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減少其工作量。該系統(tǒng)采用迭代的開發(fā)模式，每一個迭代版本完成后都會投入到用戶的試運(yùn)行中。運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)在長時間持續(xù)使用后，客戶端有一定概率出現(xiàn)錯誤。在以往的內(nèi)部測試中，這種問題不容易檢測和重現(xiàn)，因?yàn)橐酝煽啃詼y試主要應(yīng)用在服務(wù)端，通過性能測試工具持續(xù)為服務(wù)端施加壓力。但本次系統(tǒng)的錯誤出現(xiàn)在客戶端而不是服務(wù)端，通過測試員模擬用戶跨天不間斷的操作幾乎是不可能的。

本文通過使用桌面自動化測試工具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)這些問題和避免以后再出現(xiàn)，從而實(shí)現(xiàn)一種在客戶端下測試系統(tǒng)可靠性的嘗試。

1 進(jìn)場管理系統(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)，提供一個高效和安全的機(jī)場降落順暢航班流，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)通過所有進(jìn)港航班在航路飛行階段的提前計(jì)算，來構(gòu)建一個優(yōu)化的進(jìn)港隊(duì)列。使用用戶包括：塔臺、進(jìn)近、區(qū)域?qū)崟r指揮人員。AMAN用來管理進(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，引接空中交通自動化系統(tǒng)信息、飛行計(jì)劃、多雷達(dá)航跡、GPS時鐘以及氣象狀況等多項(xiàng)信息，對所有進(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，跑道選擇和時間與延誤建議，構(gòu)建一個優(yōu)化的進(jìn)港隊(duì)列。系統(tǒng)通過全局規(guī)劃，建立區(qū)域、進(jìn)近、塔臺席位間統(tǒng)一的場景認(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)庫抽象出來的對象進(jìn)行拼接成具體的業(yè)務(wù)邏輯對象，并對之進(jìn)行流程組織 ③數(shù)據(jù)訪問層 DAL：對DB層做的ORM，讓上層應(yīng)用程序以對象的方式操控?cái)?shù)據(jù)庫 ④數(shù)據(jù)持久層 DB：存儲數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行持久化，不同的客戶端進(jìn)行數(shù)據(jù)共享。

本文中介紹的自動化測試工具QTP工作在UI層，它可以識別windows標(biāo)準(zhǔn)控件。通常一個控件可以被稱為一個對象。QTP識別對象的方法，是通過窗口句柄、id等方式，查找出待測軟件界面上唯一符合條件的控件，而這些句柄、id稱之為這個對象（控件）的屬性。再通過模擬鍵盤鼠標(biāo)的操作，比如單擊、雙擊、輸入文字，去操作對象，檢查輸出結(jié)果也是通過識別對象的屬性，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。

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

3 QTP自動化測試在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部分，時間軸界面、頂部菜單欄和右鍵菜單欄。時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航班隊(duì)列進(jìn)行調(diào)整。

QTP從理論上來說可以對windows標(biāo)準(zhǔn)控件進(jìn)行識別和操作，AMAN也是用windows控件制作的，但它的時間軸界面是通過圖形繪制來實(shí)現(xiàn)。通過對象識別后發(fā)現(xiàn)，時間軸界面并沒有文字相關(guān)的屬性，因此QTP不能識別時間軸界面的文字，也就是說不能識別航班隊(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，這就為它的自動化操作帶來困難。通過一系列實(shí)驗(yàn)，我們最后敲定了使用像素識別的方法來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)庫里的getvisible()函數(shù)，該函數(shù)可以在界面上一個矩形的范圍內(nèi)，通過像素識別，找出和像素圖像最相似的英文和數(shù)字。通過這種方法識別出來的航班隊(duì)列依然是不能直接使用的，有各種辨別不出來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)通過識別圖像后獲取時間軸界面的文字，輸出字符串；將其中的大寫字母和數(shù)字挑選出來，組合成新的字符串，再通過判斷機(jī)號格式（3個英文字符+大于2個數(shù)字的組合），判斷獲取的字符串是否屬于航班號，是則返回航班號，不是則拋棄。由于函數(shù)識別可能有誤差，因此還需要與當(dāng)前正在生效的航班列表做對比（航班列表由其他系統(tǒng)導(dǎo)出），若航班號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，就可以通過調(diào)整航班隊(duì)列來模擬用戶的實(shí)際操作，通過咨詢用戶代表，我們歸納出用戶最常用的操作，并總結(jié)成三個測試用例。分別是：

表1 用戶實(shí)際操作

續(xù)表

將這三個用例固化成QTP測試腳本，即可用QTP工具自動的、重復(fù)的執(zhí)行這些用例。下面用第二個測試用例“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

獲得這三個測試用例的的腳本以后，我們可通過長時間不間斷的執(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)在長期運(yùn)行中是否會產(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。這三個用例執(zhí)行的時間段和頻率參考實(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

測試腳本調(diào)用的時間點(diǎn)和頻率，通過執(zhí)行vbs腳本定時調(diào)用UFT接口實(shí)現(xiàn)。總體測試結(jié)果以excel表格方式列出，可直觀地看到一段時間內(nèi)每一次腳本的執(zhí)行通過情況。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

自動化測試的方法可以應(yīng)用到多個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，對象識別更容易，自動化腳本編寫和維護(hù)的效率更高。對于AMAN來說，因?yàn)椴荒苤苯幼R別界面中的文字，而要通過像素識別，識別出來的效果會略有偏差，比如在consolas字體下，字母“o”和數(shù)字“0”形狀比較接近，就有可能識別混淆，需要再做進(jìn)一步的優(yōu)化。

在未來的應(yīng)用中，自動化測試可以結(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)庫的性能曲線，來檢測系統(tǒng)是否存在內(nèi)存泄漏、CPU過高等性能問題。還可以與持續(xù)集成工具jekins和git結(jié)合起來，根據(jù)一些條件觸發(fā)測試，比如新代碼的發(fā)布、預(yù)定的計(jì)劃表等，從而更自動、更頻繁的執(zhí)行測試。

5 結(jié)束語

本文探索了自動化測試在客戶端可靠性測試中的應(yīng)用，以AMAN為樣本，探索了它應(yīng)用在自動化可靠性測試中的場景和方法，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)集成測試中應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)。