任海鵬　鄧春紅　汪學文（安徽機電職業(yè)技術學院信息工程系　安徽蕪湖　241002）

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Android操作系統(tǒng)兼容性測試系統(tǒng)研究

任海鵬鄧春紅汪學文
（安徽機電職業(yè)技術學院信息工程系安徽蕪湖241002）

摘要：針對Android操作系統(tǒng)兼容性測試耗時耗力，測試結果分析復雜的問題，對兼容性測試系統(tǒng)設計進行研究，分析測試系統(tǒng)運行環(huán)境與系統(tǒng)架構，設計一種含PC客戶端測試、服務器端測試結果統(tǒng)計、服務器端測試系統(tǒng)管理等功能模塊的測試系統(tǒng)，并對系統(tǒng)測試運行與數(shù)據(jù)庫設計進行總結，為用戶提供方便的測試環(huán)節(jié)和自動化測試服務，大大提升了測試效率，減少了測試經(jīng)濟成本，最終促進終端產(chǎn)品兼容性測試通過速度的提升。

關鍵詞：Android；操作系統(tǒng)；兼容性；測試

智能終端生產(chǎn)廠家在生產(chǎn)各種電子產(chǎn)品的過程中，直接指定屬于自己的Android操作系統(tǒng)，利用Google公司的Android系統(tǒng)兼容性測試工具，進行一個檢測的環(huán)節(jié)，以確保標準Android應用程序可以在平臺上正常使用[1][2]。所以，Android操作系統(tǒng)進行兼容性測試是每一款智能手機必須要經(jīng)歷的一個環(huán)節(jié)。然而，Android操作系統(tǒng)兼容性測試耗時耗力，測試結果分析也比較復雜。

一、兼容性測試系統(tǒng)設計

（一）運行環(huán)境。Android操作系統(tǒng)兼容性測試的硬件系統(tǒng)包括PC客戶端測試模塊、測試結果統(tǒng)計模塊以及測試系統(tǒng)管理模塊等。PC客戶端使用普通安裝windows7或者以上版本的電腦即可，測試結果統(tǒng)計軟件與系統(tǒng)管理軟件能夠在Server2008或者以上版本的操作系統(tǒng)服務器[3]。系統(tǒng)結構如圖1所示。

圖1　安卓系統(tǒng)兼容性測試系統(tǒng)結構

（二）系統(tǒng)架構。Android系統(tǒng)兼容性測試系統(tǒng)在系統(tǒng)架構上包括測試操作系統(tǒng)與測試管理系統(tǒng)，前者的作用在于對客戶端、待測終端進行測試，負責具體的測試工作；后者包括測試管理服務器[4]，其作用為對已經(jīng)進行測試的結果進行統(tǒng)計與整理，主要負責測試客戶端授權等相關工作[5]。

（三）系統(tǒng)功能。Android系統(tǒng)兼容性測試系統(tǒng)包括PC客戶端測試模塊、服務器端測試結果統(tǒng)計軟件、服務器端測試系統(tǒng)管理模塊。本文針對以上模塊進行逐個分析。

1.PC客戶端測試模塊。PC端測試軟件是把電腦和待測智能終端連接在一起，一般是利用USB數(shù)據(jù)線，確保PC能夠正常識別待測智能終端，并且可以正常地完成工作。PC端測試軟件有以下幾個方面的作用：顯示、通信、設置、適配、終端操作和統(tǒng)計等。各模塊負責不同的功能，具體如下：

（1）通信。該模塊主要負責PC客戶端和待測終端以及服務器終端之間持續(xù)通信工作。前者通信是利用ADB方式進行初始連接，然后利用通信模塊把待測終端的數(shù)據(jù)信息傳送到PC端解析，并且顯示出來，比如，有待測終端的IMEI號碼、系統(tǒng)版本號、具體名稱等。測試時PC客戶端利用通信模塊完成指令下發(fā)與信息反饋；后者主要是完成端到端的連接工作，包括把測試數(shù)據(jù)上傳到服務器。

（2）顯示。負責PC端測試軟件在電腦上顯示測試實時信息，PC端測試軟件可以選擇windows窗體程序設計，包括菜單欄、工具欄等完成測試過程的操作，測試時利用文本顯示組件對測試產(chǎn)生的信息進行顯示，便于測試工作人員及時地獲取測試進度及相關信息。

（3）適配。實現(xiàn)各個待測終端自動匹配，因為Android CTS測試工具針對操作系統(tǒng)版本不統(tǒng)一的情況，在測試的時候，也要按照實際情況進行區(qū)分，對測試命令、測試包結構等進行調(diào)整，所以提供適配模塊實現(xiàn)CTS測試工具版本和待測終端操作系統(tǒng)版本進行匹配。匹配工作具體是利用通信模塊獲取待測終端的相關信息，PC客戶端自動對CTS路徑、命令等進行設置。

（4）設置。實現(xiàn)測試時有關參數(shù)的設置，測試起初及測試環(huán)節(jié)，利用設置模塊對測試參數(shù)進行調(diào)整，調(diào)整即時生效，并進行存儲，也就是對參數(shù)進行立即調(diào)整后，能夠完成參數(shù)的保持，后續(xù)測試工作也是以此參數(shù)為默認設置。

（5）CTS命令配置。實現(xiàn)對版本號不同的CTS測試工具的相關命令配置，因為Google提供的測試命令不一致，所以提供CTS命令配置模塊，實現(xiàn)不同版本工具的配置，該功能能夠覆蓋PC端兼容性測試軟件中全部的CTS命令，包括運行測試計劃、運行測試方法等。

（6）終端操作。實現(xiàn)終端連接控制的功能，具體分為三個小功能；第一個是終端連接斷開，因為Android系統(tǒng)兼容性測試的持續(xù)時間非常長，而且覆蓋范圍比較廣，所以有可能出現(xiàn)各端失聯(lián)的問題，必須利用終端操作進行自動連接。第二個是因為一些測試是需要待測終端具有一定的測試條件，比如說確保WLAN為打開狀態(tài)、屏幕解鎖等，利用終端模塊操作能夠代替對待測終端的操作。第三個是一些個性化測試要利用APK來實現(xiàn)，終端操作模塊能夠完成對APK的安裝與卸載。

（7）統(tǒng)計。實現(xiàn)對測試數(shù)據(jù)的統(tǒng)計功能，Android系統(tǒng)的兼容性測試要同時執(zhí)行數(shù)個測試，測試之后生成一個壓縮文件與文件夾，如果人工讀取測試數(shù)據(jù)的話，不僅耗時而且任務量很大，因此可以利用統(tǒng)計模塊實現(xiàn)該功能。統(tǒng)計信息中有測試開始時間、結束時間、數(shù)量、結果等。

（8）服務器業(yè)務。實現(xiàn)PC測試客戶端和服務器端之間的各種業(yè)務往來，方便服務端對測試數(shù)據(jù)的操作，而且還能夠實現(xiàn)PC測試客戶端對數(shù)據(jù)的預覽、編輯等。

2.測試結果統(tǒng)計工具。測試結果統(tǒng)計工具是布置在服務器端的一種統(tǒng)計工具，具體是針對測試結果進行整理、匯總，最后形成分析報告。該工具具體由以下幾個方面組成：

（1）通信。實現(xiàn)PC測試客戶端之間的通信功能，因為測試結果統(tǒng)計工具是進行各PC測試客戶端的測試情況進行匯總統(tǒng)計，所以必須要有一個能夠完成各服務器端與PC客戶端的通信工具，可以實現(xiàn)建立通信連接、發(fā)送指令、傳遞數(shù)據(jù)等功能。

（2）顯示。生成可視化的人機對話界面與數(shù)據(jù)統(tǒng)計信息，從而方便工作人員操作，而且能夠完成對數(shù)據(jù)結果的匯總、分析等操作。

（3）設置。實現(xiàn)測試數(shù)據(jù)的統(tǒng)計工作，因為測試數(shù)據(jù)統(tǒng)計工具在使用時必須要進行各種參數(shù)的配置，從而能夠更加靈活地使用工具。參數(shù)配置包括用戶名、密碼、存儲時間、存儲位置等。

（4）打印。在有打印需求時能夠滿足并且完成打印工作。待測終端的測試完成后，隨之生成測試數(shù)據(jù)報表，此時有可能需要紙質文件報表，該模塊能夠實現(xiàn)對數(shù)據(jù)進行固定格式的排版、打印功能。

（5）統(tǒng)計。對每一個測試終端的測試數(shù)據(jù)進行匯總并且統(tǒng)計，把數(shù)據(jù)結果利用內(nèi)網(wǎng)傳輸?shù)椒掌?，進入到數(shù)據(jù)庫之后方便進行分析與統(tǒng)計。

（6）數(shù)據(jù)庫管理。對數(shù)據(jù)庫進行管理、維護，因為各個測試端測試之后的數(shù)據(jù)量非常大，因此為了方便對數(shù)據(jù)進行查閱和管理，建立一個已測試結果數(shù)據(jù)庫是十分有必要的，更加方便地完成數(shù)據(jù)維護與管理，比如建立數(shù)據(jù)庫、錄入數(shù)據(jù)、查看以及編輯等。

（7）分析。實現(xiàn)對各個測試結果進行分析的功能，因為測試結果的文件夾數(shù)量較多，必須要能夠及時有效地提供相關測試數(shù)據(jù)信息，根據(jù)數(shù)據(jù)庫的要求，對相關數(shù)據(jù)進行操作。

3.測試系統(tǒng)管理工具。測試系統(tǒng)管理工具是布置于服務器端的管理工具，具體是實現(xiàn)對整個系統(tǒng)進行管理，包括各個測試客戶端的權限設置、測試過程實時監(jiān)控等。測試系統(tǒng)管理工具包括以下幾個方面：通信、顯示、接入認證、權限管理、設置和監(jiān)控等。有關通信、顯示、設置的功能類似于測試結果統(tǒng)計工具，本文僅對接入認證、權限管理、監(jiān)控三個模塊進行分析。

（1）接入認證。完成對各個PC測試客戶端接入服務器過程中的認證環(huán)節(jié)，以確保服務器測試數(shù)據(jù)的完整、安全，通過白名單的方式，提前在服務器端對白名單進行配置，即允許接入的PC端IP地址來保證接入認證的安全性。

（2）權限管理。對各個PC測試客戶端的相關權限進行配置、管理，PC測試客戶端能夠實現(xiàn)數(shù)據(jù)的預覽、編輯，為確保數(shù)據(jù)完整、安全，該模塊對PC測試客戶端的權限等級進行設置，0級是最高級別，也就是管理人員的權限，能夠完成數(shù)據(jù)預覽、刪除、增添、編輯等；1級可以實現(xiàn)部分功能，能夠完成數(shù)據(jù)的預覽、編輯；2級的權限級別最低，僅可以完成數(shù)據(jù)預覽。

（3）監(jiān)控。測試系統(tǒng)對PC測試客戶端進行實時監(jiān)控、記錄，實時顯示運行情況，并且進行記錄，以日志的形式存儲于服務器端。

二、系統(tǒng)測試運行與數(shù)據(jù)庫設計

（一）系統(tǒng)測試運行。系統(tǒng)測試運行的流程具體如下所示：首先，啟動PC客戶端測試工具，然后系統(tǒng)會自動開啟ADB程序進行檢測，然后待測終端與PC端通過USB進行連接，待測終端對APK文件進行安裝，啟動服務，建立連接。假如成功連接，則可以正常接收信息，同時顯示出來；假如需要對參數(shù)進行配置，利用菜單進行參數(shù)的調(diào)整；最后，根據(jù)測試計劃對CTS進行測試，全部測試之后把測試數(shù)據(jù)上傳到服務器，完成測試。具體流程如圖2所示。

圖2　測試流程

（二）數(shù)據(jù)庫設計。在兼容測試系統(tǒng)中，測試結果統(tǒng)計工具和管理工具的數(shù)據(jù)分別存放在不同的數(shù)據(jù)庫中。數(shù)據(jù)庫位于服務器中，里面存放著等待被相應工具查詢、輸出的數(shù)據(jù)。其中測試結果統(tǒng)計工具的數(shù)據(jù)庫中的內(nèi)容主要是PC測試客戶端上傳的相關數(shù)據(jù)信息，例如用戶信息（用戶名、密碼、注冊時間、等級）、存儲信息（存儲時間、存儲位置、數(shù)據(jù)大?。┑葘嶓w。而管理工具數(shù)據(jù)庫中存放著各PC測試客戶端的權限管理信息，這些信息主要被用來讀取驗證，判斷客戶是否具有瀏覽、編輯、增刪等權限。例如，客戶信息（客戶IP地址、客戶權限等）、操作記錄（登錄時間，操作/顯示內(nèi)容等）。

（三）Android操作系統(tǒng)兼容性測試。本文對Android操作系統(tǒng)兼容性系統(tǒng)進行研究，系統(tǒng)的先進性具體包括：1.系統(tǒng)比較全面，基本上支持全部安卓版本的CTS測試包，而且對于終端設備與運行環(huán)境配置的要求比較低；2.方便使用，和測試無關的內(nèi)容不予顯示，工作人員能利用統(tǒng)一的測試操作界面完成測試；3.效率高，交互式測試和自動化測試的方式進行結合，還有豐富的資源予以使用。所以，測試系統(tǒng)能夠提供方便的測試環(huán)節(jié)和自動化測試服務，大大提升了測試效率，同時減少了測試經(jīng)濟成本，最終促進終端產(chǎn)品兼容性測試通過速度的提升。

三、結語

利用安卓原生CTS測試包，對Android操作系統(tǒng)的兼容性進行測試，同時利用人機交互界面提供的便利條件，大大提升了自動化測試的能力，對于以Android操作系統(tǒng)為平臺的智能終端的發(fā)展，有一定的促進作用。

參考文獻：

[1]張繼永.淺析Android系統(tǒng)的軟件安全設計[J].硅谷，2010(23).

[2]林瑞杰，曾晨曦，傅蓉蓉.Android操作系統(tǒng)兼容性測試系統(tǒng)設計與開發(fā)[J].現(xiàn)代電信科技，2014(6).

[3]高巍.Android操作系統(tǒng)軟件自動化測試方案的設計與實施[D].北京郵電大學，2012(6) .

[4]李向東，夏冰，鄭秋生.Android應用軟件安全測評方法研究[J].信息安全與通信保密，2014(9).

[5]王潤杰.基于X86架構的Android軟件模擬測試環(huán)境[J].計算機光盤軟件與應用，2014(4).

[責任編輯鄭麗娟]

作者簡介：任海鵬（1979-），男，安徽蕪湖人，安徽機電職業(yè)技術學院信息工程系講師，碩士，研究方向：無線網(wǎng)絡。基金項目：安徽省質量工程項目（2014jxtd099）；安徽機電職業(yè)技術學院自然科學研究項目（20151/jrr06）。

收稿日期：2015-10-25

中圖分類號：TP393

文獻標識碼：A

文章編號：2095-0438（2016）03-0141-03