺序建立由各测试节点形成的图形化流程图；

函数模块：适于保存和收录新增函数，用于支持节点模块和流程图模块的功能调用；

代码输出模块：适于将生成的图形化流程图转化为由代码构成的可执行文件输出；

代码输出模块将用户逻辑生成代码，并编译成可执行文件，编译过程包括：

选择编译环境，获取平台代码；编译环境是指生成代码最终运行的环境；平台代码主要针对生成代码而言，其能够兼容多个编译环境，无需用户生成固有代码；

根据用户选择的多个流程图，顺序生成逻辑函数及代码文件；

复制使用的库文件；

通过shell调用make命令执行编译；

流程图模块对测试节点进行下述操作：绘制测试节点的图标；判断选定节点是否在节点区域；测试节点的自检查；测试节点的自删除；获取测试节点代码；获取测试节点格式化属性。

2.如权利要求1所述的一种利用图形化操作实现代码编程的方法，其特征在于，所述节点模块中的测试节点包括提供基本数值类型变量定义的变量节点、提供数组定义的数组节点、提供时间戳定义的时间戳节点、对支持的变量及数组进行正则运算的表达式节点、提供功能函数调用的函数节点，用于测试判断和循环的判定节点和循环节点上述各节点根据各自的属性为用户提供输入界面。

3.如权利要求2所述的一种利用图形化操作实现代码编程的方法，其特征在于，所述节点模块中的测试节点内容由表示当前节点类型的类型标识、表明当前测试节点名称的名称标识、表明当前测试节点大小的数值标识及记录测试节点坐标位置的坐标标识构成。

4.如权利要求1所述的一种利用图形化操作实现代码编程的方法，其特征在于，所述流程图模块首先建立由开始和结束两个节点框构成的基本流程图，然后再将用户选择的测试节点按顺序加入到开始和结束两个节点框之间，最终形成完整的流程图。

5.如权利要求1所述的一种利用图形化操作实现代码编程的方法，其特征在于，所述测试环境模块提供流程图模块的信息为当前被测设备及其接口标识及测试设备的标识。

6.如权利要求1所述的一种利用图形化操作实现代码编程的方法，其特征在于，代码输出模块能够将多个流程图按一定的执行顺序配置到一个可执行文件中。

7.如权利要求1所述的一种利用图形化操作实现代码编程的方法，其特征在于，所述代码模块能够根据可执行文件最终执行的环境而输出对应环境下的可执行文件。

8.如权利要求1所述的一种利用图形化操作实现代码编程的方法，其特征在于，所述流程图模块首先利用XML信息建立整个流程图的属性信息，并将内部的各个测试节点利用XML信息进行记录，再将上述所有XML信息保存成一个XML存储流程图。