趙輝　袁普及

關(guān)鍵詞：軟件；自動化；測試；定義；技術(shù)

中圖分類號：TP311 文獻標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2023）12-0054-03

隨著計算機技術(shù)的快速發(fā)展，軟件產(chǎn)品使用得越來越多，其被廣泛應(yīng)用于電子產(chǎn)品、辦公軟件、金融行業(yè)等領(lǐng)域。與此同時，軟件產(chǎn)品的規(guī)模越來越大，越來越復(fù)雜，而軟件的交付周期不斷縮短，需使用軟件測試技術(shù)來保證軟件產(chǎn)品的質(zhì)量。軟件測試主要通過手動或自動測試方法對系統(tǒng)或軟件進行測試，找出程序中的問題，從而提高軟件產(chǎn)品的質(zhì)量，使得系統(tǒng)滿足客戶的需求。

在人們的日常工作和生活中，離不開各種各樣的軟件，而軟件的錯誤會帶來不必要的支出或隱藏的危險，因此，軟件測試在軟件產(chǎn)品開發(fā)過程中至關(guān)重要，不僅能夠檢驗軟件產(chǎn)品是否符合產(chǎn)品需求，而且關(guān)系著軟件產(chǎn)品的交付質(zhì)量和客戶的滿意度[1]。軟件測試[2-3]是檢驗軟件產(chǎn)品質(zhì)量的重要手段，貫穿于軟件產(chǎn)品開發(fā)的整個生命周期。軟件測試主要包括手動和自動化測試。手動測試主要是通過手動操作來檢測軟件產(chǎn)品的功能。自動化測試是使用專門的自動化工具來對軟件產(chǎn)品進行測試。在軟件產(chǎn)品產(chǎn)生初期，軟件測試的定義不是很完善，它只占軟件產(chǎn)品研發(fā)過程中的小部分。隨著軟件產(chǎn)品系統(tǒng)的規(guī)模越來越龐大，所涉及的領(lǐng)域越來越廣，軟件產(chǎn)品的測試也變得越來越困難，即測試也會變得復(fù)雜，人工手動測試變得相當(dāng)困難，因此，人們開始使用軟件自動化測試對產(chǎn)品進行測試，解決了人工手動測試存在的問題。軟件自動化測試可以提高測試的執(zhí)行效率、降低人工測試所帶來的成本、能夠避免人工測試導(dǎo)致的測試遺漏，能夠完成人工測試無法完成的任務(wù)、可以幫助企業(yè)開發(fā)出高質(zhì)量的軟件產(chǎn)品。因此，本文對軟件自動化測試技術(shù)進行研究與探析。

1 軟件自動化測試定義

軟件自動化測試[4]是指在預(yù)先設(shè)定條件下，運行編寫好的程序，然后對運行結(jié)果進行評估。其中，預(yù)先設(shè)定的條件包括正常和異常兩種條件。軟件自動化測試是將手動測試轉(zhuǎn)變?yōu)闄C器執(zhí)行的過程，直觀地

說就是在測試過程中，手動測試被自動化測試工具所代替。軟件自動化測試的本質(zhì)是通過腳本程序測試軟件開發(fā)的程序，主要完成兩種測試：一種是測試用例不能用手工測試，就要用軟件自動化測試，如壓力測試，不能使用手動測試完成；另一種是能夠?qū)y試用例編寫為自動化測試腳本，此種方法能夠節(jié)省資源，提高軟件測試的效率。

軟件自動化測試能夠減少測試工程師的工作量，也可避免對軟件的重復(fù)操作。另外，軟件自動化測試可以完成手動測試不能完成的操作任務(wù)，如壓力測試、可靠性測試、并發(fā)測試等。在并發(fā)測試過程中，如果使用手動測試，需要提前準(zhǔn)備多臺計算機和多名測試工程師，然后根據(jù)指揮在同一時間同一位置進行操作，使用秒表得到反應(yīng)時長。在這種方式下，得到的結(jié)果并不能讓人信服，也無法得到好的檢測結(jié)果，因此，并發(fā)測試使用手動測試不可行，可使用自動化測試方法進行測試。軟件自動化測試能夠節(jié)約人力和時間，提高測試的執(zhí)行效率，縮短軟件產(chǎn)品的開發(fā)周期。對于需要反復(fù)進行操作的工作，軟件自動化測試可以提前準(zhǔn)備好腳本程序和自動化測試工具，然后不斷地重復(fù)需要進行的操作，最終可以有效地完成測試任務(wù)。

軟件自動化測試之前需要對軟件產(chǎn)品進行分析，確定該產(chǎn)品是否能夠進行自動化測試。軟件自動化測試主要適用于軟件產(chǎn)品的需求后續(xù)變動不會很大、整個項目周期比較長、要求要做回歸測試的情況，因此，需要組建專業(yè)的自動化測試團隊，對軟件產(chǎn)品進行自動化測試。綜上分析可知，軟件自動化測試就是用自動化測試工具代替手工行為的一種測試，即使用自動化測試工具及所編寫的腳本程序來模擬人工操作，進而完成自動化測試過程。

2 軟件自動化測試步驟

軟件自動化測試通過分析軟件產(chǎn)品需求及測試工具，制定測試計劃，根據(jù)測試需求，構(gòu)建測試環(huán)境并編寫測試用例，進而編寫自動化測試腳本，通過執(zhí)行腳本來驗證測試腳本的正確性。在設(shè)計手工測試用例時，標(biāo)出能夠使用自動化測試的用例，以供參考。自動化測試腳本的開發(fā)過程其實就是將測試用例轉(zhuǎn)變?yōu)榇a，然后在測試環(huán)境中對自動化測試腳本進行驗證。當(dāng)然，若想要測試腳本具有兼容性，需放在其他的平臺上對其進行驗證。最后，需要對測試結(jié)果進行評估和分析。軟件自動化測試具體流程[4]如圖1 所示。

根據(jù)軟件產(chǎn)品的需求和測試工具，首先編寫軟件產(chǎn)品測試計劃。軟件產(chǎn)品的測試計劃主要包括測試的內(nèi)容、目的、方法，所要耗費的人力、物力等。通過軟件產(chǎn)品測試計劃和需求說明書，設(shè)計測試用例。在設(shè)計測試用例時，要包括所有的測試需求，并單獨列出無法用自動化測試來完成的測試用例，為后續(xù)編寫代碼做準(zhǔn)備。測試用例應(yīng)滿足全面性、可操作性、正確性等要求，而且必須經(jīng)過評審才能夠使用。軟件測試環(huán)境根據(jù)軟件產(chǎn)品的不同選擇不同的環(huán)境進行測試。測試用例和環(huán)境完成后，根據(jù)軟件產(chǎn)品的需求和不同的自動化測試工具，選擇腳本語言，然后開始編寫腳本，編寫好腳本之后，對腳本進行不斷調(diào)試驗證，并實時記錄、跟蹤、反饋測試過程中出現(xiàn)的問題，最后對測試結(jié)果進行分析。

軟件自動化測試腳本的維護非常重要。若軟件測試比較復(fù)雜且腳本很多，在反復(fù)執(zhí)行腳本的過程中，運行就會變得很慢，需要根據(jù)測試用例和腳本設(shè)計說明對腳本進行維護。因此，在編寫測試用例和腳本時，能夠考慮可能會出現(xiàn)的各種問題，以便更好地維護腳本。

3 軟件自動化測試技術(shù)及應(yīng)用場景

軟件自動化測試技術(shù)主要有錄制與回放、腳本測試技術(shù)、數(shù)據(jù)驅(qū)動、功能驅(qū)動等，除此之外，還有領(lǐng)域驅(qū)動、功能驅(qū)動及指令驅(qū)動的軟件自動化測試技術(shù)。因此，通過利用這些技術(shù)，軟件自動化測試可應(yīng)用于基于Linux GUI、基于Python CLI、云端軟件等自動化測試場景，幫助用戶開發(fā)出更好的軟件產(chǎn)品。

3.1 錄制與回放

錄制與回放[5]是軟件自動化測試最初的技術(shù)。在剛開始使用時，需要借助硬件進行錄制，即錄制是利用自動化測試工具來測試應(yīng)用程序和網(wǎng)頁中的功能，然后對操作過程進行記錄。在錄制過程中，將程序與腳本混合在一起，且在測試過程中能夠產(chǎn)生單獨的測試腳本，適用于比較小的項目。由于程序與腳本是混合在一起的，這就需要花費很高的成本去維護。此外，當(dāng)操作界面發(fā)生變化時，測試工程師就要重新錄制，這就導(dǎo)致操作比較煩瑣?；胤拍軌虬l(fā)現(xiàn)在錄制過程中出現(xiàn)的錯誤。因此，該測試方法在軟件自動化測試過程中效率較低，且需要花費較高的成本。

3.2 腳本測試技術(shù)

腳本技術(shù)根據(jù)測試用例，編寫腳本程序。通過執(zhí)行腳本程序來實現(xiàn)自動化測試。腳本測試有兩種，一是結(jié)構(gòu)化的腳本，此種腳本包含較多的結(jié)構(gòu)化的內(nèi)容，具有較好的邏輯性和穩(wěn)定性，對在測試過程中出現(xiàn)的異常問題可以進行及時處理，但腳本與測試數(shù)據(jù)聯(lián)系緊密，后續(xù)修改的難度較大。另外一種就是非機構(gòu)化腳本，即線性腳本，該種腳本可以使用不同語言編寫，方便與被測產(chǎn)品進行交換，但會增加測試成本，可用于中小型的軟件產(chǎn)品[5]。

3.3 數(shù)據(jù)驅(qū)動

數(shù)據(jù)驅(qū)動將以前的需要借助硬件的模式轉(zhuǎn)變成軟件模式。測試工程師根據(jù)測試需求和測試計劃，檢測各個測試點的參數(shù)值、屬性值及預(yù)測值，進而判斷是否能夠?qū)崿F(xiàn)測試功能。數(shù)據(jù)驅(qū)動測試技術(shù)能夠?qū)⑾嚓P(guān)信息從數(shù)據(jù)文件中讀取出來，通過將測試腳本與測試數(shù)據(jù)相分離，并將輸入數(shù)及預(yù)期輸出構(gòu)成相應(yīng)的表格，然后對表格中的數(shù)據(jù)進行檢測，提高了測試的靈活性和代碼的重復(fù)利用性，可用于規(guī)模比較大的項目。另外，在前期準(zhǔn)備階段，由于腳本的邏輯性比較強，會有較多的控制程序，因此要有充足的人力、物力和時間[6]。

3.4 關(guān)鍵字驅(qū)動

關(guān)鍵字驅(qū)動通過將數(shù)據(jù)和關(guān)鍵字融合來執(zhí)行測試，是數(shù)據(jù)驅(qū)動自動化測試的延伸，因此可充分利用數(shù)據(jù)驅(qū)動的優(yōu)勢。關(guān)鍵字驅(qū)動的測試在同一個框架下執(zhí)行，而框架具有多個接口庫，具有擴展延伸功能。在自動化測試過程中，需要對測試用例進行系統(tǒng)描述和對腳本進行抽象化處理，這樣能夠降低測試的難度，而且測試人員并不需要理解代碼，只用通過測試工具就可以完成軟件產(chǎn)品的檢測。但是，這種方式需要花費很大的成本，比較適合大規(guī)模的軟件項目。

在軟件產(chǎn)品自動化測試設(shè)計時，可根據(jù)軟件產(chǎn)品的實際需求使用一種軟件自動化測試技術(shù)，也可以使用兩種及以上自動化測試技術(shù)。綜上可知，軟件自動化測試能夠提高測試的執(zhí)行效率、降低人工測試所帶來的成本、避免人工測試導(dǎo)致的測試遺漏等優(yōu)點。但是，軟件自動化測試也有缺點，如開發(fā)和維護成本較高、需要分析測試結(jié)果和日志等[6]。

此外，自動化測試技術(shù)還包括領(lǐng)域驅(qū)動的軟件自動化測試技術(shù)、功能驅(qū)動的軟件自動化測試技術(shù)、指令驅(qū)動的軟件自動化測試技術(shù)等。領(lǐng)域驅(qū)動的軟件自動化測試技術(shù)關(guān)鍵字驅(qū)動的軟件自動化測試的延伸和改進，該測試技術(shù)是從領(lǐng)域模型的角度進行研究，根據(jù)領(lǐng)域語言對測試用例進行描繪，然后構(gòu)建模型，并對領(lǐng)域關(guān)鍵字及測試用例進行分析，從而進行自動化測試。功能驅(qū)動的軟件自動化測試技術(shù)將軟件產(chǎn)品分為獨立的模塊，每個獨立的模塊都包含獨立的測試用例，并對獨立的模塊單獨進行自動化測試。該測試技術(shù)在面對需求變更時，僅需要對需求變更產(chǎn)生影響的模塊進行修改就可以，其余模塊的腳本就不需要進行很大的調(diào)整。指令驅(qū)動的自動化測試技術(shù)是較為理想的自動化測試技術(shù)，該測試技術(shù)是基于數(shù)據(jù)驅(qū)動測試技術(shù)的改進，將數(shù)據(jù)替換成測試指令，從而進行自動化測試[7]。

3.5 應(yīng)用場景描述

結(jié)合上述描述，軟件自動化測試可應(yīng)用于手動測試無法實現(xiàn)或手動測試成本較高的軟件產(chǎn)品，且測試時間較長，具有重復(fù)性、機械性手動測試的軟件產(chǎn)品，軟件界面不會經(jīng)常變動，需要進行回歸測試的軟件產(chǎn)品，同時，可以在不同平臺上能夠重復(fù)使用的場景。具體來講，軟件自動化測試可應(yīng)用于基于Linux GUI 的自動化測試、基于Python CLI的自動化測試、云端軟件測試技術(shù)等場景?；贚inux GUI的自動化測試一般以開源軟件為主，通過關(guān)鍵字驅(qū)動方式，利用圖形界面對軟件產(chǎn)品進行窗口、圖標(biāo)、菜單等的測試?；赑ython CLI的自動化測試由協(xié)議、外殼及命令集組成，通過驅(qū)動終端向用戶端發(fā)送指令，然后服務(wù)器終端開始操作，利用終端驅(qū)動服務(wù)器終端外殼，通過命令集來解析用戶命令。云端軟件測試技術(shù)通過使用云服務(wù)器、云計算等技術(shù)進行軟件自動化操作。云服務(wù)器可以實現(xiàn)資源共享，這樣測試人員和開發(fā)人員可以在云服務(wù)器上進行資源共享，能夠充分利用云服務(wù)器上的軟件的自動化測試工具，可以提高測試的效率[8]。綜上可知，將軟件自動化測試技術(shù)與新技術(shù)相結(jié)合，可以提高軟件自動化測試的測試效率。

4 總結(jié)與展望

軟件產(chǎn)品的規(guī)模越來越大，需要實現(xiàn)的功能也越來越多，軟件兼容性要求也越來越高，軟件測試將面臨著更高的挑戰(zhàn)，尤其是不能僅滿足于功能實現(xiàn)，而忽略軟件產(chǎn)品內(nèi)在的性能和代碼質(zhì)量等問題的關(guān)注。軟件自動化測試技術(shù)能夠應(yīng)用于復(fù)雜的場景，即能夠模擬復(fù)雜場景代替手動完成測試，可以提高軟件測試的精確性、準(zhǔn)確性及可信性，因此，本文研究并探析了軟件自動化測試技術(shù)。首先對軟件自動化測試的定義進行了描述與分析，然后闡述了軟件自動化測試的步驟，在此基礎(chǔ)上，對軟件自動化測試技術(shù)及其應(yīng)用場景進行了研究。下一步將軟件產(chǎn)品引入軟件自動化測試技術(shù)，以期提高軟件測試的效率并滿足用戶的要求。