CN104021080A - 基于自定义脚本的自动化测试系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了基于自定义脚本的自动化测试系统，包括加载解析模块、执行控制模块以及执行服务模块，其中，所述加载解析模块，用于加载并解析测试脚本，以备测试执行；所述执行控制模块，用于通过调用所述执行服务模块执行测试脚本，并对测试执行过程进行控制，以及在测试执行过程中完成取值和检验、错误处理、报告生成、日志处理；所述执行服务模块，用于接受所述执行控制模块的调度，并在被调度时以适配器的形式与被测系统进行交互，完成指令/报文的发送，以及指令/报文响应的接收。本发明能够实现指令/报文的自动化测试，并具有高度可扩展性和普遍适用性。
Description
技术领域
本发明涉及软件测试技术领域，尤其涉及一种基于自定义脚本的自动化测试系统。
背景技术
软件测试是用于验证软件质量的活动。验证的内容包括软件的功能特性和以及包括性能以及安全等的非功能特性。软件测试的方式主要分手工测试与自动化测试两种，后者高度依赖于自动化测试工具。自动化测试是软件测试部门的一项日常工作，工具的选择是自动化测试成败的一项关键因素。在实践中，针对自动化测试工具，测试部门通常有三种选项：自行开发、购买商业产品、采用开源工具。但是，针对单个测试项目自行开发测试工具通常费时费力。而商业产品和开源工具通常具有局限性，存在许多不能使用的测试场合。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种基于自定义脚本的自动化测试系统，能够实现指令/报文的自动化测试，并具有高度可扩展性和普遍适用性。
本发明提供的基于自定义脚本的自动化测试系统，包括加载解析模块、执行控制模块以及执行服务模块，其中，
所述加载解析模块，用于加载并解析测试脚本，以备测试执行；
所述执行控制模块，用于通过调用所述执行服务模块执行测试脚本，并对测试执行过程进行控制，以及在测试执行过程中完成取值和检验、错误处理、报告生成、日志处理；
所述执行服务模块，用于接受所述执行控制模块的调度，并在被调度时以适配器的形式与被测系统进行交互，完成指令/报文的发送，以及指令/报文响应的接收。
所述加载解析模块，还用于验证所述测试脚本语法的合法性；其加载功能支持xml文件、电子表格文件两种脚本格式，其解析功能将脚本处理为具有所述执行控制模块可执行的数据结构。
所述执行控制模块可执行的数据结构，包括：指令/报文部分、参数部分、配置部分，其中，
所述指令/报文部分，由一个测试用例序列构成，内部结构是多行列的二维表结构：每一行代表一个测试用例，每一列代表一种字段类型，行列交叉的单元格代表一个测试用例的一个字段；其中，每个测试用例包含多个字段，字段分为三类：内容字段、控制字段、函数字段；其中，内容字段由包括用例序号字段、指令字段、思考时间字段的单义字段以及包括指令类型字段的复合字段构成；控制字段用来实现执行中的分支与循环逻辑；函数字段用来进行取值和校验；每个测试用例，代表一个指令/报文的发送、以及取值、校验、流程控制逻辑；
所述参数部分：用于定义脚本参数，并由所述指令/报文部分进行引用，其中，所述脚本参数包括三种类型：无值参数、单值参数、多值参数；
所述配置部分：包括两类信息，第一类是与被测系统交互所需的地址、端口、服务名信息，供执行服务模块在建立适配器实例时使用；第二类是包括迭代次数的测试元数据。
所述函数字段包括取值函数、校验函数和复合函数，其中，
所述取值函数用来在指令/报文响应中取值，供执行控制模块使用，即取值函数提供了测试执行阶段动态获取变量值的能力；取值逻辑包括：按行、按位、按特征字符、正则表达式，并提供基于API的扩展能力；
所述校验函数根据测试用例中的结果预期描述，对指令/报文响应进行校验，以判断测试用例的通过/失败；校验逻辑包括等、不等、数值比较、字符排序、包含、不包含；校验函数属注册函数，注册发生在指令/报文发送之前，校验发生在收到响应之后，支持同步校验与异步校验；
所述复合函数封装了常见取值和校验函数组合。
所述执行控制模块，用于通过调用所述执行服务模块执行测试脚本，并对测试执行过程进行控制，以及在测试执行过程中完成取值和检验、错误处理、报告生成、日志处理，包括以下步骤：
第一步：将参数值注入测试脚本中，其中，所述参数值包括静态参数值与动态参数值，所述静态参数值预先写在脚本的参数部分，所述动态参数值由测试脚本中的取值函数在前序指令响应或报文响应中获取；
第二步：调用所述执行服务模块的适配器实例，进行指令/报文发送，并接收指令响应或报文响应；
第三步：通过测试脚本中的校验函数判定所述测试用例的通过与失败，并将判定结果记录在测试报告中；
第四步：通过测试脚本中的取值函数，从第二步中获得的指令响应/报文响应中取值，以备后续测试用例使用；
第五步：继续下一个测试用例的执行。
若在测试脚本执行过程发生异常，则所述执行控制模块终止测试执行，并在报告中给出错误提示信息。
所述执行控制模块将引擎运行信息记录在日志中。
所述执行服务模块以请求-响应(request-response)方式与被测系统进行交互，包括建立、维护、终止与被测系统的连接，将指令/报文发送至被测系统，并接收指令/报文响应。
所述执行服务模块在一次测试中，可以建立多个适配器实例，同一种适配器可以有零个到多个实例。
所述被测系统包括操作系统、中间件、数据库或者支持通讯协议的软件系统。
综上所述，本发明的自动化测试系统与商业工具、开源工具互为补充，在与业务结合紧密的同时，保持了方案的高度可扩展性，可以扩展开发周边应用。此外，由于本发明的技术方案面向的问题域是指令/报文的自动化测试，故具有普遍适用性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一实施例提供的基于自定义脚本的自动化测试系统的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
优利(Unisys)主机指令(下文简称主机指令)的自动化测试，是本发明的一个重要实施例。下文以该实施例为基础，具体介绍本发明的原理与细节。
优利(http://www.unisys.com)是大型主机系统供应商，其主机系统涵盖软硬件解决方案，广泛应用于民航、金融等领域。用户通过客户端软件访问优利主机系统，通过指令交互完成业务操作。
图1为本发明一实施例提供的基于自定义脚本的自动化测试系统的结构示意图，如图1所示，本实施例的基于自定义脚本的自动化测试系统，包括加载解析模块、执行控制模块以及执行服务模块，其中，
所述加载解析模块，用于加载并解析测试脚本，以备测试执行；
进一步地，所述加载解析模块，还用于验证所述测试脚本语法的合法性；其加载功能支持xml文件、电子表格文件两种脚本格式，其解析功能将脚本处理为具有所述执行控制模块可执行的数据结构。在主机指令测试场合，加载解析模块的主要任务有：脚本读入；脚本初步处理，形成树型数据结构；验证脚本各字段的合法性；字段数据类型转换；过滤来自主机的不可见字符，防止后续执行控制模块出错；将客户端软件的快捷键翻译成特别指令。
所述执行控制模块，用于通过调用所述执行服务模块执行测试脚本，并对测试执行过程进行控制，以及在测试执行过程中完成取值和检验、错误处理、报告生成、日志处理。
可选地，所述执行控制模块可执行的数据结构，可以包括：指令/报文部分、参数部分、配置部分，其中，
所述指令/报文部分，由一个测试用例序列构成，内部结构是多行列的二维表结构：每一行代表一个测试用例，每一列代表一种字段类型，行列交叉的单元格代表一个测试用例的一个字段；其中，每个测试用例包含多个字段，字段分为三类：内容字段、控制字段、函数字段；其中，内容字段由包括用例序号字段、指令字段、思考时间字段的单义字段以及包括指令类型字段的复合字段构成；控制字段用来实现执行中的分支与循环逻辑；函数字段包括取值函数字段和校验函数字段，分别用来进行取值和校验；每个测试用例，代表一个指令/报文的发送、以及取值、校验、流程控制逻辑(顺序、分支、循环)。在主机指令测试场合，指令字段(单义字段)代表将被执行的主机指令，如查询航班、订座、输入身份信息、支付、出票、改期、换开；指令类型字段(复合字段)由6位数字组成，每2位代表一类信息，从高位到低位分别是指令大类——优利主机指令、将使用的执行适配器序号——01、指令小类——全屏指令或普通指令；取值函数字段用于从指令响应中取值；校验函数字段用于根据指令响应的预期值进行校验，作为用例是否通过、分支与循环控制的依据。校验函数通常会与取值函数组合使用，先取值再校验：如从出票指令的响应中，通过取值函数得到新生成的客票编号，再通过检验函数判断该客票编号是否以属于特定航空公司；
测试是以验证为目的的活动，自动化测试工具的取值和校验能力是工具的核心竞争力之一。本发明定义了一种取值校验语言，并提供了函数库。测试人员可以通过了解语法语义后，通过使用函数字段将取值和校验功能方便地插入到脚本中。
具体地，所述函数字段包括取值函数、校验函数和复合函数，其中，
所述取值函数用来在指令/报文响应中取值，供执行控制模块使用，即取值函数提供了测试执行阶段动态获取变量值的能力；取值逻辑包括：按行、按位、按特征字符、正则表达式，并提供基于API的扩展能力；
所述校验函数根据测试用例中的结果预期描述，对指令/报文响应进行校验，以判断测试用例的通过/失败；校验逻辑包括等、不等、数值比较、字符排序、包含、不包含；校验函数属注册函数，注册发生在指令/报文发送之前，校验发生在收到响应之后，支持同步校验与异步校验；
所述复合函数封装了常见取值和校验函数组合。
在主机指令测试场合，需要获取和校验的值通常有：出票指令响应中的客票编号、订座封口指令响应中的旅客订座记录编号PNR及状态、成人/儿童/婴儿旅客类型标识、旅客序号标识、打票机标识、航空公司代码和航班号、客票状态。
实施中开发了一套通用函数库，包括多个以Z(Zoom)为前缀的取值函数、以C(Check)为前缀的校验函数，以F(Function)为前缀的复合函数。下面是该套函数库在主机指令测试场合的用法示例：出票指令执行后，F1函数可用来获取和校验客票编号。F1函数定义为F1＝Z1*Z3*(C2+C2)，应用在出票指令后其含义是：在出票指令的响应中，先使用Z1函数通过行号取到客票编号所在行的字符串值，再使用Z3函数通过前缀+长度的方式精确取到客票编号，最后使用两个C2函数对客票编号进行校验，确认客票是否属于两家期望航空公司中的其中一家。函数名较短且支持函数间逻辑运算的特性，便于将函数以字段的形式使用在脚本中，并表达丰富的取值与校验语义；
所述参数部分：用于定义脚本参数，并由所述指令/报文部分进行引用，其中，所述脚本参数包括三种类型：无值参数、单值参数、多值参数；
在主机指令测试场合，无值参数表示计划在指令响应中获取值的参数，单值参数是最常见的参数类型，多值参数在脚本迭代执行时使用。在本发明中使用术语“脚本参数”而不使用“函数参数”，是因为参数可出现在脚本“指令/报文部分”的任意位置，而不仅限于所述三类函数中。
所述配置部分：包括两类信息，第一类是与被测系统交互所需的地址、端口、服务名信息，供执行服务模块在建立适配器实例时使用；第二类是包括迭代次数的测试元数据；
在主机指令测试场合，配置信息包括主机服务器IP地址、端口号、账号、密码、会话标识、缺省思考时间。配置信息可以建立多条，以满足多会话的测试需求。
脚本语言在设计时，最重要的是考虑表达能力，是否能够充分表达测试需求。本发明充分考虑了各种被测系统指令/报文形式的特性，设计脚本语法、语义时将支持多种指令/报文类型作为基本需求，将不同指令、报文统一在同一种脚本格式下。
此处所述的主机指令测试实施例具有典型性。对于其他支持指令/报文交互的被测系统，使用本发明实施自动化测试需要完成的工作有：定义新的指令/报文类型编码、定义配置部分的内容、增加新的适配器类型、编写测试脚本并执行。
综上所述，本发明脚本语言的特点是：
使用简洁的语法，提供了脚本对测试需求的强大表达能力；
与取值校验逻辑无缝集成；
支持多种指令/报文类型的自动化测试，可扩展性强；
不同指令/报文类型，拥有一致的脚本形式。
本发明的自动化测试系统会根据配置信息将不同的指令/报文分发至不同的服务端。脚本支持混合指令/报文类型，如多操作系统(UNISYS主机、UNIX、LINUX、WINDOWS)、多协议(TCP、HTTP、WEBSERVICE)、多平台(TLH等)、多数据库(Oracle、PostgreSQL、MySQL等)。
进一步地，所述执行控制模块的运行包括以下步骤：
第一步：将参数值注入测试脚本中，其中，所述参数值包括静态参数值与动态参数值，所述静态参数值预先写在脚本的参数部分，所述动态参数值由测试脚本中的取值函数在前序指令响应或报文响应中获取；
第二步：调用所述执行服务模块的适配器实例，进行指令/报文发送，并接收指令响应或报文响应；
在主机指令测试场合，主机指令测试适配器有两项关键工作：一是建立与维护主机系统的会话，二是分别处理普通指令与全屏指令。
第三步：通过测试脚本中的校验函数判定所述测试用例的通过与失败，并将判定结果记录在测试报告中；
第四步：通过测试脚本中的取值函数，从第二步中获得的指令响应/报文响应中取值，以备后续测试用例使用；
第五步：继续下一个测试用例的执行。
进一步地，若在测试脚本执行过程发生异常，则所述执行控制模块终止测试执行，并在报告中给出错误提示信息。
可选地，所述执行控制模块将引擎运行信息记录在日志中；
在主机指令测试场合，测试报告服务于测试工程师，主要记录如下信息：用例序号、执行时间、发送指令、指令响应、取值结果、校验结果、用例成功失败统计。测试日志服务于测试工具开发工程师，主要记录程序的正常、异常运行日志，不涉及测试和业务逻辑。
所述执行服务模块，用于接受所述执行控制模块的调度，并在被调度时以适配器的形式与被测系统进行交互，完成指令/报文的发送，以及指令/报文响应的接收；
不同的适配器类型适用于不同测试场合，直接负责与被测系统交互，因此具体实现差异较大。适配器实现的复杂度主要取决于与被测系统交互的复杂度：会话建立与管理方式、同步交互或是异步交互、指令/报文复杂度。在主机指令测试场合，适配器实现难点在于全屏指令的处理。
可选地，所述执行服务模块可以以请求-响应(request-response)方式与被测系统进行交互，包括建立、维护、终止与被测系统的连接，将指令/报文发送至被测系统，并接收指令/报文响应。
可选地，所述执行服务模块在一次测试中，可以建立多个适配器实例，同一种适配器可以有零个到多个实例。
可选地，所述被测系统包括操作系统、中间件、数据库或者支持通讯协议的软件系统。
综上所述，本发明的自动化测试系统的特点是：
针对多种指令/报文类型、多个服务端配置建立多个连接，对不同指令/报文类型、服务端类型进行综合调度执行；
具有脚本顺序、分支、循环三种程序结构的运行控制能力；
支持同步/异步两种执行方式；
具有强大的报告生成能力、日志支持能力；
支持多种指令/报文类型的自动化测试，可扩展性强；
本发明的自动化测试系统对不同指令/报文类型采用一致的执行处理方式。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种基于自定义脚本的自动化测试系统，其特征在于，所述系统包括加载解析模块、执行控制模块以及执行服务模块，其中，
所述加载解析模块，用于加载并解析测试脚本，以备测试执行；
所述执行控制模块，用于通过调用所述执行服务模块执行测试脚本，并对测试执行过程进行控制，以及在测试执行过程中完成取值和检验、错误处理、报告生成、日志处理；
所述执行服务模块，用于接受所述执行控制模块的调度，并在被调度时以适配器的形式与被测系统进行交互，完成指令/报文的发送，以及指令/报文响应的接收。
2.根据权利要求1所述的基于自定义脚本的自动化测试系统，其特征在于，所述加载解析模块，还用于验证所述测试脚本语法的合法性；其加载功能支持xml文件、电子表格文件两种脚本格式，其解析功能将脚本处理为具有所述执行控制模块可执行的数据结构。
3.根据权利要求2所述的基于自定义脚本的自动化测试系统，其特征在于，所述执行控制模块可执行的数据结构，包括：指令/报文部分、参数部分、配置部分，其中，
所述指令/报文部分，由一个测试用例序列构成，内部结构是多行列的二维表结构：每一行代表一个测试用例，每一列代表一种字段类型，行列交叉的单元格代表一个测试用例的一个字段；其中，每个测试用例包含多个字段，字段分为三类：内容字段、控制字段、函数字段；其中，内容字段由包括用例序号字段、指令字段、思考时间字段的单义字段以及包括指令类型字段的复合字段构成；控制字段用来实现执行中的分支与循环逻辑；函数字段用来进行取值和校验；每个测试用例，代表一个指令/报文的发送、以及取值、校验、流程控制逻辑；
所述参数部分：用于定义脚本参数，并由所述指令/报文部分进行引用，其中，所述脚本参数包括三种类型：无值参数、单值参数、多值参数；
所述配置部分：包括两类信息，第一类是与被测系统交互所需的地址、端口、服务名信息，供执行服务模块在建立适配器实例时使用；第二类是包括迭代次数的测试元数据。
4.根据权利要求3所述的基于自定义脚本的自动化测试系统，其特征在于，所述函数字段包括取值函数、校验函数和复合函数，其中，
所述取值函数用来在指令/报文响应中取值，供执行控制模块使用，即取值函数提供了测试执行阶段动态获取变量值的能力；取值逻辑包括：按行、按位、按特征字符、正则表达式，并提供基于API的扩展能力；
所述校验函数根据测试用例中的结果预期描述，对指令/报文响应进行校验，以判断测试用例的通过/失败；校验逻辑包括等、不等、数值比较、字符排序、包含、不包含；校验函数属注册函数，注册发生在指令/报文发送之前，校验发生在收到响应之后，支持同步校验与异步校验；
所述复合函数封装了常见取值和校验函数组合。
5.根据权利要求4所述的基于自定义脚本的自动化测试系统，其特征在于，所述执行控制模块，用于通过调用所述执行服务模块执行测试脚本，并对测试执行过程进行控制，以及在测试执行过程中完成取值和检验、错误处理、报告生成、日志处理，包括以下步骤：
第一步：将参数值注入测试脚本中，其中，所述参数值包括静态参数值与动态参数值，所述静态参数值预先写在脚本的参数部分，所述动态参数值由测试脚本中的取值函数在前序指令响应或报文响应中获取；
第二步：调用所述执行服务模块的适配器实例，进行指令/报文发送，并接收指令响应或报文响应；
第三步：通过测试脚本中的校验函数判定所述测试用例的通过与失败，并将判定结果记录在测试报告中；
第四步：通过测试脚本中的取值函数，从第二步中获得的指令响应/报文响应中取值，以备后续测试用例使用；
第五步：继续下一个测试用例的执行。
6.根据权利要求5所述的基于自定义脚本的自动化测试系统，其特征在于，若在测试脚本执行过程发生异常，则所述执行控制模块终止测试执行，并在报告中给出错误提示信息。
7.根据权利要求5所述的基于自定义脚本的自动化测试系统，其特征在于，所述执行控制模块将引擎运行信息记录在日志中。
8.根据权利要求5所述的基于自定义脚本的自动化测试系统，其特征在于，所述执行服务模块以请求-响应(request-response)方式与被测系统进行交互，包括建立、维护、终止与被测系统的连接，将指令/报文发送至被测系统，并接收指令/报文响应。
9.根据权利要求8所述的基于自定义脚本的自动化测试系统，其特征在于，所述执行服务模块在一次测试中，可以建立多个适配器实例，同一种适配器可以有零个到多个实例。
10.根据权利要求1-9之一所述的基于自定义脚本的自动化测试系统，其特征在于，所述被测系统包括操作系统、中间件、数据库或者支持通讯协议的软件系统。
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