压力测试思想在测试用例开发中的应用

王邵龙，姜 帆，谷原野

（一汽轿车股份有限公司，吉林 长春 130000）

近年来，随着微电子技术、自动控制技术和传感技术的快速发展，已经有越来越多、越来越先进的电气装备和技术应用于汽车之上。如何保证电子控制单元产品品质成为主机厂持续关注的焦点，因此电气测试成为汽车开发过程中的关键环节之一，同时测试用例的设计变得尤为重要，成为测试的核心所在［1］。

1 压力测试用例设计思想

一套好的测试用例能够充分代表输入域，同时又能减少不必要的测试操作，提高测试效率［2］。常用的用例设计方法有等价类划分法、边界值法、因果图法、状态转移法、分支测试法等［3］。针对功能测试而言，由于主机厂进行的测试是黑盒测试，测试工程师通常无法了解控制器内部的软件架构和模块关联，传统的测试用例是基于控制器的功能规范开发，对其描述的内容进行验证。由于功能描述水平参差不齐，部分甚至有缺失，导致测试深度有限，对部分极限情况下和特殊工况下覆盖不足，此时需要新的测试用例开发思想作为传统测试用例开发的补充，提高测试用例品质。

压力测试一般应用于软件测试中，是指系统在某种指定软件、硬件及网络环境下承受的流量，例如并发用户数、持续运行时间、数据量等［4］。本文认为，压力测试思想对汽车电气系统的测试，尤其是功能测试，有着很大的借鉴作用。传统汽车电气测试中，根据控制器的控制策略 (图1)，一般分别从正向、逆向、误操作3个角度进行测试，如表1所示。

按照压力测试的思想，本文分别提出以下测试用例开发思路。

1.1 大数据量压力测试

大数据量压力测试是指，通过触发被测控制器可同时执行的各功能链 (若功能1、2、3可同时触发)，逐渐增加控制器的CPU使用率，测试其功能、性能的指标变化，确定在用户的使用范围内，控制器的各项指标和功能不会失效。按照图1的描述进行用例开发后，新增用例的情况如表2所示。

表2 大数据量压力测试

1.2 冲突互斥测试

冲突互斥测试分两类：第1类是指同时触发多个可对被测控制器产生影响的传感器 (若功能1、2、3不可同时触发)；第2类是指同时触发多个能对单一执行器造成动作的功能链 (通过多个ECU进行)。

2 在功能测试用例开发中的应用

应用压力测试思想，分别针对车联网测试、音响娱乐系统测试、车身系统测试进行功能测试用例优化。

1)大数据量压力测试应用 以某车型车联网测试为例，系统具有音乐播放器、导航、语音唤醒、电台等功能，采用大数据量压力测试思想，优化测试用例，如表3所示。

表3 大数据量压力测试应用

2)冲突互斥测试应用一 以某车型音响娱乐系统测试为例，音响系统有FM/AM/USB/Carlife等多个模式，采用冲突互斥测试思想，分别触发多个模式下的蓝牙电话，优化测试用例如表4所示。

表4 冲突互斥测试应用一

3)冲突互斥测试应用二 以某车型车身系统测试为例，该车型车辆解锁时转向灯闪烁2次；车辆闭锁时转向灯闪烁1次；危险警报灯激活时，转向灯持续闪烁。应用冲突互斥测试思想，同时触发可使转向灯闪烁的功能，增加的用例如表5所示。

表5 冲突互斥测试应用二

3 在网络测试用例开发中的应用

压力测试思维对网络测试也有一定的指导作用，如大数据量压力测试应用，在某车型车联网测试中，为测试GW路由能力，测试用例为：提高GW的负载，在Tbox与GW完成接入认证后，模拟立即发送远控命令，观察GW路由情况。

4 实施效果

通过实际测试后发现，运用压力测试思想开发的测试用例，可以很大程度上弥补因不了解控制器内部逻辑而带来的测试深度不足问题，并且可以更好地发现控制器在用户操作范围内的极限工况可能出现的问题。

5 结论

本文通过实际开发举例，描述了压力测试思想在测试用例开发中的应用。在测试工程师无法了解控制器黑盒内部逻辑的现状下，此种思维可以提高测试用例的品质，在测试中显著提高对黑盒易发故障的发现能力。本文所述的压力测试思想虽来源于软件测试思维，但其对汽车电气测试用例开发，尤其是功能测试用例的开发具有一定的指导意义。