軟件自動化測試方法的分析及應用

楊 晨

（上汽通用五菱汽車股份有限公司技術中心， 廣西 柳州 545007）

引言

軟件種類和數(shù)量的增多，帶來的不僅是開發(fā)難度的加大，同時也給測試人員帶來了不小的挑戰(zhàn)。許多中小型公司的軟件測試力量十分薄弱，軟件測試人員的人才儲備遠遠不足。現(xiàn)在的軟件越來越追求高質量和創(chuàng)新，如何在短時間內開發(fā)出高質量的軟件顯得尤為重要，而軟件測試在整個軟件的開發(fā)過程中起著舉足輕重的作用，始終貫穿著開發(fā)的整個周期。同時，隨著軟件的底層算法日漸復雜，軟件架構也越來越豐富多樣，僅靠傳統(tǒng)的測試技術已經很難適應最新的需求了，再加上市場需要軟件產品快速研發(fā)并投入到市場中去，這往往會導致測試結果的遺漏，測試效率也比較低。因此，采用新型的軟件測試技術，并且提高自動化測試的比重，才能確保高效地完成軟件測試的項目，促進軟件產品的快速研發(fā)和上市。

1 軟件測試及自動化軟件測試的背景

1.1 軟件測試存在的意義

在軟件產品的開發(fā)過程中，功能的設計會以用戶的需求和對該產品的規(guī)劃為基礎，還要考慮到產品的安全性和可靠性，但由于開發(fā)人員的技術參差不齊，可能會導致開發(fā)過程中出現(xiàn)一些紕漏，此時，軟件測試的重要性就顯現(xiàn)了出來。軟件測試能夠協(xié)助軟件開發(fā)人員，在開發(fā)的過程中找出項目的缺陷，包含功能上的缺陷、代碼的bug 以及實際運行和期待運行狀況的差別等，并能夠在一定時間內對項目開展全面的測試，排除問題故障，確保軟件能平穩(wěn)且高效地運行[1]。

1.2 開展軟件測試面臨的困難

首先是數(shù)量的增加。對軟件測試人員而言，算法、架構趨于復雜，傳統(tǒng)的軟件測試技術難以再適應新的需求，在測試方面容易造成漏測，誤測等不良的結果。其次，自動化軟件測試在整個項目的軟件測試中所占地比重仍然較小，大多數(shù)的測試還依賴人工的測試。受到人員和時間的限制，有些開展軟件測試的相關人員，在測試之前對于該軟件產品沒有充分且深入地了解，導致他們在測試過程中有很多疏忽，體現(xiàn)在測試用例的編寫上，欠缺考慮，不能全面覆蓋所要測試的功能需求，給產品的質量安全性埋下隱患。

1.3 自動化軟件測試的優(yōu)勢

與人工測試相比，自動化軟件測試能較大程度地提高了軟件測試的整體效率。但很多企業(yè)往往采取人工結合自動化的方式去開展測試相關的工作，而不是讓自動化測試全面取代人工測試，這也側面反映出了自動化測試雖然有很大的優(yōu)勢，但也不是萬能的。自動化測試的另一個優(yōu)勢是它能夠降低軟件測試的風險，避免一些人為因素致使的測試問題的發(fā)生。當自動化測試擔當測試的主體時，人工就能更加專注地去設計測試案例并分析結果，分工明確會讓一些原本很復雜的測試項目變得簡單很多，尤其是進行回歸測試消耗的時間成本下降，也能大大提高工作效率[2]。

2 自動化軟件測試的技術分類

2.1 功能驅動的自動化測試技術

所謂功能驅動測試，就是將原本一個獨立的項目分為多個獨立的子模塊，這些子模塊都能各自作為測試的載體，是可以獨立于其他模塊的測試用例，供測試人員進行單個模塊的測試，其中的數(shù)據(jù)和函數(shù)都與原來的項目所包含的一致。通過這種功能的劃分，能夠使測試人員維護起來十分方便，提高工作效率[3]。

2.2 關鍵字驅動的自動化測試技術

關鍵字驅動和其他軟件測試方法比較起來，更加注重邏輯層面，整個測試過程相對而言是比較抽象的；對測試腳本做抽象化處理，是為了有利于測試人員更注重邏輯，不需要關注代碼本身，一方面降低了測試難度，另一方面使整個測試過程變得易于更改。該方法將關鍵字與數(shù)據(jù)建立聯(lián)系，但在測試過程中會將測試所需的腳本同數(shù)據(jù)分離開，一些實現(xiàn)的具體場景和細節(jié)也和相關的描述產生了分隔，導致整個過程顯得比較抽象[4]。

2.3 數(shù)據(jù)驅動的自動化測試技術

數(shù)據(jù)驅動測試技術將被測數(shù)據(jù)和測試的腳本分隔開；被測數(shù)據(jù)可以采取多種方式存儲起來，例如列表、期望值和輸入值分別記錄到列表中，在每次被讀入數(shù)據(jù)的時候不容易發(fā)生遺漏；同時，測試的腳本由于和數(shù)據(jù)分隔開了，且它本身是帶有一些存儲著數(shù)據(jù)信息的標記的，因此，腳本是可以獨立進行測試的，不與其他信息沖突。很顯然，這種數(shù)據(jù)和腳本分隔的測試方式，能夠確保測試的穩(wěn)定性，由于分成了幾個模塊，也便于測試人員進行維護，更容易激發(fā)創(chuàng)新，創(chuàng)造出新型的測試方式。相應地，該方式也有一定的缺陷，體現(xiàn)在軟件的兼容性的差異，導致了同一個測試腳本用于不同的軟件上時，需要針對性地做出一定的改動，也就增加了整體的成本。

2.4 指令驅動的自動化測試技術

該測試技術是在數(shù)據(jù)驅動技術的基礎上衍生而來的，通過一定的優(yōu)化，它實現(xiàn)了在進行測試的過程中，依靠對響鈴的指令驅動系統(tǒng)，來完成測試；它與數(shù)據(jù)驅動的差異在于，指令驅動的存放數(shù)據(jù)的列表不再存放數(shù)據(jù)，而是存放了指令，這一改進，在某種程度上，可以有效地提升測試的效率。

2.5 錄制回放

錄制回放的方式借鑒了腳本的寫法，其原理是寫出具有錄制和回放功能的腳本，然后能使腳本模仿軟件的功能，再現(xiàn)出軟件的用戶在進行操作使用時的功能狀況；由于它不需要太多的編程上的技巧，它的整體架構的穩(wěn)定性一般較差，而且功能的復用性差，不易轉移和重復利用；這種方式已經逐漸被時代淘汰了，僅在早期會被企業(yè)用于商用的測試。

2.6 獨立腳本測試

獨立腳本測試分為兩種，一種是線性腳本，也叫非結構化腳本，這種腳本的難度較低，因為其本身可以應用不同的編程語言，且編寫好后可以同被測系統(tǒng)交互，方便快捷，但缺點也很明顯，系統(tǒng)和腳本“綁定”的后果便是軟件系統(tǒng)自身的波動和一些變化，會使腳本同樣受到影響，大大增加了測試人員的維護成本。由于其維護成本較高，僅適合用于一些中小型測試項目。另一種是結構化的腳本，對測試人員而言難度較高，因為它囊括了很多結構化的內容，例如循環(huán)、調用的函數(shù)，其邏輯性也比線性腳本要強很多，測試的穩(wěn)定性和效率也較高。

3 自動化軟件測試的相關工具及適用條件

1）自動化軟件測試的相關工具包含了測試管理工具、功能測試工具、負載壓力測試工具、白盒測試工具和測試輔助工具等。

2）適用條件：軟件功能及需求具備較好的穩(wěn)定性；自動化測試的意義就體現(xiàn)在對同類型的功能進行自動化的測試，假如需求經常變動，不僅會使自動化顯得沒有太大的意義，還會讓一些除了基本功能外的其他功能漏測；自動化不僅體現(xiàn)在一輪測試中，而且當測試的腳本被重復利用時，才能減少成本；適合長期的項目，短期項目不能滿足時間需求，從設計測試用例到編寫測試腳本等，都需要一定長的時間成本。

4 應用場景

4.1 基于Linux GUI 的自動化測試

以Linux 自動化測試的一部分開源軟件為重，該測試方法屬于關鍵字驅動方法；GUI 測試主要是以圖形的界面為主，對這些對象進行軟件窗口、界面圖標、軟件菜單和指示設備等的測試。

4.2 基于Python CLI 的自動化測試

CLI 的測試模式主要是以命令協(xié)議、命令外殼和命令集構成，其測試原理主要是通過用戶的操作來作為驅動終端，然后經過終端向用戶端發(fā)送命令，通過遠程通信協(xié)議的溝通后，服務器終端就會開始運作，然后通過終端對服務器終端外殼的驅動，利用命令集來實現(xiàn)對用戶命令的解析。在進行該測試的時候，應該選擇更科學合理的測試框架，然后總結，整合。

4.3 云端軟件測試技術

云服務器、云計算等技術的出現(xiàn)使軟件平臺的架構產生了較大的變化，從本地的，實體的服務器，轉移到了云端的服務器，來進行軟件測試；云服務器有利于資源共享，能夠便于測試人員與開發(fā)人員進行測試結果的資源共享，對測試人員而言充分地利用云平臺上的軟件測試的相關工具和服務，提高測試效率。雖然云端軟件測試技術優(yōu)點很多，但具體實現(xiàn)仍比較困難，與本地測試比起來，還有很多地方需要改進。

5 結語

軟件測試團隊的建設對于每一個處于發(fā)展中甚至是成熟的公司而言，都扮演著不可或缺的角色；尤其是隨著自動化軟件測試技術的發(fā)展和進步，采用新型的測試技術能夠快速的掌握軟件測試的核心要素，優(yōu)先增大自動化的比重，削弱人工測試的比重，更好地減少人力物力的成本，更為高效地完成軟件測試。在大數(shù)據(jù)、云技術發(fā)展迅速的階段，應該勇于試錯，找到合適的自動化軟件測試方式，不斷優(yōu)化，以確保完成軟件測試項目。