軟件測試的重要性和兩大自動(dòng)化測試工具的比較

隨著(zhù)軟硬件協(xié)同應用復雜性日益增加，其中軟件必須通過(guò)全面的測試才可以保證質(zhì)量和可靠性。但由于研發(fā)時(shí)間的限制，軟件測試需要選擇合適的方法，同時(shí)選擇合適的測試工具，以便達到足夠的測試效率。在一個(gè)基于FPGA的軟硬件協(xié)同應用中，本文從占用資源、運行速度等方面比較了Rational Visual Test和QuickTest Professional兩大自動(dòng)化測試工具，得出前者有較好的速度和可用性。

前言

軟件測試是程序的一種執行過(guò)程，目的是盡可能發(fā)現并改正被測試軟件中的錯誤，提高軟件的可靠性，它是軟件生命周期中一項非常重要的非常復雜的工作。在目前的情況下對軟件可靠性保證具有極其重要意義的，仍然是軟件測試。但如何進(jìn)行測試，如何提高測試的質(zhì)量和效率，從而確保軟件產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性，仍是令人深感困惑的問(wèn)題。本文簡(jiǎn)要介紹軟件測試的基本過(guò)程，以及一些常用的技術(shù)手段、測試策略和準則，并介紹一個(gè)在工作中用到的Rational（現已被IBM收購）自動(dòng)化軟件測試工具Visual Test。

運用這種自動(dòng)化測試工具可以省去很多手工運行的麻煩，而且準確獲得測試數據和結果。通過(guò)本文介紹，以期使愈來(lái)愈多的人在認識到軟件測試重要性的同時(shí)，能夠更進(jìn)一步了解應如何正確地選擇和有效地運用各種各樣的測試方法、技術(shù)以及自動(dòng)化測試工具提高軟件的質(zhì)量和可靠性。

軟件測試的基本過(guò)程　　軟件測試是一個(gè)極為復雜的過(guò)程。一個(gè)規范化的軟件測試過(guò)程通常須包括以下基本的測試活動(dòng) ：①擬定軟件測試計劃 ；②編制軟件測試大綱 ；③設計和生成測試用例 ；④實(shí)施測試 ；⑤生成軟件問(wèn)題報告。

實(shí)際上，軟件測試過(guò)程與整個(gè)軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程基本上是平行進(jìn)行的。測試計劃早在需求分析階段即應開(kāi)始制定，其他相關(guān)工作，包括測試大綱的制定、測試數據的生成、測試工具的選擇和開(kāi)發(fā)等也應在測試階段之前進(jìn)行。充分的準備工作可以有效地克服測試的盲目性，縮短測試周期，提高測試效率，并且起到測試文檔與開(kāi)發(fā)文檔互查的作用。此外，軟件測試在每個(gè)測試周期中，測試工程師將依據預先編制好的測試大綱和準備好的測試用例，對被測軟件進(jìn)行完整的測試。測試與糾錯通常是反復交替進(jìn)行的。

軟件測試工具

軟件測試的目的是用盡可能少的時(shí)間和人力發(fā)現并改正軟件中潛在的各種故障及缺陷，并能以更快的速度和更低的成本開(kāi)發(fā)出高質(zhì)量的應用程序，這就使測試人員的工作比以往任何時(shí)候都更加困難。在很多項目中，測試人員的所有任務(wù)大多是由手動(dòng)處理的，而實(shí)際上有很大一部分重復性強的測試工作是可以獨立開(kāi)來(lái)，自動(dòng)實(shí)現的。在大型項目中測試團隊和其他團隊之間沒(méi)有足夠的合作，無(wú)法促進(jìn)彼此的交流。實(shí)施測試自動(dòng)化可以提高測試工作效率，使用工具的目的只是為了減少部分手工測試，將更多人力資源投入到更有價(jià)值的工作中。

一些受軟件開(kāi)發(fā)人員歡迎的軟件測試工具為軟件測試提供了強有力的支持。本文將介紹美國 Rational 公司（現已被IBM收購）的著(zhù)名套裝軟件Rational Visual Test。它的一個(gè)重要特點(diǎn)是可以自動(dòng)驅動(dòng)被測程序的運行。并且可以自動(dòng)記錄和重放程序執行過(guò)程，從而實(shí)現了對測試進(jìn)行“復查”的自動(dòng)化。由于測試是一個(gè)需要反復進(jìn)行的過(guò)程，常常要數十次甚至數百次地重復。因此，這一特性大大地提高了軟件“再測試”（Re-Test）和“回歸測試 ”（Regression）的自動(dòng)化程度，把測試人員從繁雜的、重復性的手工測試中解脫出來(lái)，從而顯著(zhù)地提高軟件測試效率。除了這個(gè)最基本的自動(dòng)錄放功能外，它還提供了一系列的輔助支持功能，比如被錄制的程序執行過(guò)程可以被自動(dòng)轉換成具有良好可讀性的高級語(yǔ)言程序，從而使這個(gè)測試驅動(dòng)程序可以由測試人員根據測試需要進(jìn)行必要的修改，甚至完全用手工方式編制。自動(dòng)記錄和分析比較測試的執行結果。

測試實(shí)例介紹

　　接下來(lái)以實(shí)際工作中的一個(gè)測試項目為例，結合Visual Test這個(gè)自動(dòng)測試工具對所要測試的內容進(jìn)行介紹。為了方便介紹，下文都以VT作為Visual Test的簡(jiǎn)稱(chēng)，QT作為工具QuickTest Professional的簡(jiǎn)稱(chēng)。

Visual Test的軟件界面，與Visual Stadio相似，所以很容易上手，左面是建立的項目名，右面是代碼，最下面是信息輸出窗口。

接下來(lái)介紹所要測試的軟件ispLEVER，它是Lattice公司的CPLD/FPGA集成設計工具?，F在所要測試的就是在ispLEVER環(huán)境下運行一批FPGA器件的設計例子，產(chǎn)生最后的下載文件（.bit或者.jed），并提取一些例如最大頻率，所用資源等參數，將這些參數與之前版本運行后的結果相比較，這樣就能分析出當前所測試軟件版本的優(yōu)劣之處。

運行Rational Visual test測試主要分為兩步，先運行所有的設計的case，然后提取參數。

運行所有case　　首先讀取runlist文件，runlist是一個(gè)包括了所有運行例子的文件名的文件，每一行對應一個(gè)例子的文件名，程序逐行讀入，參考圖1示的代碼。

接下來(lái)整個(gè)代碼運行的流程可以表示為：最小化VT窗口-》在桌面上找到ispLEVER的圖標并運行-》進(jìn)入工作目錄-》處理一些彈出的窗口信息-》打開(kāi)需要運行的例子-》清除項目以前運行的信息 -》保存項目-》運行布線(xiàn)-》保存當前的項目-》把運行完的例子復制到統一的備份目錄中-》關(guān)閉當前運行的項目 -》運行下一個(gè)例子 ……，直至運行完所有的測試例子?！　∫陨纤械牟藛魏痛翱诓僮鞫际怯蒝T執行代碼完成操作。接著(zhù)測試工具將會(huì )按照代碼包含的子程序運行。

圖2所示的打開(kāi)項目程序所進(jìn)行的操作依次為，選中ispLEVER為當前窗口，定義窗口的尺寸，打開(kāi)File下拉菜單的第二行命令，也就是open project命令，接著(zhù)用play命令輸入工作目錄和項目名，接著(zhù)點(diǎn)擊open來(lái)打開(kāi)項目。

此外VT中還有例如點(diǎn)擊窗口中的關(guān)鍵字操作，在當前窗口中尋找關(guān)鍵字，坐標定位等指令，靈活運用這些命令極大的豐富了VT自動(dòng)化測試的內容。

運行完所有的例子后，所要進(jìn)行的就是提取所需的各種參數，也就是重要的測試數據。

運行完的例子都會(huì )備份在一個(gè)統一的目錄中，現在VT所要做的就是在這些對應的目錄中找到.log和.twr文件，這兩個(gè)文件是最后運行完case的輸出信息文件，里面包含了測試所要提取的一些參數信息。

圖3是在.log文件中的一段信息，紅圈指示的內容是需要提取的信息之一，log文件是運行完后軟件所生成的日志，里面包括了布線(xiàn)完后的一些資源信息，在這里VT所要做的提取的是PIOs信息，也就是輸入輸出端口數量的信息，可以用下面的代碼實(shí)現。

圖4實(shí)現的是把log文件中逐行輸入到tempstring中，在這些輸入的信息中找到所需信息并處理，則需要在VT中用以下代碼實(shí)現。

圖5實(shí)現的是在字符串tempstring中尋找關(guān)鍵字“Number of external PIOs：”，也就是I/O口端口數量信息的那行。如果找到的話(huà)，用LTRIM$實(shí)現從這行第29個(gè)字符開(kāi)始的內容放入tempstring2中。由于所要的有用信息只包括”out of”之前的數字，所以還需要用LEFT$來(lái)提取左面的信息，也就是158，這就是使用的I/O端口數量的信息，最后再用TRIM$ 去掉空格即可得到。

類(lèi)似的可以在特定的時(shí)序文件中得到最大頻率，所用綜合工具，器件封裝，所用到的資源等等信息，把這些參數信息提取出來(lái)與之前版本的ispLEVE軟件所運行得出的結果相比較，得出測試的結果。

從上可看出，對于測試所要運行的例子比較多，如果采用手工的話(huà)，工作量相當大，而且極不精確，容易出錯?，F在采用自動(dòng)化測試工具將簡(jiǎn)化測試的繁瑣程度，所有操作由自動(dòng)化測試工具完成，而且代碼可以移植，只要稍微改動(dòng)幾個(gè)參數，代碼適用于每個(gè)版本的測試，給測試工作帶來(lái)極大方便與準確性。

自動(dòng)化測試工具的比較

目前同類(lèi)的主流自動(dòng)化測試軟件還有Mucury公司的QuickTest Professional。

它也是一款測試自動(dòng)化軟件，與Visual Test有類(lèi)似之處，都是用于創(chuàng )建功能和回歸測試，能自動(dòng)捕獲、驗證和重放用戶(hù)的交互行為。QuickTest Professional的特點(diǎn)是易于操作，可以通過(guò)軟件中所集成的錄制能力來(lái)捕獲測試步驟，產(chǎn)品用簡(jiǎn)單的英語(yǔ)以文檔形式記錄每個(gè)步驟，并通過(guò)活動(dòng)屏幕將文檔與一個(gè)集成截屏相結合。傳統的腳本記錄工具所生產(chǎn)的腳本不易修改，不同的是，在QuickTest中的關(guān)鍵詞驅動(dòng)方式能便捷地插入、修改數據驅動(dòng)和移除測試步驟，靈活性較強。

下面的數據表格是在PC上運行VT和QT這兩個(gè)工具，分別關(guān)于內存占用以及打開(kāi)ispLEVER工具的時(shí)間，兩者對比之下的結果。其中Open project ，Fit Design是指打開(kāi)設計和最后生成下載文件，Simulation是仿真，Design Planner、EPIC、IPexpress、ispVM、Power Calculator等都是ispLEVER開(kāi)發(fā)環(huán)境下的工具，主要用于底層的交互式編輯，調用ip以及下載程序，分析功率等功能（表1，表2）。

根據上面兩個(gè)對比結果，從內存占用情況來(lái)看VT占用的資源要遠小于QT；從打開(kāi)工具所用時(shí)間來(lái)看，VT打開(kāi)絕大多數ispLEVER的工具的時(shí)間也要小于QT。雖然QT具有較強的錄制修改腳本的特點(diǎn)，但從實(shí)際應用來(lái)看，運行的速度和占用資源對于軟件測試更為重要，所以自動(dòng)測試工具VT要優(yōu)于QT。

結論

隨著(zhù)軟硬件協(xié)同應用復雜性日益增加，軟件測試工作越來(lái)越受到重視。隨著(zhù)軟件技術(shù)的發(fā)展，程序的規模逐漸增大，復雜度也逐漸增加，使用軟件測試工具可以增強軟件測試的自動(dòng)化程度。在兩個(gè)主流軟件的比較中，Visual Test相對較高的效率和速度在軟硬件設計的實(shí)際應用中得到驗證，有助于軟件開(kāi)發(fā)和測試人員進(jìn)一步提高測試效率和軟件的質(zhì)量。這可以反映出在軟硬件設計的過(guò)程中，工具的選擇必須用實(shí)際應用來(lái)作選擇，來(lái)保障整體的開(kāi)發(fā)效率的提高。

責任編輯：gt