RFT与TCL相结合的自动化测试方案的研究与实现0001.docx

RFT与TCL相结合的自动化测试方案的研究与实现郭丹(北京邮电大学计算机科学与技术学院)摘要：自动化测试在测试领域中占有越来越重要的地位。大部分系统测试只需要单一一种自 动化测试工具或技术便可实现，如桌面应用和Web应用，只需要RFT便可实现白动化测 试；网关路由器的后台，只需要TCL脚本便可以达成测试目的。而对于比较复杂的系统， 既需要验证前端页面，又需要验证后台设置是否生效，并且两者又具备很大的美联和耦和 时，就需要一种RFT和TCL两种技术结合的测试方案。本文先介绍两种自动化测试技术及 其在测试系统中的实现，研究两种技术在跨平台测试上的结合方式，然后给出两种技术相结 合的一种实现方案。关键词：自动化测试；RFT； TCL中图分类号：TP3II.5Implementation of the Way of Automatic Test by using RFTand TCLGuo Dan(Computer Sience And Technology College of Bejing University of Post And Telecom) Abstract: The purpose of the software testing is to guarantee the quality of its basic functions. If a new developed feature added into a system, then the basic functions of regression testing will waste a lot of manpower and time. At this point, the Automated Testing will make an impact. Most system testing need only a single technology and testing tool, such as web application and windows application- RFT will perform well in automated testing, an router without web configuration system- TCL can achieve the purpose of the automated testing. But there are some systems, needing both RFT and TCL in the automated testing. In this paper, we discuss the way to put the RFT and TCL together to test a service inspection gateway system.Key words: Automatic Test; RFT; TCL0引言在大多数软件开发模式中，软件发布之前要多次重复“代码一一测试一一修复”的过程。 如果测试某项特性，就意味着需要不止一次执行测试，而是重复多次。还要检查在前面的测 试中发现的软件缺陷是否真正修复以及有没有引入新的软件缺陷。重复执行测试的过程称为 回复测试。软件测试工具和自动化有助于解决这个问题.提供比手工测试更好的方式执行测 试。在软件测试日趋重要的今天，自动化测试及其工具的出现，不仅可以节省大量的人力物 力，而且在性能压力测试等方面，更体现了其不可替代的地位。自动化测试技术和工具也如 雨后春笋，纷纷出现。本文主要研究的两种技术的测试实现以及基于两种技术的测试方案。其一为RFT(Rational Function Test),由IBM研发，基于控件识别的测试工具，支持java等多种语言，作者简介：郭丹，网络信息处理. E-mail: 可以测试Windows环境下的桌面及web应用系统。其二为TCL/TK (Tool Command Language/X window Tool Kit),是一种简明，高效，可移植性好的脚本语言，在信息产业 领域具有广泛的应用。Tel实际上包含两个部分：一种脚本语言和为之设计的解释器，该解 释器能够很容易地嵌入应用程序中。Tk是Tel的图形用户界面工具包，用于定义Tel命令、 创建和操纵用户界面部件。RFT支持高级语言，对于需要命令行操作的测试用例，虽然可以通过telnet等方式达到 测试目的，但不如TCL灵活；而TCL虽然可以用Tk的工具包，做简单的窗口验证，在控 件识别等方面远不及RFT强大。对于信息产业，设备的配置越来越脱离单纯的命令行方式，大型的系统一般都会有前端 配置页面和后台命令行配置，而对于用户来讲，在Web页面进行配置将会是主要的操作方 式。这时候，对系统的测试就需要用到基于上述两种技术的结合的测试方案。木文主要阐述RFT和TCL两种测试技术，并研究二者相结合的白动化测试方案及其在 某业务监控网关系统测试中的实现。1基于RFT的Web界面测试RFT及其脚本编写方法R FT (Rational Function Tester),是 IBM Rational 开发的自动化测试工具，前身是 Rational JRobot 和 Rational XDE TesteroRFT是基于Eclipse开发的，本质上就是Eclipse的-个插件。由此可见，它是以java 为基础的，所以用它来开发java的桌面系统或web系统的自动化测试脚本是最合适的，当 然它本身也可以应用于其他平台开发项目的测试。很多使用过QTP的测试人员肯定对录制回放测试脚本不陌生，RFT中同样可以进行录 制回放，它对控件的识别和模拟操作的原理与QTP相同，在此不予累述。测试脚本的录制过程是根据具体的界面和操作进行的，一旦脚本的执行界面发生改变， 运行就会出现异常，甚至仅仅是被操作对象位置的改变或图像分辨率的改变都可能会造成图 形用户界面自动化测试的失败，因此，基于录制技术的自动化测试维护的代价相当高。另外， 脚本录制的过程是固定的，所以脚本的运行会完全按照操作步骤，不具备灵活性。所以在 大多数情况下，我们选择使用数据驱动的方式来编写脚本。所谓数据驱动，其实就是给定控件的id或class等唯一能够识别控件的属性，用RFT 提供的find方法去找到控件，再对它进行填充或点击等操作。而这些数据的存储方式多种 多样，最简单的方式是存储到配置文件中，我们在网关监控系统的测试中采用了数据库的方 式。而为了维护这些数据，我们开发了专门的小工具。1.2基于RFT的配置管理前端(Web页面)的自动化测试实现测试用例分类1. 初始化用例：由于前端配置有一定的顺序要求，且在进行其他测试前，要先对系 统进行初始化配置，所以这一部分的用例我们单独拿出来，作为初始化用例，在 每个版本提交测试时，先跑一遍初始化用例。这一部分用例有些是需要前后台交 互的。2. 功能性测试用例：这类用例需要前后台交互，如在前端下发一个策略，需要到设 备上去验证策略是否正确下发，然后再到前台报表或实时流量处查看策略是否生 效。3. 异常及边界值测试用例：这一部分用例只在前端即可完成。例如一个输入框，只 允许输入数字，在测试用例输入字母时应该提示输入有误等信息。这些不需要在 后台进行校验。4, 压力测试用例：需要后端校验。5. 报表验证用例：可以在功能用例跑完后，根据记录的数据，打开报表页面，进行 数据校验。以数据库为基础的数据驱动测试方案将测试用例按编号入库，用编号将测试用例及其需要的测试数据建立关联关系。表结构 如下：基本数据表定义：表1用例信息表Tab. 1 use case (able字段名称类型备注CaselDint用例的唯-编号CaseNamcnvarcharCaseDescriptionnvarchar用例的执行描述ExcuteTimesint用例循环执行次数Statusint记录当前执行状态注：在此处对表结构进行了简化表2用例执行数据表Tab. 2 use case data table字段名称类型备注CaselDint与 use case 表中CaselD对应Keyvarchar键值，即界面上控件IDValuenvarchar对应控件填入的数据StepIDint执行的步骤Clrbool前端执行还是后 端，true为后端， 默认为falseNoteNvarchar用于扩充注：在此处对表结构进行了简化表3用例校验数据表Tab. 3 use case verify table字段类型备注CaselDInt与use case表对应StepIDInt对应data表中的stepidKeyvarchar页面上相应控件的 Id或者后台待校验 的关键字Valuenvarchar校验数据Clrbool是在前端还是后台 校验，true为后台默认为false注：在此处对表结构进行了简化举个简单的例子来看基本表结构设计，例如用户登录的用例，首先打开ic,然后输入用 户名和密码，点击确定后登录到系统。首先将用例信息填充到use case表中，clr字段为false,假设caseid为1。因为用户名和密码都是textbox控件，我们把控件的id找出来，假设为idl和id2。在 idl里输入name, id2里输入password,点击的button的id为button I o那么第二张表需要 填入的数据如下：CaseidKeyValuestepldClr Notes1idlname1false1id2password2false1button 13false1sleep10004false点击按钮后，我们需要等待一段时间，等系统加载完,这时我们可以加一步,key为sleep, value为要等待的毫秒数。系统正常登录后，我们找到一个正常登录情况下，界面必定会出来的控件，验证它是否 存在即可，假设该控件id为idVerify。我们要在执行完第四步的时候进行校验，则use case verify填如卜内容:Caseid StepID Key Value Clr14 idVcrifyfalse至此，一个简单的Web页面测试用例数据便填写完毕。下图描述了测试脚本的执行过 程。结束2基于TCL的系统命令行测试2.1 TCL及测试脚本编写方法与Python, Perl样，TCL(Tool Command Language)也是一种脚本语言。它是基于字符 串的命令语言.只有一些基本的结构和较少的语法，简单易学，是种和平台无关、易扩展, 为特定的任务所设计的、可嵌入的命令脚本化语言。TCL提供了丰富的处理字符串、文件、 进程的命令，每一条TCL语句都可以理解成命令加参数的形式，它是一种将软件创建的模 块无缝的集成在一起的“胶合剂” 在使用TCL编写自动化测试脚本时，我们可以把常用的脚本封装为自己的库函数，采 用模块化方式，组建测试用例脚本，这就是所谓的模块化测试脚本框架(Test Modularity Framework)3。例如，一个调用测试仪打异常流量后验证流量是否被阻断的用例，因为打流 量和校验流量阻断都是频繁被调用的脚本，所以我们可以将其封装到测试脚木的库中。对于 打流量模块，只要提供设备类型和IP地址，上下行端口号，还有流量包的名称就可以发送 流量到该设备；对于校验模块，一样要提供设备类型和IP地址，上下行端口号。通过模块化方法编写的脚本，不仅提高脚本编写效率，同样提高脚本可维护性。2.2命令行测试用例分析及检验方法命令行测试用例大体分为两类，一类是校验监控策略是否正确下发到设备，一类是校验 流量在相应的端口是否被控制住。使用TCL, ssh方式登录到设备，发送查看命令到设备相应的芯片，并捕获设备的返回 值。然后使用正则表达式进行匹配校验，策略下发类的比较简单，如果跟设计文档中命令返 回信息不匹配，我们则认为策略未正确卜发，校验点失败。对于端II流量类的，我们需要用 正则表达式取出相应的值，并对其进行判断，看是否在指定的范围内，如果是，则校验点通 过，否则失败。TCL对于正则表达式的支持很强大，在此就不加以详细描述。以端口流量 测试用例为例，处理流程如下图所示：TCL测忒机case InfosendDataFlowDataFlow! l1 I landledDataFlowgctCasdnfo数据座ge 11 n ter face Fl o w I n fogctHandlcdDataFlowII JandledDataFlowInfocheckFlowinfo不管校验是成功还是失败，为了方便问题追踪，发送给设备的命令和从设备返同的信息 都要记录到日志中。3基于RFT与TCL相结合的测试方案及实现3.1 RFT与TCL相结合的测试方案RFT与TCL相结合的测试，最关键的问题是要解决二者间通信和协作。两种测试技术 在对文件处理和数据库处理上都有很强的支持，所以基本上可以通过这两种方式进行测试方 案的设计。RFT是基于JAVA平台的自动化测试开发工具，所以对各种文件类型的处理都很方便， 例如XML文件，文本文件等，只要引用了相关的java包。TCL对于文本文件的处理有最基 本的支持，对于结构化文件，如XML需要使用到相应的扩展包，如tclxml、等。 JAVA和TCL同样支持对各类数据库操作，JAVA可以通过JDBC连接数据库，TCL可以通 过各种数据库扩展的支持，连接并操作数据库，如Oracle的数据库扩展包OratcU由此可见，两种技术对基于文件和数据库的通信协作方式的支持没有障碍，那么下一步 就要考虑使用哪个技术平台做为主控制端。如果使用RFT做为主控制端，那么需要在JAVA中控件测试用例的执行步骤，执行到 命令行校验时，调用TCL解释器执行相应的脚本，JAVA中可以使用ntime().exec来执行相 应的TCL脚本；使用TCL做为主控制端，同样需要在执行GUI测试步骤时调用RFT脚本, 实际上RFT对于命令行的扩展非常好，在帮助文件中可以找到各种Command Line, TCL只 需要用exec调用相应的RFT命令行，便可以驱动GUI测试脚本。虽然两种平台都可以作为主控制端，由于TCL作为解释的脚本语言维护和执行便利性, 所以在业务监控网关测试中主要使用TCL平台作为主控制端。由于数据库表相对于流式文 件和XML文件，维护和扩展更为方便，所以我们选择使用基于数据库的交互方式的测试方 案。3.2基于数据库的RFT与TCL测试方案的实现我们延用章节中提到的三个相关数据库表结构，并以一类测试用例为例，说明方 案的实现。很多用例是需要在Web页面配置完后，在设备端用tel脚本去进行验证。例如下发对异 常流量的阻断策略。表1的数据为：CaselDCaseName CaseDescription ExcuteTimes Status1阻断botnet T行流量10表2的数据：CaseidKeyValuestepldClr Noles1idlpolicy 11false1id2阻断2false1button 13false1sleep10004false1notifyClr5false1show policy6true表3数据：CaseidStepIDKeyValueClr16policy 12true首先先启动Tel脚本，由Tel脚本顺序读取数据库中测试用例的信息(表1),并逐条进 行处理。第一个用例id为1, tel再根据这个id读表2,依次执行cascid为1的所有step,如果Clr为false,则启动RFT相应用例（脚本名称为用命名称+stepid）。当RFT执行到第五 步时，识别关键字为notifyClr,则写Status。Tel每10秒读一次Status,读到后，如果结果不 为0,则继续执行它指定的步骤。此处读到6后，执行第6步，调用向设备发命令脚本，发 送命令show policy,并校验返回结果，先匹配到含有policyI的那一行，再看值是否为2, 为2则策略下发成功，校验点通过。再将Status置0。测试脚本执行流程如下：TCL测状机教据库Web测成机getCaseCaseinfoisChStep !IIwcbSlcpgetStepInfogetStepInfogclStalussetStatusKIisStatusScttcdstepin to mshowPolicyCnid ；policy Infoo;checkpoint :图3-1 RFT与TCL交互顺序图4结论本文研究了 RFT与TCL在自动化测试中的应用及二者相结合的自动化测试方案，并结 合在某业务监控网关中自动化测试应用中的实现进行了阐述。亳无疑问，自动化测试将在以后的信息产业领域发挥越来越重要的作用，而单一的测试 工具和测试方法将难以解决复杂系统的自动化测试要求，测试工具和测试方法相结合的测试 方案将会越来越受到关注，本文只是给出了 种实践和探索，相信将来会有更完善、更优越 的实践方案。参考文献（References）1 Ron Patton. Software testing ML北京:机械工业出版社，2006.美IBrcni B. Welch著.王道义，乔陶删等译.TCIjTK组合教程（第二版）M.北京：电子工业出版社，2001.3 朱菊，王志坚，杨雪.基于数据驱动的软件白动化测试框架J.计算机技术与发展，2006.4 吴谋硕，倪瑾.GUI自动化测试研究J.计算机与现代化，2007, 6.5 柳胜.软件自动化测试框架设计与实践M.北京：人民邮电出版社，2009.6 陆璐，王柏勇.软件自动化测试技术M.北京：清华大学出版社北京交通大学出版社.2006.项n基金中文作者郭丹英文作者Guo Dan中文工作单位北京邮电大学计算机科学与技术学院英文工作单位Computer Sience And Technology College of Bejing University of Post And Telecom通信联系人郭丹作者邮箱作者电话作者手机作者简介郭丹，网络信息处理作者邮编100021作者地址北京市海淀区，西土城，北京邮电大学，教三920以下为系统生成表格，切勿修改表格内容.