基于軟件測試過程中的協(xié)議數(shù)據(jù)解析技術(shù)研究與應(yīng)用

董文通 梅磊 石曉寧

中國電子科技集團第三十八研究所 安徽 合肥 230088

引言

軟件測試是伴隨著計算機技術(shù)的發(fā)展而逐漸發(fā)展的技術(shù)，在軟件工程中占有重要的一環(huán)，軟件測試技術(shù)決定軟件產(chǎn)品質(zhì)量。據(jù)統(tǒng)計，在軟件工程中軟件測試會占用到軟件開發(fā)周期的40%，對于產(chǎn)品質(zhì)量要求更高的甚至于會占到60%。如今的軟件系統(tǒng)快速發(fā)展，軟件產(chǎn)品的功能愈發(fā)龐大復(fù)雜，同時越來越多的軟件系統(tǒng)呈現(xiàn)出分布式以及模塊化的特性。配置項軟件數(shù)據(jù)交互之間的報文解析更是成為開發(fā)人員和測試人員花費大量時間處理的難題。本文建立報文協(xié)議數(shù)據(jù)解析技術(shù)可以減輕測試人員對于報文解析的工作量，節(jié)約測試過程中對于數(shù)據(jù)處理解析的時間，更加精準的完成報文協(xié)議的分析。

1 相關(guān)技術(shù)

現(xiàn)代計算機絕大多數(shù)都是使用TCP/IP協(xié)議來實現(xiàn)通信[1]。運輸層的協(xié)議主要分為兩種協(xié)議：TCP協(xié)議和UDP協(xié)議。TCP為兩臺主機提供了高可靠性的傳輸通信。而UDP與TCP不同，只提供了端對端的通信，該通信方式并不可靠[2]。針對TCP/IP協(xié)議的報文編解碼技術(shù)比較成熟的為VMF（可變報文格式）[3]。這主要用于指揮系統(tǒng)中報文格式的標(biāo)準，為寬帶受限的戰(zhàn)場環(huán)境實時傳輸指揮控制代碼信息而制定的一種可變長度的分組報文格式[4]。本文針對網(wǎng)絡(luò)傳輸過程中TCP/IP協(xié)議的報文編解碼技術(shù)的研究以及報文編解碼系統(tǒng)設(shè)計。

2 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議數(shù)據(jù)模型建立與解析

在整個軟件系統(tǒng)的軟件測試過程，更關(guān)注利用計算機網(wǎng)絡(luò)進行各個配置項軟件之間的通信、通信單元中各個協(xié)議的正確性以及通信過程中各個協(xié)議的正確性。為了更為直接地解決這個問題，我們建立了數(shù)據(jù)報文的基礎(chǔ)模型。在計算機網(wǎng)路通信過程中，通常各個配置項之間所交互的報文包含了發(fā)送方需要發(fā)送的完整數(shù)據(jù)信息，應(yīng)用層上定義的報文通常由幀頭、消息內(nèi)容、校驗以及幀尾組成，測試過程中，所關(guān)注的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議數(shù)據(jù)中的數(shù)據(jù)是報文中最基本的組成成分。在網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議中，數(shù)據(jù)解析是根據(jù)已知的數(shù)據(jù)通信協(xié)議，并按照通信協(xié)議去除冗余信息，計算獲得用戶需要的數(shù)據(jù)信息，分析出信息值。數(shù)據(jù)解析的過程通常都是按照報文協(xié)議中固定的步進和回溯對數(shù)據(jù)進行解析。數(shù)據(jù)幀和數(shù)據(jù)包都是有一定的規(guī)律，數(shù)據(jù)幀由固定的長度，數(shù)據(jù)包通常根據(jù)信息源、采樣率和采樣時間有所不同，以及每次發(fā)送的報文長度可知，我們可以將每次傳輸?shù)臄?shù)據(jù)協(xié)議全部都轉(zhuǎn)化為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進行解析協(xié)議。對于解析的結(jié)構(gòu)，以常見的報文結(jié)構(gòu)舉例，數(shù)據(jù)中報文結(jié)構(gòu)如下所示：

中我們設(shè)置有報文頭Message_Header，里面包含有消息碼和報文長度等信息。我們定義messageA、messageB等作為消息內(nèi)容中的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，通過對于上述中的報文利用編譯原理中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進行解析能夠得到數(shù)據(jù)中的編解信息。我們知道協(xié)議總長度N，除messageHeader以外長度。我們需要對每個根據(jù)字節(jié)的偏移量設(shè)置相應(yīng)的算法進行結(jié)構(gòu)的解析和對應(yīng)，其中對于每個字段長度的解析與測試算法為：

對于每個消息結(jié)構(gòu)體messageAi的字段長度lengthAi，每個消息結(jié)構(gòu)體的內(nèi)存偏移量為PAi；對于區(qū)域內(nèi)最后一個字節(jié)偏移量為PAj；其中計算PAij= PAj+lengthAj-PAi；重復(fù)上述步驟，對于每一個PAij與消息中數(shù)值長度進行對應(yīng)。對于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議中數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)體解析，我們需要對基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的字段長度，階段性內(nèi)容進行計算和驗證測試。

3 應(yīng)用與結(jié)論

本文根據(jù)軟件測試過程中所涉及的通信模塊協(xié)議數(shù)據(jù)的測試，提出一種協(xié)議的數(shù)據(jù)模型，并根據(jù)協(xié)議的數(shù)據(jù)模型提出了數(shù)據(jù)解析的方法。并基于該方法設(shè)計相關(guān)的協(xié)議模型解析平臺首先本文所舉例的協(xié)議結(jié)構(gòu)中的數(shù)據(jù)進行解析和測試。該系統(tǒng)平臺可以針對軟件測試過程中所涉及的協(xié)議數(shù)據(jù)進行充分的解析和測試，從而大大的縮減測試的時間和人力成本。同時具備很好的經(jīng)濟價值和使用價值，并為后續(xù)的智能化測試提供參考依據(jù)。