朱方祥 顧乃杰,3

1(中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 安徽 合肥 230027)2(安徽省計(jì)算與通信軟件重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 安徽 合肥 230027)3(中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)先進(jìn)技術(shù)研究院 安徽 合肥 230027)

0 引 言

互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展至今日，各式各樣的軟件產(chǎn)品已經(jīng)滲透到人們生活的方方面面。用戶和軟件之間的交互主要依賴圖形用戶界面GUI(Graphical User Interface)。用戶通過(guò)軟件GUI觸發(fā)一定的事件，GUI響應(yīng)用戶事件并且把結(jié)果返回給用戶。在現(xiàn)代軟件的開發(fā)過(guò)程中，開發(fā)者會(huì)編寫大量GUI實(shí)現(xiàn)相關(guān)的代碼，其所占的比重大約是整個(gè)軟件代碼量的60%[1-2]。軟件GUI豐富和復(fù)雜的特性給軟件測(cè)試帶來(lái)非常多的不便[3-4]。

GUI測(cè)試可以分為人工測(cè)試和自動(dòng)化測(cè)試，自動(dòng)化測(cè)試相比人工測(cè)試能夠節(jié)省很多的人力成本和時(shí)間成本。學(xué)術(shù)界和工業(yè)界對(duì)GUI自動(dòng)化測(cè)試的研究非常多。其中一部分研究是基于腳本的自動(dòng)化測(cè)試，通過(guò)運(yùn)行腳本自動(dòng)執(zhí)行測(cè)試步驟。測(cè)試腳本生成手段包括人工編寫測(cè)試腳本和錄制測(cè)試腳本[5-6]。這兩種方法的自動(dòng)化程度有限，需要測(cè)試人員具有一定的測(cè)試經(jīng)驗(yàn)，而且隨著軟件功能的增加和版本的迭代會(huì)給測(cè)試用例的維護(hù)帶來(lái)不便，并且測(cè)試用例能涵蓋的GUI數(shù)目也有限。另外一部分研究是測(cè)試用例的自動(dòng)生成，這種方法一般通過(guò)算法構(gòu)建軟件的GUI模型，并在模型基礎(chǔ)上自動(dòng)化生成測(cè)試用例。其中經(jīng)典的模型有事件流圖[7-9]EFG(Event Flow Graph)、事件序列圖[10]ESG(Event Sequence Graph)。在此基礎(chǔ)上文獻(xiàn)[11]提出使用有限狀態(tài)機(jī)FSM(Finite State Machine)可以得到更精簡(jiǎn)的模型。在這些GUI模型的研究中，GUI覆蓋率直接影響模型是否完整高效，研究表明純手工測(cè)試遍歷GUI的覆蓋率一般只有30.08%[12]。文獻(xiàn)[13]首次設(shè)計(jì)出一種GUI驅(qū)動(dòng)軟件的自動(dòng)化測(cè)試框架，其系統(tǒng)地提出了GUI模型構(gòu)建的方法?？蚣苤蠮FCGUIRipper可以自動(dòng)遍歷基于JFC框架開發(fā)的應(yīng)用，其采用窗口名稱區(qū)分不同的界面，GUI覆蓋率不高。文獻(xiàn)[14]提出一種模擬用戶行為動(dòng)態(tài)探測(cè)Android應(yīng)用程序GUI的方法，其采用圖像對(duì)比區(qū)分不同的應(yīng)用界面，雖然比較簡(jiǎn)單方便，但是不能有效地解決遍歷過(guò)程中的回環(huán)問(wèn)題。而文獻(xiàn)[15]提出通過(guò)結(jié)合靜態(tài)分析遍歷Android應(yīng)用程序GUI的方法可以一定程度提高GUI覆蓋率，但是這種方法僅在Android操作系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)。上述的研究?jī)?nèi)容中，大部分都是針對(duì)移動(dòng)端GUI自動(dòng)化的研究。雖然Windows比移動(dòng)端的操作系統(tǒng)(Andorid、iOS)成熟要早很多，但是在自動(dòng)化測(cè)試領(lǐng)域，其發(fā)展卻不如移動(dòng)端。近年來(lái)鮮有關(guān)于Windows GUI自動(dòng)化測(cè)試的相關(guān)研究。

本文的主要貢獻(xiàn)是提出一種自動(dòng)遍歷Windows應(yīng)用程序GUI的方法，該方法基于GUI事件觸發(fā)和GUI狀態(tài)遷移模型，解決GUI遍歷過(guò)程中的回環(huán)、遍歷不充分、效率低三個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。通過(guò)相關(guān)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，該方法可以得到較高的GUI覆蓋率，具有一定的實(shí)用性，可以作為其他基于模型自動(dòng)化測(cè)試研究的基礎(chǔ)。

1 相關(guān)概念

1.1 Windows控件樹結(jié)構(gòu)

一個(gè)普通的Windows GUI界面是一個(gè)由若干GUI元素組成的樹型視圖。GUI元素包括窗口、按鈕、標(biāo)簽、編輯框等。Windows控件樹是一種系統(tǒng)展示W(wǎng)indows應(yīng)用程序界面信息的分層結(jié)構(gòu)，其基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類似于多叉樹。對(duì)于控件樹的定義如下：

1) 樹中的節(jié)點(diǎn)代表單個(gè)GUI元素。

2) 節(jié)點(diǎn)信息包括GUI元素的各種屬性(位置、名稱等)。

3) 除葉子節(jié)點(diǎn)外，每個(gè)節(jié)點(diǎn)可以擁有任意數(shù)量的子節(jié)點(diǎn)。

4) 除根節(jié)點(diǎn)以外，每個(gè)節(jié)點(diǎn)只能擁有一個(gè)父親節(jié)點(diǎn)。

如圖1所示，左側(cè)為普通的Windows窗口，窗口包括一個(gè)普通的標(biāo)題欄、一個(gè)文本框和兩個(gè)按鈕。標(biāo)題欄中包括最小化、最大化、關(guān)閉按鈕。右側(cè)為相應(yīng)的控件樹表示。

圖1 控件樹結(jié)構(gòu)

這種控件樹表現(xiàn)方式的優(yōu)點(diǎn)是可以完整表現(xiàn)一個(gè)應(yīng)用界面的層次和嵌套關(guān)系，并且可以方便地通過(guò)遍歷控件樹找到所需的GUI元素。

1.2 相關(guān)定義

一般來(lái)說(shuō)，Windows軟件是一個(gè)多窗口應(yīng)用，其界面包含該應(yīng)用程序的多個(gè)窗口?，F(xiàn)對(duì)窗口狀態(tài)定義如下：

定義1窗口狀態(tài)是描述某一時(shí)刻應(yīng)用軟件某一個(gè)窗口內(nèi)部情況的抽象概念，單獨(dú)的一個(gè)窗口狀態(tài)可以由{O,P,V}三元組來(lái)定義。其具體描述如下：

1)O={o1,…,on}代表在GUI狀態(tài)中的所有GUI元素。

2)P={p1,…,pm}代表O中單個(gè)GUI元素的所有屬性。

3)V={(v11,…，v1m),…,(vn1,…，vnm)}代表O中每個(gè)GUI元素的所有屬性的值。

定義2GUI狀態(tài)是描述某一時(shí)刻應(yīng)用程序圖形用戶界面總體情況的抽象概念，單獨(dú)的一個(gè)GUI狀態(tài)可以由{wt,W}二元組來(lái)定義。

1)wt代表該GUI狀態(tài)下最頂層活動(dòng)窗口的窗口狀態(tài)。

2)W代表窗口集合，集合包括該GUI狀態(tài)下除了最頂層窗口的其他所有窗口狀態(tài)。

定義4遷移事件(Transition Event)：在某一固定時(shí)刻，造成GUIV狀態(tài)遷移的用戶事件稱之為遷移事件，其包括可達(dá)事件和終止事件。

定義5可達(dá)事件(Reachability Event)：在某一固定時(shí)刻，那些用于打開新窗口的事件稱之為可達(dá)事件。

定義6終止事件(Termination Event)：在某一固定時(shí)刻，那些用于關(guān)閉當(dāng)前頂層窗口的事件稱之為終止事件。

1.3 自動(dòng)遍歷方法難點(diǎn)

在沒(méi)有用戶事件響應(yīng)時(shí)，應(yīng)用軟件的界面趨于穩(wěn)定狀態(tài)，只需要遍歷控件樹結(jié)構(gòu)即可獲得GUI元素，但這些GUI元素并不能覆蓋軟件中所有的GUI元素。一些GUI元素必須響應(yīng)特定的用戶事件才能顯示并出現(xiàn)在控件樹結(jié)構(gòu)中。想要盡可能探測(cè)越多的GUI元素需要不斷地觸發(fā)GUI事件。

在實(shí)際實(shí)現(xiàn)基于GUI觸發(fā)的遍歷過(guò)程中會(huì)遇到若干難點(diǎn)。這里先簡(jiǎn)單描述這些難點(diǎn)，并闡明為什么要解決這些難點(diǎn)。

1.3.1 回環(huán)問(wèn)題

如圖2所示，在某一時(shí)刻的遍歷過(guò)程中，窗口A中只有Button，觸發(fā)Button后會(huì)打開新的窗口B，控件樹更新。B中只有取消按鈕，觸發(fā)Cancel后會(huì)關(guān)閉窗口B，控件樹更新。此時(shí)如果遍歷程序無(wú)法判斷窗口A已經(jīng)遍歷過(guò)，則會(huì)把窗口A當(dāng)成新窗口繼續(xù)遍歷，遍歷到窗口A的Button然后觸發(fā)點(diǎn)擊事件，最后導(dǎo)致遍歷程序在窗口A和窗口B之間發(fā)生死循環(huán)，使得遍歷無(wú)法繼續(xù)進(jìn)行。如何有效地識(shí)別遍歷過(guò)的應(yīng)用程序界面，成為解決回環(huán)問(wèn)題的關(guān)鍵。

圖2 回環(huán)問(wèn)題

1.3.2 遍歷不充分

遍歷算法在遍歷過(guò)程中存在一定概率會(huì)提前觸發(fā)終止事件并關(guān)閉當(dāng)前窗口，使得遍歷算法無(wú)法遍歷該窗口中的剩余元素。由于在遍歷過(guò)程中無(wú)法提前預(yù)知觸發(fā)的用戶事件是否是終止事件，因此需要增加步驟回溯機(jī)制來(lái)解決這種因?yàn)樘崆坝|發(fā)終止事件而造成的遍歷不充分問(wèn)題。另外對(duì)于需要驗(yàn)證步驟的窗口(比如用戶名、密碼登錄)，如果沒(méi)有事先在指定控件中輸入正確信息，遍歷程序無(wú)法打開對(duì)應(yīng)的新窗口。這種情況同樣會(huì)導(dǎo)致遍歷不充分，針對(duì)這類問(wèn)題需要在遍歷過(guò)程中加入步驟引導(dǎo)。

1.3.3 遍歷效率低

軟件中存在一些與軟件本身功能無(wú)關(guān)的窗口，比如選擇文件窗口或者打開文件窗口。當(dāng)遍歷到類似于選擇文件的窗口是，文件瀏覽框中觸發(fā)文件選擇事件會(huì)不斷的出現(xiàn)新文件，導(dǎo)致窗口界面一直發(fā)生變化。遍歷程序會(huì)認(rèn)為每次操作打開了新的窗口繼續(xù)遍歷，顯然一直遍歷文件路徑是無(wú)意義的，會(huì)導(dǎo)致遍歷效率低下。

2 關(guān)鍵算法及說(shuō)明

2.1 GUI狀態(tài)遷移判斷

如何精確判斷遍歷過(guò)程中應(yīng)用程序的兩個(gè)界面是否相同是解決回環(huán)問(wèn)題的關(guān)鍵。由定義2可知，GUI狀態(tài)刻畫了某一時(shí)刻應(yīng)用程序圖形用戶界面的總體情況，所以判斷當(dāng)前應(yīng)用程序的界面是否遍歷過(guò)等價(jià)于判斷當(dāng)前應(yīng)用程序的GUI狀態(tài)是否已經(jīng)遍歷過(guò)。

本文提出對(duì)應(yīng)用程序的窗口集合進(jìn)行對(duì)比判斷GUI狀態(tài)是否遷移，具體判斷步驟如下：

1) 判斷兩個(gè)GUI狀態(tài)下窗口集合W的個(gè)數(shù)是否相同。

2) 判斷兩個(gè)GUI狀態(tài)下的頂層活動(dòng)窗口wt內(nèi)部控件樹是否相同。

對(duì)比頂層活動(dòng)窗口的控件樹時(shí)，采用樹的度遍歷方法，對(duì)于控件樹的每個(gè)節(jié)點(diǎn)只會(huì)對(duì)比控件的類型是否相同，對(duì)屬性值不作比較。如果窗口狀態(tài)個(gè)數(shù)和頂層窗口的控件樹都相同，則判斷兩個(gè)GUI狀態(tài)相同。這種方法可以更加細(xì)粒度地對(duì)比應(yīng)用程序界面的變化，有效地判斷GUI狀態(tài)是否遷移。

2.2 基于GUI狀態(tài)變遷的步驟回溯算法

為了解決遍歷過(guò)程中，提前觸發(fā)終止事件而造成遍歷不充分的問(wèn)題，需要增加遍歷的步驟可回溯的功能。

算法1描述了具體的基于GUI狀態(tài)變遷的步驟回溯算法。算法的輸入是某一時(shí)刻的GUI狀態(tài)，輸出正確回退的GUI狀態(tài)。這里GUI狀態(tài)除了頂層窗口狀態(tài)wt和其他窗口狀態(tài)集合W之外還有四種屬性：element、isDone、terminate、lastEvent。element代表遍歷程序在該GUI狀態(tài)下已經(jīng)遍歷到的控件節(jié)點(diǎn)，isDone代表當(dāng)前GUI狀態(tài)下是否已經(jīng)完成遍歷過(guò)程，terminate代表終止事件，lastEvent代表發(fā)生狀態(tài)遷移前所觸發(fā)的事件。GUI緩存(GUICache)類似于一個(gè)數(shù)組結(jié)構(gòu)，緩存遍歷過(guò)程中發(fā)生變遷的GUIState。事件列表(EventList)也是一個(gè)數(shù)組，其保存遍歷過(guò)程的執(zhí)行路徑。EventList[i]是 GUICache[i-1]到GUICache[i]狀態(tài)變遷所發(fā)生的事件。

2.3 GUI遍歷算法

算法2描述了核心的遍歷算法，其輸入是啟動(dòng)的被測(cè)應(yīng)用。整個(gè)遍歷算法覆蓋遍歷過(guò)程的GUI狀態(tài)表示、遍歷方式、步驟回溯等關(guān)鍵問(wèn)題。其中使用深度優(yōu)先遍歷控件樹的主要原因是Windows應(yīng)用窗口模態(tài)(modal)和非模態(tài)(modelless)的特性。模態(tài)窗口指的是當(dāng)打開該窗口的時(shí)候用戶的交互只能聚焦在此窗口內(nèi)，而非模態(tài)則沒(méi)有這樣的限制。然而Windows大部分的窗口都是模態(tài)窗口，所以在遍歷到新的模態(tài)窗口的時(shí)候無(wú)法對(duì)窗口外的控件觸發(fā)事件，只能觸發(fā)窗口內(nèi)部控件的事件。這從根本上否決類似于廣度優(yōu)先的其他遍歷策略，并且采用深度優(yōu)先的方式更符合用戶操作軟件的習(xí)慣，能夠有效地提升GUI探測(cè)的深度和廣度。

2.4 樣式過(guò)濾

影響遍歷效率的一個(gè)重要因素是一直遍歷被測(cè)軟件主要功能無(wú)關(guān)的窗口界面。所以需要事先對(duì)一些無(wú)需遍歷的窗口界面進(jìn)行過(guò)濾。如果采用對(duì)窗口及窗口內(nèi)部元素一一對(duì)比的方式會(huì)非常麻煩。針對(duì)此問(wèn)題，考慮使用Windows中的樣式值作為過(guò)濾窗口頁(yè)面的標(biāo)準(zhǔn)。Windows中窗口或者控件的樣式值包含了繪制風(fēng)格等信息。比如是否可見、是否有水平滾動(dòng)條，是否有最小化按鈕等信息。通常來(lái)說(shuō)，軟件中同樣功能類型的窗口繪制風(fēng)格相同，樣式值也相同。

在遍歷程序開始之前，將需要過(guò)濾的樣式值寫入配置文件的樣式黑名單中。在遍歷算法遍歷元素的每一步都與黑名單中的樣式值進(jìn)行對(duì)比，如果樣式值存在，則不再遍歷該元素及以該元素為根節(jié)點(diǎn)的子樹中的元素。窗口或者控件的樣式值可以事先通過(guò)微軟提供的spy++工具[16]獲得。通過(guò)這樣簡(jiǎn)單的方式可以有效地防止遍歷程序局限在某一不重要的軟件界面處，從而提升遍歷效率。

3 工具實(shí)現(xiàn)方法

3.1 工具實(shí)現(xiàn)

遍歷工具總體方法的架構(gòu)圖如圖3所示。主要分為四個(gè)模塊：UI提取模塊、遍歷模塊、UI驅(qū)動(dòng)模塊、緩存模塊。

緩存模塊主要存放一些模塊之間公用的數(shù)據(jù)，包括GUI狀態(tài)的緩存、任務(wù)緩存、配置信息等，使用XML文件作為緩存的載體。

UI提取模塊獲取應(yīng)用程序當(dāng)前GUI狀態(tài)下的所有窗口集合以及頂層活動(dòng)窗口的控件樹結(jié)構(gòu)信息，并把這些信息傳遞給遍歷引擎。

遍歷模塊實(shí)現(xiàn)具體的遍歷算法，判斷GUI狀態(tài)是否變遷，更新緩存模塊中的緩存信息，并且在窗口控件樹的基礎(chǔ)上深度遍歷GUI元素。在遍歷到某一GUI元素需要觸發(fā)事件時(shí)，則把元素的控件路徑和所需要觸發(fā)的事件信息交給UI驅(qū)動(dòng)模塊。

UI驅(qū)動(dòng)模塊主要用來(lái)對(duì)應(yīng)用程序控件觸發(fā)事件，從而模擬用戶動(dòng)作。通過(guò)簡(jiǎn)單調(diào)用驅(qū)動(dòng)API便可以在應(yīng)用程序上模擬用戶動(dòng)作。比如點(diǎn)擊按鈕、輸入文本等操作。

根據(jù)上述架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)Windows UI自動(dòng)化遍歷的原型工具。該工具使用Python語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)，運(yùn)行在Windows 系統(tǒng)的PC平臺(tái)上。UI提取模塊和UI驅(qū)動(dòng)模塊主要基于Pywinauto開源工具[17]實(shí)現(xiàn)。Pywinauto是一套用于Windows GUI自動(dòng)化的python庫(kù)，其對(duì)Windows應(yīng)用程序自動(dòng)化測(cè)試相關(guān)的API進(jìn)行了封裝，可以支持WinForm、WPF、Qt、MFC等不同框架的Windows應(yīng)用程序。對(duì)Pywinauto的相關(guān)實(shí)現(xiàn)進(jìn)行修改和補(bǔ)充，實(shí)現(xiàn)控件樹從內(nèi)存到XML文件的轉(zhuǎn)換，使用XML的層級(jí)結(jié)構(gòu)正好可以映射控件樹結(jié)構(gòu)?？丶渚彺嬉訶ML文件的形式存儲(chǔ)，不需要保留在內(nèi)存中。在UI驅(qū)動(dòng)模塊，調(diào)用Pywinauto中封裝好的API可以方便地發(fā)送指定事件給應(yīng)用程序的GUI并執(zhí)行相關(guān)動(dòng)作。

3.2 實(shí) 驗(yàn)

遍歷時(shí)探測(cè)的GUI元素越多代表了越好的遍歷效果，可以使用GUI覆蓋率作為評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)。

(1)

GUI覆蓋率一般形式如式(1)，其中GC代表GUI覆蓋率，GT代表應(yīng)用程序包含的GUI狀態(tài)總數(shù)，GE代表遍歷執(zhí)行過(guò)程中探測(cè)到的GUI狀態(tài)總數(shù)，比值越高代表遍歷效果越好。但是在實(shí)際實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，無(wú)法直接準(zhǔn)確獲得應(yīng)用程序的GUI狀態(tài)數(shù)目，如果使用人工統(tǒng)計(jì)的方式統(tǒng)計(jì)GUI狀態(tài)數(shù)目效率會(huì)很低并且存在誤差。為了盡可能得到準(zhǔn)確的GUI覆蓋率，采用基于簡(jiǎn)單抽樣的方式來(lái)近似估計(jì)GUI覆蓋率。

(2)

GUI平均近似覆蓋率計(jì)算公式如式(2)所示。首先對(duì)整個(gè)被測(cè)軟件的GUI元素進(jìn)行多次簡(jiǎn)單抽樣，每次抽樣保證GUI元素分布均勻，不會(huì)出現(xiàn)多個(gè)GUI元素在單一窗口內(nèi)部。AAC代表平均近似覆蓋率，ni代表被測(cè)應(yīng)用中第i次人工隨機(jī)抽樣選取的GUI元素的個(gè)數(shù)，并將其作為第i次抽樣的樣本。在遍歷程序的過(guò)程中，每遍歷到一個(gè)GUI元素都與樣本中的元素進(jìn)行對(duì)比，如果相同則記錄。pi是遍歷過(guò)程中出現(xiàn)在第i次抽樣樣本中GUI元素的個(gè)數(shù)，pi和ni的比值代表第i次抽樣的近似覆蓋率?？偣膊蓸觡次取平均值，得到平均近似覆蓋率。使用GUI平均近似覆蓋率代替GUI覆蓋率進(jìn)行定量的實(shí)驗(yàn)評(píng)估更加方便高效。

實(shí)驗(yàn)工具運(yùn)行在Windows 10、內(nèi)存為8 GB的PC機(jī)上。被測(cè)應(yīng)用包括TapTap、Notepad、MSPaint、TeamViewer和KeePass五款Windows應(yīng)用程序。其中TapTap是我們自主研發(fā)的Windows應(yīng)用程序，其內(nèi)部總共包含132個(gè)窗口頁(yè)面，在功能上實(shí)現(xiàn)了窗口之間的相互切換。

遍歷程序運(yùn)行過(guò)程針對(duì)文件選擇、文件保存等軟件功能無(wú)關(guān)的窗口進(jìn)行個(gè)性化過(guò)濾。用戶可以觸發(fā)的事件包括左擊、雙擊、拖動(dòng)等簡(jiǎn)單事件。對(duì)于每個(gè)被測(cè)軟件進(jìn)行三次人工抽樣最后得到平均近似覆蓋率，結(jié)果如表1所示。

表1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

3.3 橫向比對(duì)

為了進(jìn)一步體現(xiàn)本文方法的優(yōu)越性，以上述提及的4個(gè)被測(cè)應(yīng)用作為測(cè)試數(shù)據(jù)，將其與文獻(xiàn)[13-14]中的方法在平均近似覆蓋率進(jìn)行了性能比較。文獻(xiàn)[13]基于窗口標(biāo)題對(duì)比判斷應(yīng)用程序界面是否改變，文獻(xiàn)[14]基于軟件圖像對(duì)比判斷應(yīng)用程序界面是否改變。對(duì)三種方法進(jìn)行測(cè)試，得到平均近似覆蓋率進(jìn)行對(duì)比。結(jié)果如表2所示。

表2 不同方法的平均近似覆蓋率比較 %

3.4 結(jié)果分析

TapTap軟件設(shè)計(jì)內(nèi)容簡(jiǎn)單、功能單一，其設(shè)計(jì)目的是對(duì)遍歷程序的正確性進(jìn)行測(cè)試。從表1可以看出，由于設(shè)計(jì)之初規(guī)避了回環(huán)問(wèn)題和遍歷不充分問(wèn)題，所以測(cè)試TapTap軟件的近似覆蓋率可以達(dá)到100%。對(duì)其他的Windows程序進(jìn)行測(cè)試，其平均近似覆蓋率在57.8%～74.3%之間。從表2以看出，相對(duì)于窗口標(biāo)題對(duì)比和基于軟件圖像對(duì)比判斷GUI狀態(tài)遷移的方法，本文提出的基于窗口集合對(duì)比判斷界面是否變化的方法對(duì)于GUI覆蓋率有平均21.8%的提升。仔細(xì)分析其原因可知，這主要是因?yàn)楸疚姆椒軌蚋蛹?xì)粒度地對(duì)比應(yīng)用程序界面的變化，有效地判斷GUI狀態(tài)是否遷移因此取得了更好的結(jié)果。

另外分析遍歷過(guò)程，普通Windows應(yīng)用軟件程序無(wú)法達(dá)到覆蓋率100%主要因素有兩個(gè)方面:第一，遍歷程序?qū)?fù)雜事件的支持不足，比如沒(méi)有處理鼠標(biāo)右鍵、滾輪鍵點(diǎn)擊事件。第二，應(yīng)用軟件中有的窗口必須連續(xù)觸發(fā)順序事件才能打開，自動(dòng)遍歷算法沒(méi)有考慮觸發(fā)事件的順序。

4 結(jié) 語(yǔ)

本文提出一種自動(dòng)遍歷Windows軟件GUI的方法。該方法基于GUI狀態(tài)變遷構(gòu)建完整的GUI遍歷算法，并且解決了遍歷過(guò)程中的回環(huán)、遍歷不充分、遍歷效率低三個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。實(shí)現(xiàn)相關(guān)工具，通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析該方法在自主研發(fā)的應(yīng)用軟件中覆蓋率為100%，保證方法的正確性。對(duì)于普通的Windows應(yīng)用程序，該方法的GUI平均近似覆蓋率在57.8%～74.3%之間。

下一步工作方向:繼續(xù)優(yōu)化本文的遍歷工作，添加對(duì)更復(fù)雜事件的處理，并且支持驗(yàn)證步驟等功能?；赪indows的GUI遍歷可以適合多種測(cè)試場(chǎng)景。比如可以結(jié)合性能監(jiān)控，在無(wú)任何測(cè)試用例前提下，自動(dòng)檢測(cè)出被測(cè)應(yīng)用的性能瓶頸；也可以基于遍歷過(guò)程中GUI狀態(tài)變遷和事件的關(guān)系，構(gòu)造模型并自動(dòng)組織測(cè)試用例。