CN110515825B - 一种针对图形化编程语言的测试方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种针对图形化编程语言的测试方法以及系统。所述方法包括：构造测试替身，所述测试替身配置为模拟图形化工具运行环境的下层程序和/或底层硬件的返回值，所述下层程序包括但不限于操作系统、支撑所述图形化工具运行环境但与操作系统相独立的中间层模块、关联所述操作系统并支撑所述中间层模块运行的底层模块；封装所述图形化工具的测试接口，将所述测试替身接入所述图形化工具的测试体系中；在所述图形化工具上加载所述被测代码；运行所述被测代码以进行测试。相较于现有技术，本发明的测试方法过程简单、易于实现，不仅对软件系统的改动量小，而且需要的硬件支持低，能够有效控制图形化编程语言的测试成本，提高测试效率。

Description

一种针对图形化编程语言的测试方法及系统

技术领域

本发明涉及计算机领域，具体涉及一种针对图形化编程语言的测试方法及系统。

背景技术

在软件的开发和测试过程中，自动化测试是一个提高开发效率和开发质量的重要方法。自动化测试代码集与产品代码集同步扩展，测试代码的价值与产品代码的价值等同。当我们每次对代码进行改动时，测试代码都会自动运行一次。在这样的机制下，不仅确保新代码是正确的，而且也确保新代码不会对旧代码产生坏的影响。

在软件开发领域，图形化编程语言是一种较为常见的编程语言。相较于其他编程语言，图形化编程语言的测试存在如下问题：

(1)图形化编程语言的测试用例编写只能用图形化语言编写；

(2)图形化编程语言的测试用例无法复用，无法利用现有的测试框架自动运行；

(3)在查找设备发生的一次故障时，通常需要搭建一个包含硬件和软件的试验系统，系统的故障复现依赖于复杂的外部硬件输入，需要一一满足现场条件；

(4)开发人员在维护其他人移交的图形化界面代码时，需要修改原先的图形化界面代码，或者新增相关代码，对以前的代码的影响需要评估。

这就使得图形化编程语言的测试过程繁琐、测试成本很高。

发明内容

本发明提供了一种针对图形化编程语言的测试方法，所述方法包括：

构造测试替身，所述测试替身配置为模拟图形化工具运行环境的下层程序和/或底层硬件的返回值，所述下层程序包括但不限于操作系统、支撑所述图形化工具运行环境但与操作系统相独立的中间层模块、关联所述操作系统并支撑所述中间层模块运行的底层模块；

封装所述图形化工具的测试接口，将所述测试替身接入所述图形化工具的测试体系中；

在所述图形化工具上加载所述被测代码；

运行所述被测代码以进行测试。

在一实施例中，所述测试替身还配置为模拟图形化工具的支持模块运行环境的下层程序的返回值。

在一实施例中，构造测试替身，其中，通过仿冒所述图形化工具运行时所访问的地址来实现所述测试替身。

在一实施例中，通过仿冒所述图形化工具运行时所访问的底层模块和/或底层硬件的地址来实现所述测试替身，其中：

建立可读地址表，所述地址表上保存有地址量及其对应的可读全局变量值；

当所述图形化工具读取相关地址时，所述测试替身获取被访问地址；

所述测试替身在所述可读地址表中查找匹配所述被访问地址的地址量；

当查找到所述被访问地址匹配的地址量时，所述测试替身向所述图像化工具返回所述地址量对应的可读全局变量值。

在一实施例中，将所述测试替身接入所述图形化工具的测试体系中，包括：

对所述图形化工具运行时所链接的可执行文件进行替换；

和/或，

对所述图形化工具的运行接口的函数指针进行替换。

在一实施例中，对所述图形化工具运行时所链接的可执行文件进行替换，包括：

针对所述中间层模块进行处理，使得当所述图形化工具访问所述底层模块时，访问操作被替换成针对所述测试替身的访问。

在一实施例中，对所述图形化工具的运行接口的函数指针进行替换，包括：

建立地址与全局变量指针的一一对应关系；

在所述被测代码运行时基于地址列表进行函数指针的替换。

在一实施例中，运行所述被测代码以进行测试，其中，对所述图形化工具以及所述测试替身运行周期及定时器进行同步的设定修改，缩短所述被测代码的运行周期。

本发明还提出了一种存储介质，所述存储介质上存储有可实现如权利要求1-8中任一项所述方法的程序代码。

本发明还提出了一种基于本发明所述方法的测试系统，所述系统包括用于提供被测代码的运行环境的图形化工具以及测试替身，其中：

所述测试替身配置为模拟所述图形化工具运行时所述操作系统、所述中间层模块、所述底层模块和/或所述底层硬件的返回值。

相较于现有技术，本发明的测试方法过程简单、易于实现，不仅对软件系统的改动量小，而且需要的硬件支持低，能够有效控制图形化编程语言的测试成本，提高测试效率。

本发明的其它特征或优点将在随后的说明书中阐述。并且，本发明的部分特征或优点将通过说明书而变得显而易见，或者通过实施本发明而被了解。本发明的目的和部分优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的步骤来实现或获得。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例共同用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是现有技术的测试体系结构示意图；

图2是根据本发明一实施例的方法流程图；

图3以及图4是根据本发明不同实施例的测试体系结构示意图；

图5以及图7是根据本发明不同实施例的方法部分流程图；

图6是根据本发明一实施例的测试体系部分结构示意图；

图8是根据本发明一实施例的测试系统结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此本发明的实施人员可以充分理解本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程并依据上述实现过程具体实施本发明。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。

在软件开发领域，图形化编程语言是一种较为常见的编程语言。相较于其他编程语言，图形化编程语言的测试存在如下问题：

(1)图形化编程语言的测试用例编写只能用图形化语言编写；

(2)图形化编程语言的测试用例无法复用，无法利用现有的测试框架自动运行；

(3)在查找设备发生的一次故障时，通常需要搭建一个包含硬件和软件的试验系统，系统的故障复现依赖于复杂的外部硬件输入，需要一一满足现场条件；

(4)开发人员在维护其他人移交的图形化界面代码时，需要修改原先的图形化界面代码，或者新增相关代码，对以前的代码的影响需要评估。

这就使得图形化编程语言的测试过程繁琐、测试成本很高。

针对上述问题，本发明提出了一种针对图形化编程语言的测试方法。在现有技术中，针对图形化编程语言的测试体系通常是被测代码处于顶层，硬件处于最底层，需要许多模块的支持。

具体的，如图1所示，运行被测代码的图形化工具(图形化编程软件)处于顶层(附图1中最上层的被测代码指的是加载有被测代码的图形化工具)，其下依次是支持模块、中间层模块、底层模块、操作系统以及底层硬件。具体为：

支持模块：对于图形化编程软件来说，在以其他底层语言(如C语言)的基础上运行，需要相关的接口模块进行支持。图形化编程工具正常运行的一系列辅助或语言转化模块，这里我们称之为支持模块；

中间层模块：在设计上与操作系统无关的独立模块，便于进行移植；

底层模块：让中间层模块可以正常运行的与操作系统关联的模块。

针对被测代码进行测试即是针对该测试体系中所有的参与者进行测试。如果对所有的模块一一进行测试，不仅工作量大，而且耦合性非常强。另外当所依赖的模块变化时，测试用例也有可能需要随之变化，会导致测试的复杂度增加。

在本发明的方法中，在测试体系的图形化工具之下构造测试替身，用测试提升替代图形化工具下游的支持模块、中间层模块、底层模块、操作系统和/或底层硬件。将图形化工具对其下游的支持模块、中间层模块、底层模块、操作系统和/或底层硬件的访问，转化为针对测试替身的访问，将本该由图形化工具下游的支持模块、中间层模块、底层模块、操作系统和/或底层硬件的反馈输出，由测试替身来模拟，这样就大大简化了测试过程中对测试体系的调整、重构等操作。

相较于现有技术，本发明的测试方法过程简单、易于实现，不仅对软件系统的改动量小，而且需要的硬件支持低，能够有效控制图形化编程语言的测试成本，提高测试效率。

接下来基于附图详细描述根据本发明实施例的方法的详细流程，附图的流程图中示出的步骤可以在包含诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。虽然在流程图中示出了各步骤的逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

如图2所示，在一实施例中，方法包括：

S210，构造测试替身，,测试替身配置为模拟图形化工具运行环境的下层程序和/或底层硬件的返回值，下层程序包括但不限于操作系统、支撑所述图形化工具运行环境但与操作系统相独立的中间层模块、关联操作系统并支撑中间层模块运行的底层模块；

S220，封装图形化工具的测试接口，将测试替身接入图形化工具的测试体系中；

S230，在图形化工具上加载被测代码；

S240，运行被测代码以进行测试。

具体的，在一实施例中，将测试替身接入图形化工具的测试体系，修改后的测试体系如图3所示，测试替身1以及测试替身2虚拟了图形化工具的运行环境，加载有被测代码的图形化工具直接访问测试替身1以及测试替身2从而实现测试运行(图3中的被测代码指的是加载有被测代码的图形化工具)。

进一步的，由于在某些应用场景中，支持模块是图形化语言与底层语言(例如C语言)的转化模块，其是一个标准化模块，在测试过程中被调整的可能性很小。因此，在一实施例中，不对支持模块的返回值进行模拟，即，在设计测试替身时，把支持模块包含进来。测试替身还配置为模拟图形化工具的支持模块运行环境的下层程序(中间层模块、底层模块、操作系统和/或底层硬件)的返回值。

具体的，在一实施例中，将测试替身接入图形化工具的测试体系，修改后的测试体系如图4所示，测试替身1以及测试替身2虚拟了图形化工具以及支持模块的运行环境，加载有被测代码的图形化工具直接访问支持模块以及测试替身1从而实现测试运行(图4中的被测代码指的是加载有被测代码的图形化工具)。

进一步的，在一实施例中，测试替身模拟底层硬件的返回值，将软硬件尽可能地独立出来，以方便进行没有硬件条件下的软件测试。

进一步的，在实际运行场景中，图形化工具是构建在底层硬件、操作系统、底层模块和中间层模块之上的。在实际运用过程中，图形化工具访问底层模块或者硬件是通过对某一地址进行存取操作实现的。因此，在一实施例中，通过对地址的仿冒来实现测试替身。具体的，通过仿冒图形化工具运行时所访问的底层模块或底层硬件的地址来实现测试替身。

具体的，如图5所示，在一实施例中，仿冒地址的实现过程包括：

建立可读地址表(S510)，,地址表上保存有地址量及其对应的可读全局变量值；

当图形化工具读取相关地址时，测试替身获取被访问地址(S520)；

测试替身在可读地址表中查找匹配被访问地址的地址量(S530)；

当查找到被访问地址匹配的地址量时，测试替身向所述图像化工具返回地址量对应的可读全局变量值(S540)。

进一步的，在一实施例中，当测试替身在可读地址表中没有查找到匹配被访问地址的地址量时，测试替身返回异常值或结束程序。

进一步的，在实际运行时，地址量的取值范围通常是一个很大的范围。在一实施例中，测试替身采用分组检索的方式搜索匹配地址。具体的，当图形化工具读取相关地址时，测试替身获取被访问地址；测试替身在可读地址表的第一组记录中查找匹配被访问地址的地址量；当查找到被访问地址匹配的地址量时，测试替身向所述图像化工具返回地址量对应的可读全局变量值；当测试替身在该组记录中没有查找到匹配被访问地址的地址量时，换到下一组继续查找。

进一步的，在一实施例中，封装图形化工具的测试接口即是将图像化工具的相关测试接口转接到测试替身上。如图6所示，应用程序(被测代码)加载在图形化工具软件上。图形化工具软件在中间层、底层模块以及操作系统的支撑下实现运行。将图形化工具软件访问中间层、底层模块以及操作系统的接口封装为测试接口，从而将图形化工具软件对中间层、底层模块以及操作系统的相关访问行为转接到测试替身上。

具体的，在一实施例中，封装测试接口采用的是链接时进行可执行文件替换。具体的，在一实施例中，对图形化工具运行时所链接的可执行文件进行替换。

具体的，在图形化工具和操作系统之间有一个中间层模块。在一实施例中，针对中间层模块进行处理，使得当图形化工具访问底层模块时，访问操作被替换成针对测试替身的访问。

具体的，在一实施例中，封装测试接口采用的是函数指针替换，即，对图形化工具的运行接口的函数指针进行替换。函数指针可以在需要接口的地方进行替换，该方法让C程序也有了部分面向对象语言的特性——重载，可以在测试程序运行时进行替换。。

具体的，在进行函数指针替换时：

建立地址与全局变量指针的一一对应关系；

在被测代码运行时基于地址列表进行函数指针的替换。

在一实施例中，建立地址与全局变量指针的一一对应关系。地址与可读全局变量指针对应关系如表1所示，地址与可写全局变量指针对应关系如表2所示。

地址	全局变量指针
		读基址+1	指针->可读全局变量R1
读基址+2	指针->可读全局变量R2
		……	……

表1

地址	全局变量指针
		写基址+1	指针->可写全局变量W1
写基址+2	指针->可写全局变量W2
		……	……

表2

进一步的，在实际运行场景中，图形化程序通常是周期性运行的，并且图形化编程的程序中通常都会有一些延时和定时测试的需求，陪试程序或者测试程序也需要周期性运行。而测试用例一般是串行运行的，一般不能两个用例同时运行。会造成测试时间比较长，例如某一个测试需要延时5s运行，那么该测试完整运行就至少需要5s。如果有若干个测试用例，它们的延时时间累积起来就会比较长。

针对上述问题，在一实施例中，对图形化工具以及测试替身运行周期及定时器进行同步的设定修改，缩短被测代码的运行周期。

具体的，在一实施例中，采取的测试方法的流程如图7所示。

首先，对图形化界面的运行周期及定时器进行设定(S710)，对程序实际运行的周期和定时器设置缩短成原来的1/N(N为自然数)，例如原先需要5s的时间，实际运行时间可以设置成5/Ns，但是源程序不需要做任何改变；

其次，对底层仿冒程序的周期也缩短为原来的1/N(S720)；

再次，初始化测试环境，对全局变量和运行条件进行初始化(S730)；

再次，周期化运行程序，检查延时周期是否到达(S740)，如果达到则运行下一步程序(S750)，否则继续进行延时等待；

最后，对测试环境进行清除(S760)，为下一个用例的运行创造条件。

相较于现有技术，本发明的测试方法具有以下优点：

(1)不需要修改被测对象的源代码；

(2)测试用例可以自动运行，节约大量人工成本；

(3)测试用例可以复用，提高测试代码价值；

(4)可以触发这些一般测试情况下比较难以出现的条件:在嵌入式系统中的一些场景可能需要现场的一些条件，这些条件往往比较难以产生或者现场调试风险比较大。通过使测试替身在不同情境下返回不同的值，就可以触发这些一般测试情况下比较难以出现的条件；

(5)在嵌入式系统测试中经常会遇到一些诸如延时、等待等需要较长运行时间的程序，可以通过运行测试替身来减少不必要的测试时间，但又不会影响测试的正确性。

基于本发明所提出的方法，本发明还提出了一种存储介质。在一实施例中，存储介质上存储有可实现如本发明所述方法的程序代码。

基于本发明所提出的方法，本发明还提出了一种测试系统。具体的，如图8所示，系统包括用于提供被测代码的运行环境的图形化工具810以及测试替身820，其中：

测试替身820配置为模拟图形化工具运行时操作系统、中间层模块、底层模块和/或底层硬件的返回值。

虽然本发明所公开的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。本发明所述的方法还可有其他多种实施例。在不背离本发明实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明做出各种相应的改变或变形，但这些相应的改变或变形都应属于本发明的权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种针对图形化编程语言的测试方法，其特征在于，所述方法包括：

构造测试替身，所述测试替身配置为模拟图形化工具运行环境的下层程序和/或底层硬件的返回值，所述下层程序包括操作系统、支撑所述图形化工具运行环境但与操作系统相独立的中间层模块、关联所述操作系统并支撑所述中间层模块运行的底层模块；

封装所述图形化工具的测试接口，将所述测试替身接入所述图形化工具的测试体系中；

在所述图形化工具上加载被测代码；

运行所述被测代码以进行测试；

封装所述图形化工具的测试接口，将所述测试替身接入所述图形化工具的测试体系中的过程包括：

对所述图形化工具运行时所链接的可执行文件进行替换；和/或，

对所述图形化工具的运行接口的函数指针进行替换。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述测试替身还配置为模拟图形化工具的支持模块运行环境的下层程序的返回值。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，构造测试替身，其中，通过仿冒所述图形化工具运行时所访问的地址来实现所述测试替身。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，通过仿冒所述图形化工具运行时所访问的底层模块和/或底层硬件的地址来实现所述测试替身，其中：

建立可读地址表，所述地址表上保存有地址量及其对应的可读全局变量值；

当所述图形化工具读取相关地址时，所述测试替身获取被访问地址；

所述测试替身在所述可读地址表中查找匹配所述被访问地址的地址量；

当查找到所述被访问地址匹配的地址量时，所述测试替身向所述图形化工具返回所述地址量对应的可读全局变量值。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述图形化工具运行时所链接的可执行文件进行替换，包括：

针对所述中间层模块进行处理，使得当所述图形化工具访问所述底层模块时，访问操作被替换成针对所述测试替身的访问。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述图形化工具的运行接口的函数指针进行替换，包括：

建立地址与全局变量指针的一一对应关系；

在所述被测代码运行时基于地址列表进行函数指针的替换。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的方法，其特征在于，运行所述被测代码以进行测试，其中，对所述图形化工具以及所述测试替身运行周期及定时器进行同步的设定修改，缩短所述被测代码的运行周期。

8.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有可实现如权利要求1-7中任一项所述方法的程序代码。

9.一种基于权利要求1～7中任一项所述方法的测试系统，其特征在于，所述系统包括用于提供被测代码的运行环境的图形化工具以及测试替身，其中：

所述测试替身配置为模拟所述图形化工具运行时所述操作系统、所述中间层模块、所述底层模块和/或所述底层硬件的返回值。

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