黎其宇 何曉恩

民航中南空管局通信網(wǎng)絡(luò)中心 廣東 廣州 510000

引言

AMAN（Arrival Manager），即進(jìn)場(chǎng)管理系統(tǒng)，其主要功能為安排進(jìn)港飛機(jī)更高效地使用空域與跑道，提升管制員的工作效率的同時(shí)減少其工作量。該系統(tǒng)采用迭代的開(kāi)發(fā)模式，每一個(gè)迭代版本完成后都會(huì)投入到用戶的試運(yùn)行中。運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)在長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)使用后，客戶端有一定概率出現(xiàn)錯(cuò)誤。在以往的內(nèi)部測(cè)試中，這種問(wèn)題不容易檢測(cè)和重現(xiàn)，因?yàn)橐酝煽啃詼y(cè)試主要應(yīng)用在服務(wù)端，通過(guò)性能測(cè)試工具持續(xù)為服務(wù)端施加壓力。但本次系統(tǒng)的錯(cuò)誤出現(xiàn)在客戶端而不是服務(wù)端，通過(guò)測(cè)試員模擬用戶跨天不間斷的操作幾乎是不可能的。

本文通過(guò)使用桌面自動(dòng)化測(cè)試工具QTP，模擬用戶在軟件界面上多次重復(fù)的操作，在一定程度上可以重現(xiàn)這些問(wèn)題和避免以后再出現(xiàn)，從而實(shí)現(xiàn)一種在客戶端下測(cè)試系統(tǒng)可靠性的嘗試。

1 進(jìn)場(chǎng)管理系統(tǒng)(AMAN)概述

進(jìn)港管理系統(tǒng)（AMAN）是一種進(jìn)港排序輔助決策系統(tǒng)，提供一個(gè)高效和安全的機(jī)場(chǎng)降落順暢航班流，旨在減輕繁忙終端區(qū)管制負(fù)荷，提高效率，提高安全。系統(tǒng)通過(guò)所有進(jìn)港航班在航路飛行階段的提前計(jì)算，來(lái)構(gòu)建一個(gè)優(yōu)化的進(jìn)港隊(duì)列。使用用戶包括：塔臺(tái)、進(jìn)近、區(qū)域?qū)崟r(shí)指揮人員。AMAN用來(lái)管理進(jìn)港航班，為管制員提供進(jìn)港航班排序隊(duì)列及決策建議。系統(tǒng)根據(jù)空域參數(shù)和航空器性能進(jìn)行系統(tǒng)參數(shù)配置，引接空中交通自動(dòng)化系統(tǒng)信息、飛行計(jì)劃、多雷達(dá)航跡、GPS時(shí)鐘以及氣象狀況等多項(xiàng)信息，對(duì)所有進(jìn)港航班在區(qū)域階段進(jìn)行提前計(jì)算，提供航班最優(yōu)排序序列，跑道選擇和時(shí)間與延誤建議，構(gòu)建一個(gè)優(yōu)化的進(jìn)港隊(duì)列。系統(tǒng)通過(guò)全局規(guī)劃，建立區(qū)域、進(jìn)近、塔臺(tái)席位間統(tǒng)一的場(chǎng)景認(rèn)知、規(guī)避管制矛盾，減少管制的工作負(fù)擔(dān)，從而實(shí)現(xiàn)高效、流暢、平穩(wěn)的交通流量[1]。

2 QTP工作原理

應(yīng)用軟件架構(gòu)一般在邏輯上分為4層：①用戶界面層 UI：為終端用戶提供交互的人機(jī)界面 ②業(yè)務(wù)邏輯層 BLL：將數(shù)據(jù)庫(kù)抽象出來(lái)的對(duì)象進(jìn)行拼接成具體的業(yè)務(wù)邏輯對(duì)象，并對(duì)之進(jìn)行流程組織 ③數(shù)據(jù)訪問(wèn)層 DAL：對(duì)DB層做的ORM，讓上層應(yīng)用程序以對(duì)象的方式操控?cái)?shù)據(jù)庫(kù) ④數(shù)據(jù)持久層 DB：存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行持久化，不同的客戶端進(jìn)行數(shù)據(jù)共享。

本文中介紹的自動(dòng)化測(cè)試工具QTP工作在UI層，它可以識(shí)別windows標(biāo)準(zhǔn)控件。通常一個(gè)控件可以被稱為一個(gè)對(duì)象。QTP識(shí)別對(duì)象的方法，是通過(guò)窗口句柄、id等方式，查找出待測(cè)軟件界面上唯一符合條件的控件，而這些句柄、id稱之為這個(gè)對(duì)象（控件）的屬性。再通過(guò)模擬鍵盤(pán)鼠標(biāo)的操作，比如單擊、雙擊、輸入文字，去操作對(duì)象，檢查輸出結(jié)果也是通過(guò)識(shí)別對(duì)象的屬性，比如文字、顏色等，判斷輸出結(jié)果（界面）是否符合預(yù)期結(jié)果。

在可靠性測(cè)試中，我們可通過(guò)自動(dòng)化測(cè)試，模擬用戶操作，不間斷長(zhǎng)時(shí)間的執(zhí)行，在客戶端測(cè)試軟件系統(tǒng)的可靠性。一般來(lái)說(shuō)，我們模擬用戶操作的方法是通過(guò)執(zhí)行一系列的測(cè)試用例。步驟是：①篩選用戶最常做的一系列操作；②把這些操作編寫(xiě)成多個(gè)測(cè)試用例；③將測(cè)試用例用QTP腳本編寫(xiě)出來(lái)；④根據(jù)需要執(zhí)行這些測(cè)試腳本；⑤檢查測(cè)試腳本的輸出結(jié)果是否符合預(yù)期。

3 QTP自動(dòng)化測(cè)試在AMAN中的應(yīng)用

AMAN主要用于顯示航班排隊(duì)隊(duì)列信息、調(diào)整排隊(duì)隊(duì)列以及對(duì)顯示的方式、樣式進(jìn)行修改，它的客戶端界面功能主要分為三個(gè)部分，時(shí)間軸界面、頂部菜單欄和右鍵菜單欄。時(shí)間軸界面用于顯示航班隊(duì)列信息，頂部和右鍵菜單則是對(duì)航班隊(duì)列進(jìn)行調(diào)整。

QTP從理論上來(lái)說(shuō)可以對(duì)windows標(biāo)準(zhǔn)控件進(jìn)行識(shí)別和操作，AMAN也是用windows控件制作的，但它的時(shí)間軸界面是通過(guò)圖形繪制來(lái)實(shí)現(xiàn)。通過(guò)對(duì)象識(shí)別后發(fā)現(xiàn)，時(shí)間軸界面并沒(méi)有文字相關(guān)的屬性，因此QTP不能識(shí)別時(shí)間軸界面的文字，也就是說(shuō)不能識(shí)別航班隊(duì)列。航班隊(duì)列是AMAN最核心的部分，幾乎任何操作都不能獨(dú)立于此，這就為它的自動(dòng)化操作帶來(lái)困難。通過(guò)一系列實(shí)驗(yàn)，我們最后敲定了使用像素識(shí)別的方法來(lái)辨別該界面上的航班隊(duì)列，具體方法是使用QTP自帶函數(shù)庫(kù)里的getvisible()函數(shù)，該函數(shù)可以在界面上一個(gè)矩形的范圍內(nèi)，通過(guò)像素識(shí)別，找出和像素圖像最相似的英文和數(shù)字。通過(guò)這種方法識(shí)別出來(lái)的航班隊(duì)列依然是不能直接使用的，有各種辨別不出來(lái)亂碼文字和多余的空格，所以需要將輸出文字做進(jìn)一步的清洗方可使用。具體方法是getvisible()函數(shù)通過(guò)識(shí)別圖像后獲取時(shí)間軸界面的文字，輸出字符串；將其中的大寫(xiě)字母和數(shù)字挑選出來(lái)，組合成新的字符串，再通過(guò)判斷機(jī)號(hào)格式（3個(gè)英文字符+大于2個(gè)數(shù)字的組合），判斷獲取的字符串是否屬于航班號(hào)，是則返回航班號(hào)，不是則拋棄。由于函數(shù)識(shí)別可能有誤差，因此還需要與當(dāng)前正在生效的航班列表做對(duì)比（航班列表由其他系統(tǒng)導(dǎo)出），若航班號(hào)在航班列表里能找到，就進(jìn)入航班隊(duì)列。

得到航班隊(duì)列以后，就可以通過(guò)調(diào)整航班隊(duì)列來(lái)模擬用戶的實(shí)際操作，通過(guò)咨詢用戶代表，我們歸納出用戶最常用的操作，并總結(jié)成三個(gè)測(cè)試用例。分別是：

表1 用戶實(shí)際操作

續(xù)表

將這三個(gè)用例固化成QTP測(cè)試腳本，即可用QTP工具自動(dòng)的、重復(fù)的執(zhí)行這些用例。下面用第二個(gè)測(cè)試用例“改變航班排序”為例子，介紹腳本實(shí)現(xiàn)的原理和方法。

表2 QTP腳本邏輯

獲得這三個(gè)測(cè)試用例的的腳本以后，我們可通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間不間斷的執(zhí)行這些腳本，模擬真實(shí)用戶在客戶端持續(xù)操作的情況，從而檢查系統(tǒng)在長(zhǎng)期運(yùn)行中是否會(huì)產(chǎn)生異?；蛘哂美龍?zhí)行失敗的情況，如果有，就記錄用例執(zhí)行失敗并輸出截圖。這三個(gè)用例執(zhí)行的時(shí)間段和頻率參考實(shí)際用戶的操作習(xí)慣，初步設(shè)置如下：

表3 腳本執(zhí)行頻率

測(cè)試腳本調(diào)用的時(shí)間點(diǎn)和頻率，通過(guò)執(zhí)行vbs腳本定時(shí)調(diào)用UFT接口實(shí)現(xiàn)。總體測(cè)試結(jié)果以excel表格方式列出，可直觀地看到一段時(shí)間內(nèi)每一次腳本的執(zhí)行通過(guò)情況。細(xì)化到每一次腳本的執(zhí)行結(jié)果，則以UFT默認(rèn)結(jié)果文件方式保存。

4 優(yōu)缺點(diǎn)分析與擴(kuò)展

自動(dòng)化測(cè)試的方法可以應(yīng)用到多個(gè)BS或CS架構(gòu)的信息系統(tǒng)，如果使用標(biāo)準(zhǔn)的div控件和windows控件，對(duì)象識(shí)別更容易，自動(dòng)化腳本編寫(xiě)和維護(hù)的效率更高。對(duì)于AMAN來(lái)說(shuō)，因?yàn)椴荒苤苯幼R(shí)別界面中的文字，而要通過(guò)像素識(shí)別，識(shí)別出來(lái)的效果會(huì)略有偏差，比如在consolas字體下，字母“o”和數(shù)字“0”形狀比較接近，就有可能識(shí)別混淆，需要再做進(jìn)一步的優(yōu)化。

在未來(lái)的應(yīng)用中，自動(dòng)化測(cè)試可以結(jié)合監(jiān)控工具zabbix進(jìn)行性能監(jiān)控，監(jiān)控客戶端、服務(wù)端和數(shù)據(jù)庫(kù)的性能曲線，來(lái)檢測(cè)系統(tǒng)是否存在內(nèi)存泄漏、CPU過(guò)高等性能問(wèn)題。還可以與持續(xù)集成工具jekins和git結(jié)合起來(lái)，根據(jù)一些條件觸發(fā)測(cè)試，比如新代碼的發(fā)布、預(yù)定的計(jì)劃表等，從而更自動(dòng)、更頻繁的執(zhí)行測(cè)試。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文探索了自動(dòng)化測(cè)試在客戶端可靠性測(cè)試中的應(yīng)用，以AMAN為樣本，探索了它應(yīng)用在自動(dòng)化可靠性測(cè)試中的場(chǎng)景和方法，分析了在其他系統(tǒng)應(yīng)用的可能性，下一步可以在持續(xù)集成測(cè)試中應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)。