基于S1000D的IETM平臺的測試設計與實現

陳燕鳳

隨著高新技術的發展和裝備復雜程度的日益提高，構建基于信息化手段的精細化綜合保障能力，已成為裝備綜合保障技術的發展方向，成為構建裝備保障力的重要內容。技術資料作為綜合保障的關鍵因素之一，是維修保障的基礎，對形成裝備保障能力提供重要支撐。

S1000D《基于公共源數據庫的技術出版物國際規范》是一個采用公共源數據庫來創建技術文檔的國際標準，S1000D采用模塊化方式組織和管理數據，以便于實現信息的重用與共享，其核心內容是數據模塊和公共源數據庫。

基于S1000D的交互式電子技術手冊（Interactive Electronic Technical Manual，IETM）是裝備技術數據的新型載體，也是裝備技術數據的主要表現形式，利用信息化手段對技術資料進行存儲、管理，研制形成IETM，并在智能診斷、在線訓練等方面加以應用，是綜合保障信息化的重要內容。

軟件測試作為軟件質量保證工程的一個重要組成部分，是最關鍵的質量保證手段。然而，IETM作為一個工程量龐大的平臺，與一般軟件相比，具有規模大、結構復雜、業務領域性強等特點，使得IETM的測試工作也面臨著極大的挑戰。因此，研究、探討IETM軟件產品的測試技術和設計實現手段也成為我國裝備保障信息化建設發展過程中必須面對的一個實際問題。

1 IETM平臺介紹

IETM平臺覆蓋技術資料制作及使用的基本生命周期，對應于技術資料的業務階段分別有相應的系統，分別是內容制作階段（通用XML編輯器）、內容管理階段（內容管理系統）、IETM出版階段（IETM交互式出版器及線性出版器）、IETM閱讀階段（IETM交互式閱讀器）。IETM平臺功能組成見圖1所示。

2 測試需求分析

IETM平臺作為測試對象，包含了4個相互依賴卻又相互獨立的子系統。平臺規模大、結構復雜、業務領域性強，且由于基于S1000D研發，而S1000D包含多種手冊、數據模塊類型，不同的類型又分別有不同的XML Schema，含數以千計的數據元素，因此需要在實際測試工作中完成針對性的測試，主要包括以下2個方面：

● 功能性測試：指軟件產品在指定條件下，提供滿足明確和隱含要求的功能的能力。IETM平臺主要包括DM編制、插圖和多媒體信息編制、協同編輯、工作流管理、線性手冊發布、交互閱讀、全文索引等功能模塊，由于功能模塊眾多，因此功能性測試在整個測試中占的比例最大。

● 標準符合性測試：針對IETM平臺的標準符合性測試主要從其內容、數據模塊模式、編碼以及出版效果等方面，與S1000D進行符合性驗證。目的是驗證開發出的IETM產品是否滿足標準要求。

3 IETM平臺的測試設計與實現

3.1 測試用例設計方法

3.1.1 功能性測試用例設計方法

切合需求又有技術指導價值的測試用例對保證測試質量有著至關重要意義。IETM平臺中測試用例設計遵循需求覆蓋全面，測試思路擴展，測試要點覆蓋全面等原則。主要采用等價類劃分，邊界值分析，場景法，錯誤推測，正向測試，反向測試等方法。

3.1.2 標準符合性測試用例設計方法

IETM開發平臺的標準符合性測試主要從其內容、數據模塊模式、編碼以及出版效果等方面，與S1000D進行符合性驗證，按照完全符合、基本符合、不符合三級給出評價。目的是看開發出的IETM產品是否滿足標準要求。主要采用覆蓋測試法、鑒別測試法設計測試用例。

但是由于S1000D包含多種手冊、數據模塊類型，不同的類型又分別對應不同的XML Schema，含數以千計的數據元素及其組合。這時如果全部采用覆蓋測試是需要大量的時間和資源的，因此，標準符合性測試主要以覆蓋測試法為主，以鑒別測試法為輔的測試策略，挑選出常用數據模塊、元素進行覆蓋測試，對不常用的數據模塊、元素進行鑒別測試。

3.2 IETM平臺的測試設計

由于IETM平臺工程量大、結構復雜、且模塊眾多，限于篇幅，下面只對部分關鍵功能的測試設計進行介紹。

3.2.1 XML編輯器的測試用例設計

XML編輯器作為編制管理模塊的一個重要組成部分，提供對DM，PM，SCP等公共數據源對象的編輯。XML編輯器的測試設計主要采取黑盒測試結合標準符合性測試、健壯性測試的方法，以XML編輯器中“復制粘貼”功能為例說明，其測試設計如下。

3.2.1.1 等價類劃分

將操作位置等價類劃分，見表1。

表1 操作位置等價類劃分

3.2.1.2 邊界值分析

以操作位置為例，用邊界值分析法，補充細節，見表2。

表2 操作位置邊界值分析

3.2.1.3 正向測試和反向測試

以操作位置為例，利用等價類劃分和邊界值分析中已經列出的項，正向測試歸類出允許進行粘貼的位置；反向測試，列出編輯器中不允許粘貼操作的位置，見表3。

3.2.1.4 錯誤推測

根據標準符合性測試思維，從XML語法的結構限制推測可能會出錯的場景。考察從編輯器外部復制內容，然后粘貼到編輯器的情況，見表4。

3.2.1.5 破壞性測試

破壞性測試，見表5。

3.2.2 工作流管理功能的測試用例設計

工作流管理即日常工作所產生的數據資料按照預定義的流程執行，輔助完成制作、驗證、審批、發布等業務流程的自動化。主要包括任務分配、進度監控、任務統計、審批等。

表3 正反向測試

表4 錯誤推測

表5 破壞性測試場景

本模塊主要采用場景法設計測試用例，工作流功能的基本流和備用流見表6。

圖2中經過用例的每條不同路徑都反映了基本流和備選流，都用箭頭來表示。基本流用直黑線來表示，是經過用例的最簡單的路徑。每個備選流自基本流開始，之后，備選流會在某個特定條件下執行。備選流可能會重新加入基本流中（備選流2和4），終止用例而不再重新加入某個流（備選流1、3和5）。

表6 場景法測試用例設計

3.2.3 協同編制功能的并發測試設計

協同編制，可以多人協同進行編制工作并提供內容編輯同步控制能力，避免編寫資料過程中出現沖突、發生覆蓋的情況。IETM軟件引入互斥鎖的概念，提供用戶內容編輯同步控制能力。針對協同編制功能制定以下并發測試，見表7。

表7 協同編制功能的測試設計

3.2.4 線性出版的測試用例設計

線性出版系統主要將XML文檔的輸入生成正確格式的Word或PDF格式的文檔。本系統的測試主要采取的是標準符合性測試的策略，根據Schema標準對文檔進行測試。標準符合性測試不同于常見的軟件測試，其測試用例來源于S1000D。

由于S1000D手冊類型、數據模塊類型較多，每一種數據類型對應不同的XML Schema，含數以千計的數據元素，且標準迭代版本多，導致測試用例相應也要頻繁變換，使標準符合性測試不易于執行。因此本系統的測試數據采取可重用的思維，搭建一套標準系列測試數據，應對S1000D版本迭代以及回歸測試的情況。

以描述類的段落元素為例，該元素測試設計見表8。

表8 描述類測試用例設計

3.2.5 閱讀器的測試用例設計

IETM交互式閱讀器主要是對出版階段出版的數據包進行閱讀，主要采取黑盒測試結合標準符合性測試、健壯性測試的方法。閱讀器的標準符合性測試設計參考3.2.4節線性出版的設計，黑盒測試及健壯性測試設計如下，見表9。

表9 閱讀器等價類劃分

3.2.5.1 等價類劃分

由于導航閱讀為閱讀器的關鍵功能，如下主要以故障類的導航功能為例，設計步進導航功能測試用例，見表10。

表10 步進導航功能測試用例設計

3.2.5.2 容錯測試（見表11）

表11 容錯測試

4 測試結果分析

測試覆蓋率主要用來度量測試過程的質量。IETM平臺中使用“測試覆蓋率、測試執行率、測試執行通過率、測試缺陷修復率”這4個指標來度量。

● 測試覆蓋率：測試覆蓋率是指測試用例對需求的覆蓋情況。

● 測試執行率：實際執行過程中確定已經執行的測試用例比率。

● 測試執行通過率：指在實際執行的測試用例中，執行結果為“通過”的測試用例比率。

● 測試缺陷修復率：某個階段已關閉缺陷占缺陷總數的比率。圖3為系統測試階段測試解決率曲線圖。

5 總結與展望

本文提出的IETM測試方法采用了傳統的軟件測試方法與標準符合性測試相結合的策略。在標準符合性測試過程中筆者根據數據可重用性思維設計了一套標準系列測試數據，應對S1000D標準多個版本迭代以及多次回歸測試的情況，使測試更有效更有效，更省時。基于該測試方法已經對某型工程的IETM軟件平臺進行了全面測試，測試通過后IETM平臺已在工程中全面使用，充分證明了測試設計的合理性和有效性。

基于移動智能平臺的應用越來越廣泛，為了順應移動信息化的發展，研發PAD版交互式電子手冊勢在必行。然而，與傳統的PC應用測試相比，移動應用測試是一個更大的挑戰。

挑戰一：移動設備種類、機型的多樣化導致移動應用的兼容問題相當突出。

挑戰二：由于移動設備和模型的顯示屏尺寸和分辨率種類太多，加大了測試工作量。

挑戰三：IETM平臺規模大、結構復雜，加上移動設備的各種限制導致測試的準確性和問題追蹤難以保證。

挑戰四：當移動應用在網絡邊界上通信時，網絡延遲將不可預測。

[1] ASD/AIA/ATA S1000D. About S 1000D. http://public.s1000d.org.

[2] INTERACTIVE ELECTRONIC TECHNICAL MANUAL(IETM) GUIDE，DSMC IETM Guide.

[3] 王學奇，肖明清，周越文. 交互式電子技術手冊及其應用研究，計算機工程，2002（5）.