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服务网格环境中场景测试的关键技术研究

【摘要】:随着新型软件技术和网络技术的迅速发展,特别是基于Web服务的软件系统日益普及,传统的软件由简单的功能模型向基于业务流程、工作流模型的事务型软件系统发展,因此对这些软件系统的质量评价提出了更高的要求。软件测试作为软件质量评价中的重要活动,随着软件架构的复杂性逐步提高,需要有新的软件测试技术来支持,而场景测试作为一种测试类型,是对所有业务流程及其用户角色进行全流程的综合测试。基于业务流程、工作流模型的事务型软件具有交互性、自治性、长时间、高可用和高质量运行等特点,因此如何通过场景测试对功能和非功能方面给出全面、综合评价是亟待解决的问题。 首先,场景测试属于上线前的用户接收测试,面向服务的业务流程系统具有流程复杂特点,需要获取准确不同用户角色和不同组织间的测试结果,以满足长时间、高可用和高质量运行需求,研究场景测试的质量模型及其业务流程是进行场景测试的重要基础;其次,面向服务的应用集成实现了完整的业务流程,场景测试关注不同业务流程的交互程度以及操作的符合性和覆盖程度,涉及跨平台、多用户角色的业务操作,需要建立适合于场景测试的逻辑分析模型来获得准确的功能结果;最后,场景测试执行会涉及大量异构资源,因此在结构化的、自治的服务系统中,需要针对场景测试特点建立有效的资源调度和可靠的测试任务执行机制。 针对以上问题,场景测试不仅需要对质量模型和业务流程进行分析,而且需要建立场景测试的多用户协同处理、满足不同测试设计需求的异构测试资源共享机制,作为Web服务和网格技术融合的服务网格,能有效地屏蔽各类资源的异构性,通过基于服务的网格环境中资源共享和协同工作技术,可对业务流程的分步骤、多角色的测试执行和测试用例的协同设计提供支撑。因此论文以场景测试作为主线,从场景测试的质量模型与测试需求、测试设计和服务网格环境中的测试执行等不同测试阶段研究场景测试关键技术,主要研究工作如下: 1.提出了MVC分层框架为不同角色的测试用户提供多视角的协同设计模型。通过基于场景流程的业务流程逻辑分析和测试用例重用技术来进行测试协同设计,增强了测试用例、需求、脚本之间的关联,分析测试用例描述信息接口和类别,采用本体技术与分类匹配来检索和重用共享测试用例库中的测试用例,根据测试需求分析和逻辑块划分结果设计符合场景测试的全业务流程所需的测试用例集,通过协同技术在测试人员和最终用户等测试人员间建立一种有效协调与设计方法,使得场景测试的测试设计是易理解的、正确的且高效的,解决服务网格环境中场景测试设计时不同测试阶段的用户之间存在的需求理解、用例设计和测试执行中的问题理解不一致、衔接配合较差等问题。 2.提出了服务网格环境中适合场景测试执行的资源管理和任务调度技术。通过对测试用例集中的所有业务场景的测试用例套件分析,获得符合资源需求的测试用例,通过资源匹配和测试任务调度机制得到测试所需的资源及其测试脚本,生成业务流程测试的任务调度执行序列,并由服务网格负责全业务流程的测试执行,获得多用户角色的、贴近实际的功能测试结果和基础质量数据。在场景测试的质量数据基础上,提出了基于服务合成执行路径的业务场景中服务选择的PPGA和GPA两种策略选择算法,得到业务流程的优化路径。 3.提出了多用户角色的使用者度量评价为核心的GQM的质量模型。该模型不仅可用于基于服务的系统上线前的场景测试质量需求,而且可用于运维阶段对软件运行情况进行定期的评估分析。根据场景模型所具备的特征,例化基于多用户角色的软件质量模型。质量分解模型的提出有助于场景测试需求的各质量特征,可根据特定用户质量度量的需求,将质量模型中各特征分解为度量元,形成相应的指标体系,作为场景测试设计过程中相应质量要素的设计依据。 4.提出了测试需求、测试设计和测试执行三个方面的完整场景测试框架。根据现有面向服务的系统中业务流程特点,分析场景测试需求以及业务流程测试的充分性和覆盖度模型,建立了基于状态分析的场景测试设计通用模型,提出了满足用户需求的、符合业务执行的逻辑块划分技术。通过逻辑块有助于理解各业务流程间操作的关系,将逻辑块与测试设计中的测试用例、测试执行中的测试资源进行关联,提高测试设计的正确性和使用测试资源的有效性,以此作为场景测试的执行基础。最后针对场景测试中测试需求、测试设计、测试执行研究成果,研制了场景测试的测试用例设计原型系统和服务网格中测试执行框架。

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