CN113641593A

CN113641593A - 一种基于混合驱动的强流程装备软件自动化测试方法

Info

Publication number: CN113641593A
Application number: CN202111200360.2A
Authority: CN
Inventors: 张进坤; 杨红庆; 孙哲; 卢航; 邓霏
Original assignee: COMPUTER APPLICATION RESEARCH INST CHINA ACADEMY OF ENGINEERING PHYSICS
Current assignee: COMPUTER APPLICATION RESEARCH INST CHINA ACADEMY OF ENGINEERING PHYSICS
Priority date: 2021-10-15
Filing date: 2021-10-15
Publication date: 2021-11-12

Abstract

本发明公开了一种基于混合驱动的强流程装备软件自动化测试方法，包括以下步骤：基于数据驱动的设计思想，获得交换数据集；基于关键字驱动的设计思想，形成关键字库；制定测试数据配置规则，形成测试数据文件；结合测试库设计思想，设计数据配置模块、数据解析器、数据容器、测试执行引擎及一系列测试库，形成基于混合驱动的测试自动化框架设计；应用基于混合驱动的测试自动化框架设计，创建测试自动化平台，模拟外部系统在环监听被测软件的输出指令，自动注入激励数据，驱动并控制被测软件的业务流程自动执行，获取测试结果。本发明能够实现不具备编程技能的测试人员也可以开展强流程装备软件自动化测试的目的，适用于强流程装备软件。

Description

一种基于混合驱动的强流程装备软件自动化测试方法

技术领域

本发明涉及一种软件自动化测试方法，尤其涉及一种基于混合驱动的强流程装备软件自动化测试方法。

背景技术

软件自动化测试是把以人为驱动的测试行为转变为机器自动化执行的一种过程，它可以完成许多手动测试难以实现或者无法实现的测试。强流程装备软件由于业务复杂、耦合度高、时序严格、数据量大等特点，很多业务场景通过简单的手动测试无法完成，必须引入自动化测试。主流的软件自动化测试思想有模块化思想、测试库思想、数据驱动思想和关键字驱动思想，其中，模块化思想是创建一系列功能独立的测试脚本，描述测试中的数据、逻辑和操作，与被测软件完成交互，其特点是测试数据、测试逻辑与测试脚本杂糅在一起，可读性、可维护性较差；测试库思想是在模块化思想的基础上，对测试脚本进行封装，为被测软件的测试创建库文件（API、DLL等），这些库文件是一系列函数的集合，可以通过接口传递不同的参数，供测试人员调用，可重用性有所提高；数据驱动思想是针对测试脚本和测试数据之间耦合度较高，导致测试脚本维护、重用困难而提出的，它将测试数据从测试脚本中分离出来，通过测试数据来驱动被测软件的业务流程自动执行，从而实现测试数据和测试脚本的分离，适用于一种测试逻辑对应一组测试数据的业务场景；关键字驱动思想是将测试逻辑抽象为简单易懂的关键字，进一步从测试脚本中分离出来，封装在测试数据文件中，这些关键字不仅为测试提供参数，而且能够由测试自动化平台解释执行，彻底实现测试数据、测试逻辑和测试脚本三者的分离。

以上自动化测试思想都需要开发测试脚本，有一定的技术门槛，对于编程能力有限的测试人员难度较大，因此，亟需研究一种自动化测试方法，使得测试人员只需专注于被测软件的业务需求，配置交换数据和关键字，不要求具备脚本编程技能，即可开展强流程装备软件的自动化测试，具有重要的学术研究意义和工程实践价值，也是软件测试领域的一个重点研究方向。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种不具备编程技能的测试人员也可以完成的基于混合驱动的强流程装备软件自动化测试方法。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种基于混合驱动的强流程装备软件自动化测试方法，包括以下步骤：

步骤1、基于数据驱动的设计思想，分析被测软件的业务流程及其与外部系统之间的交换数据，获得交换数据集；

步骤2、基于关键字驱动的设计思想，抽象被测软件的业务特点，形成关键字库；

步骤3、制定测试数据配置规则，描述被测软件与外部系统之间的交换数据和关键字，形成测试数据文件；

步骤4、结合测试库设计思想，设计数据配置模块、数据解析器、数据容器、测试执行引擎及一系列测试库，形成基于混合驱动的测试自动化框架设计；

步骤5、应用基于混合驱动的测试自动化框架设计，创建测试自动化平台，模拟外部系统在环监听被测软件的输出指令，自动注入激励数据，驱动并控制被测软件的业务流程自动执行，获取测试结果。

作为优选，所述步骤1中，获得交换数据集后，对交换数据集进行分解，将被测软件发送输出指令并接收应答的激励数据的过程中发送/接收的数据包定义为一组交换数据；根据每组交换数据中发送/接收数据包的多少，将交换数据划分为以下四类：第一类，被测软件发送一包输出指令，接收一包激励数据；第二类，被测软件发送一包输出指令，接收n包激励数据，n∈N，N>1且N为整数；第三类，被测软件发送m包输出指令，m∈N，接收一包激励数据；第四类，被测软件发送m包输出指令，接收n包激励数据，m∈N，n∈N。

作为优选，所述步骤2中，形成关键字库后，对关键字库进行分层分类设计，分为高、中、低三层，高层关键字描述总线通信类型，也称为总线层，告诉测试自动化平台通过哪种接口与被测软件之间传输数据包，如UDP、TCP、Serial、CAN总线等；中层关键字描述数据包的数据特征，也称为数据包层，对应于一组交换数据，根据被测软件的输出命令，交换数据分为两类：固定交换数据和变化交换数据，告诉测试自动化平台如何解析、处理这组交换数据；低层关键字描述数据包的操作特性，也称为操作层，分为接收特性和发送特性两类，告诉测试自动化平台如何对接收/发送数据包进行处理，这一层根据不同总线的通信特点以及不同类型交换数据的特点，设计重用关键字和专用关键字。

作为优选，所述步骤3中，基于数据驱动和关键字驱动的设计思想制定所述测试数据配置规则，所述测试数据配置规则满足以下要求：支持配置多种总线通信类型，方便扩展新的总线通信类型；支持配置多组交换数据，方便配置交换数据类型，灵活扩展新的类型；每一组交换数据支持配置一组输出指令、多组激励数据，方便配置输出指令和激励数据的关键字，灵活扩展新的关键字；每组输出指令支持配置多包数据，每组激励数据只配置一包数据。

具体地，所述步骤3中，利用XML语言制定层次化的所述测试数据配置规则，包括：第一层，描述测试自动化平台与被测软件之间传输数据的总线通信类型，设计Interface关键字；第二层，描述数据包的数据特征，设计Type关键字；第三层，描述数据包的操作特性，输出指令和激励数据的操作特性分别使用不同的标识，并分别设计关键字；第四层及以下，只用于描述数据包内容，不设计关键字。上述内容中，XML语言指可扩展标记语言，是标准通用标记语言的子集，XML语言具有支持描述数据、允许扩展标记的特点；Interface关键字是面向对象编程语言中接口操作的关键字，功能是把所需成员组合起来，用来封装一定功能的集合；Type关键字就是给某种类型取一个新名字的关键字，支持基本类型、联合类型、元组及其它任何需要的手写类型。

作为优选，所述步骤4中，所述基于混合驱动的测试自动化框架设计包括：设计数据配置模块，对交换数据和关键字进行配置，自动生成测试数据文件；设计数据解析器，读取测试数据文件，解析其中的交换数据和关键字；设计数据容器，管理交换数据和关键字，其中固定交换数据和变化交换数据分别管理；设计测试执行引擎，在环监听被测软件的输出指令，自动注入激励数据，驱动并控制被测软件业务流程自动执行，获取测试结果；设计测试库，即一系列函数的集合，供数据配置模块、数据解析器、数据容器和测试执行引擎调用。

本发明的有益效果在于：

本发明通过分析被测软件的业务流程及其与外部系统之间的交换数据，配置交换数据和关键字，创建测试自动化平台，能够快速建立测试环境，在环监听被测软件的输出指令，自动注入激励数据，驱动并控制被测软件的业务流程自动执行，实现不具备编程技能的测试人员也可以开展强流程装备软件自动化测试的目的；本发明所述方法适用于复杂流程、高耦合度、严格时序、大数据量通信的装备软件，测试人员只需关注被测软件的业务需求即可开展自动化测试，不要求具备编程能力，易用性好，维护简单，扩展容易。

附图说明

图1是本发明所述基于混合驱动的强流程装备软件自动化测试方法的流程图；

图2是本发明所述交换数据集中的四类交换数据的示意图；

图3是本发明所述关键字库的分层分类设计的示意图；

图4是本发明所述基于混合驱动的测试自动化框架设计的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1-图4所示，本发明所述基于混合驱动的强流程装备软件自动化测试方法，包括以下步骤：

步骤1、基于数据驱动的设计思想，分析被测软件的业务流程及其与外部系统之间的交换数据，获得交换数据集；如图2所示，获得交换数据集后，对交换数据集进行分解，将被测软件发送输出指令并接收应答的激励数据的过程中发送/接收的数据包定义为一组交换数据；根据每组交换数据中发送/接收数据包的多少，将交换数据划分为以下四类：第一类，如图2（a）所示，被测软件向外部系统发送一包输出指令，接收一包外部系统的激励数据；第二类，如图2（b）所示，被测软件向外部系统发送一包输出指令，接收n包外部系统的激励数据，n∈N，N>1且N为整数；第三类，如图2（c）所示，被测软件向外部系统发送m包输出指令，m∈N，接收一包外部系统的激励数据；第四类，如图2（d）所示，被测软件向外部系统发送m包输出指令，接收n包外部系统的激励数据，m∈N，n∈N。

步骤2、基于关键字驱动的设计思想，抽象被测软件的业务特点，形成关键字库；如图3所示，形成关键字库后，对关键字库进行分层分类设计，分为高、中、低三层，高层关键字描述总线通信类型，也称为总线层，告诉测试自动化平台通过哪种接口与被测软件之间传输数据包，如UDP、TCP、Serial、CAN总线等，同时提供向其它字节流传输的总线通信类型的扩展接口，便于拓展新的测试领域；中层关键字描述数据包的数据特征，也称为数据包层，对应于一组交换数据，根据被测软件的输出命令，交换数据可以分为两类：固定交换数据和变化交换数据，变化交换数据如参数下载类、继电器输出类、动态校验类等，告诉测试自动化平台如何解析、处理这组交换数据，同时提供向新的变化交换数据类型的扩展接口，便于拓展新的测试应用；由于测试需要对被测软件注入正常/异常的激励数据，因此激励数据本身就是变化的，不需要进一步细分；低层关键字描述数据包的操作特性，也称为操作层，分为接收特性和发送特性两类，告诉测试自动化平台如何对接收/发送数据包进行处理，这一层可以根据不同类型总线的通信特点以及不同类型交换数据的特点，设计重用关键字和专用关键字。目前关键字库支持的主要关键字见下表所示，其中未加粗的关键字表示重用关键字，加粗的表示专用关键字；需要说明的是，随着测试领域及测试应用的拓展，目前的专用关键字未来可能会转化为重用关键字。

步骤3、基于数据驱动和关键字驱动的设计思想制定测试数据配置规则，描述被测软件与外部系统之间的交换数据和关键字，形成测试数据文件；所述测试数据配置规则满足以下要求：支持配置多种总线通信类型，方便扩展新的总线通信类型；支持配置多组交换数据，方便配置交换数据类型，灵活扩展新的类型；每一组交换数据支持配置一组输出指令、多组激励数据，方便配置输出指令和激励数据的关键字，灵活扩展新的关键字；每组输出指令支持配置多包数据，每组激励数据只配置一包数据。

基于上述要求，在步骤3中，本发明利用XML语言制定层次化的所述测试数据配置规则，包括：第一层，描述测试自动化平台与被测软件之间传输数据的总线通信类型，设计Interface关键字；第二层，描述数据包的数据特征，设计Type关键字；第三层，描述数据包的操作特性，输出指令和激励数据的操作特性分别使用不同的标识，并分别设计关键字；第四层及以下，只用于描述数据包内容，不设计关键字。

为了更具体说明利用XML语言制定的层次化的测试数据配置规则，下面列出该层次化测试数据配置规则描述交换数据和关键字的XML片段内容：

<Bus-Type Interface="UDP">

<Output-Instruction Retransmit="2" Source-IP="127.0.0.1" Source-Port="5001">

</Output-Instruction>

<Incentive-Data Delay="50" Frequency="3">

</Incentive-Data>

<Incentive-Data Destination-IP="127.0.0.2" Destination-Port="7001">

</Incentive-Data>

</Packet>

<Output-Instruction>

</Output-Instruction>

<Incentive-Data>

</Incentive-Data>

</Packet>

<Output-Instruction Position="1" Byte-Length="6">

</Output-Instruction>

<Incentive-Data Replace-Position="9" Replace-Length="4"Instruction-Position="9" Instruction-Length="4" JDQ-Check-CMD="A1 B2 C3 D4 E5F6">

<Data/>

</Incentive-Data>

</Packet>

</Bus-Type>

上述内容中，配置了三组交换数据，其中两组为固定交换数据，一组为继电器输出类变化交换数据，且与继电器状态查询固定交换数据相关联。第一层设计为XML元素节点，使用固定标记<Bus-Type/>表示总线通信类型，配置关键字Interface描述接口类型，示例中配置为UDP，也支持配置为其它接口类型；第二层设计为XML元素节点，使用固定标记<Packet/>表示数据包，支持配置多组数据包，每个<Packet/>配置关键字Type描述交换数据的类型，目前根据工程实际需求设计了四类交换数据，0表示固定交换数据，1表示下载参数类变化交换数据，2表示继电器输出类变化交换数据，3表示动态校验类变化交换数据，其中0为缺省配置；第三层设计为XML元素节点，使用两组固定标记<Output-Instruction/>和<Incentive-Data/>分别表示被测软件的输出指令和激励数据，对于每个<Packet/>，其下层只能配置一组<Output-Instruction/>，不过可以根据工程需求配置多组<Incentive-Data/>。对于每个<Output-Instruction/>，其下层可以配置多组<Data/>标记，表示支持配置多数据包的输出指令；对于每个<Incentive-Data/>，其下层只配置一组<Data/>标记，因为每个<Packet/>下层可以配置多组<Incentive-Data/>。

第一组固定交换数据配置示例说明：测试自动化平台监测到地址127.0.0.1:5001的连续三包输出指令“00 00 00 00”、“11 11 11 11”、“22 22 22 22”，且重传两次后应答两组激励数据，其中第一组激励数据“AA AA AA AA”延时50ms发送，共计发送3次，第二组激励数据“BB BB BB BB”向地址127.0.0.2:7001即时发送，只发送1次。

继电器输出类变化交换数据配置示例说明：该组与继电器状态查询固定交换数据配置相关联；测试自动化平台监测到数据特征为从第一字节开始的连续六个字节为“AA BBCC DD EE FF”的输出指令后，根据输出指令应答激励数据，细节由测试自动化平台实现，不需要单独配置激励数据。同时，需要对继电器状态查询固定配置的激励数据进行处理，处理规则为截取继电器输出类变化交换数据输出指令从第9字节开始的连续4字节数据，替换继电器状态查询固定交换组的激励数据从第9字节开始的连续4字节数据，即确保每次监测到继电器状态查询指令后，应答的激励数据都为继电器的最新状态。

步骤4、结合测试库设计思想，设计数据配置模块、数据解析器、数据容器、测试执行引擎及一系列测试库，形成基于混合驱动的测试自动化框架设计；如图4所示，所述基于混合驱动的测试自动化框架设计包括：设计数据配置模块，对交换数据和关键字进行配置，自动生成测试数据文件；设计数据解析器，读取测试数据文件，解析其中的交换数据和关键字；设计数据容器，管理交换数据和关键字，其中固定交换数据和变化交换数据分别管理；设计测试执行引擎，在环监听被测软件的输出指令，自动注入激励数据，驱动并控制被测软件业务流程自动执行，获取测试结果；设计测试库，即一系列函数的集合，供数据配置模块、数据解析器、数据容器和测试执行引擎调用。

步骤5、应用基于混合驱动的测试自动化框架设计，创建测试自动化平台，模拟外部系统在环监听被测软件的输出指令，自动注入激励数据，驱动并控制被测软件的业务流程自动执行，获取测试结果；结合图4，具体来说，利用测试自动化平台模拟外部系统，建立被测软件的测试环境；测试人员根据被测软件的业务场景，利用数据配置模块配置交换数据和关键字，自动生成测试数据文件；利用数据解析器，解析测试数据文件，识别其中的交换数据和关键字；利用数据容器，对交换数据和关键字进行管理，其中固定交换数据和变化交换数据应分别建立不同的数据容器；利用测试执行引擎在环监听被测软件的输出指令，根据测试数据配置自动注入激励数据，驱动被测软件的业务流程自动执行，获取测试结果。整个过程以交换数据和关键字来控制测试的自动化执行。

上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。

Claims

1.一种基于混合驱动的强流程装备软件自动化测试方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于混合驱动的强流程装备软件自动化测试方法，其特征在于：所述步骤1中，获得交换数据集后，对交换数据集进行分解，将被测软件发送输出指令并接收应答的激励数据的过程中发送/接收的数据包定义为一组交换数据；根据每组交换数据中发送/接收数据包的多少，将交换数据划分为以下四类：第一类，被测软件发送一包输出指令，接收一包激励数据；第二类，被测软件发送一包输出指令，接收n包激励数据，n∈N，N>1且N为整数；第三类，被测软件发送m包输出指令，m∈N，接收一包激励数据；第四类，被测软件发送m包输出指令，接收n包激励数据，m∈N，n∈N。

3.根据权利要求1所述的基于混合驱动的强流程装备软件自动化测试方法，其特征在于：所述步骤2中，形成关键字库后，对关键字库进行分层分类设计，分为高、中、低三层，高层关键字描述总线通信类型，也称为总线层，告诉测试自动化平台通过哪种接口与被测软件之间传输数据包；中层关键字描述数据包的数据特征，也称为数据包层，对应于一组交换数据，根据被测软件的输出命令，交换数据分为两类：固定交换数据和变化交换数据，告诉测试自动化平台如何解析、处理这组交换数据；低层关键字描述数据包的操作特性，也称为操作层，分为接收特性和发送特性两类，告诉测试自动化平台如何对接收/发送数据包进行处理，这一层根据不同总线的通信特点以及不同类型交换数据的特点，设计重用关键字和专用关键字。

4.根据权利要求1所述的基于混合驱动的强流程装备软件自动化测试方法，其特征在于：所述步骤3中，基于数据驱动和关键字驱动的设计思想制定所述测试数据配置规则，所述测试数据配置规则满足以下要求：支持配置多种总线通信类型，方便扩展新的总线通信类型；支持配置多组交换数据，方便配置交换数据类型，灵活扩展新的类型；每一组交换数据支持配置一组输出指令、多组激励数据，方便配置输出指令和激励数据的关键字，灵活扩展新的关键字；每组输出指令支持配置多包数据，每组激励数据只配置一包数据。

5.根据权利要求4所述的基于混合驱动的强流程装备软件自动化测试方法，其特征在于：所述步骤3中，利用XML语言制定层次化的所述测试数据配置规则，包括：第一层，描述测试自动化平台与被测软件之间传输数据的总线通信类型，设计Interface关键字；第二层，描述数据包的数据特征，设计Type关键字；第三层，描述数据包的操作特性，输出指令和激励数据的操作特性分别使用不同的标识，并分别设计关键字；第四层及以下，只用于描述数据包内容，不设计关键字。

6.根据权利要求1所述的基于混合驱动的强流程装备软件自动化测试方法，其特征在于：所述步骤4中，所述基于混合驱动的测试自动化框架设计包括：设计数据配置模块，对交换数据和关键字进行配置，自动生成测试数据文件；设计数据解析器，读取测试数据文件，解析其中的交换数据和关键字；设计数据容器，管理交换数据和关键字，其中固定交换数据和变化交换数据分别管理；设计测试执行引擎，在环监听被测软件的输出指令，自动注入激励数据，驱动并控制被测软件业务流程自动执行，获取测试结果；设计测试库，即一系列函数的集合，供数据配置模块、数据解析器、数据容器和测试执行引擎调用。