面向CS系统的UFT自动化测试框架研究与应用

梁展鹏，冯燕宽，罗剑武，陈泫文，李婵丽，宋佳

（1.工业和信息化部电子第五研究所，广东 广州 511370；2.工业装备质量大数据工业和信息化部重点实验室，广东 广州 511370）

0 引言

现代社会处于数据信息时代，大数据、物联网、云计算和人工智能等新一代IT技术的快速发展和广泛应用对软件行业产生了巨大的影响，软件质量进一步地受到重视，这给软件测试工作带来了新的挑战和机遇[1]。

自动化测试技术是软件测试行业中最高端的技术之一，可实现以程序测试程序、以运行脚本代替手工黑盒测试、以脚本代码表达测试思维的方式。其涵盖各式各样的测试类型，常见的类型包含以下几种:功能自动化测试、接口自动化测试、代码扫描、漏洞/安全扫描和性能测试等。自动化测试技术的优势包括:回归测试更方便、可靠，可运行更多、更繁琐的测试，并且快速、高效，可在多环境下测试等。

在功能自动化测试的过程中，执行自动化测试依赖测试脚本，脚本依赖代码，在自动化测试团队开发脚本代码时，经常会遇到各种各样的问题，例如:测试脚本命名没有统一规范，无法较好地区分；对象库命名和层级没有统一规范，在编写时，造成一定的困难；测试结果不清晰，无法查看重要步骤的结果；测试脚本中变量、类、对象和函数的命名和使用不规范，导致难以阅读和修改，维护的成本大大地增加。要从根本上解决这些问题，就需要定义一系列合适的规范，形成规范集，就是指自动化测试框架。本文将一款CS架构的质量管理软件作为被测软件，选取目前在测试工具市场上占主流地位的自动化测试工具——HP Unified Functional Testing（UFT One），以设计一个适合CS架构的自动化测试框架。

1 UFT One简介

HP公司于2012年12月发布了一个侧重于功能的回归自动化测试工具——（QTP:Quick Test Professional）11.5的新版本，并将其更名为统一功能 测试（UFT:Unified Functional Testing），以VBScript为内嵌语言，录制后可以自动地生成VBScript脚本，用于功能测试和回归测试自动化的统一功能测试，下面介绍其常用的功能[2]。

1.1 录制与回放

录制与回放是UFT的开关，开始录制之后，工具录制测试人员的关键操作，停止录制后自动生成VBScript脚本，可以直接回放，大大地减少一些基本业务代码的编写，录制生成的代码表面看起来很规整，但存在难以维护和占内存较大的问题。录制功能更多的是新人学习时的利器，想要应用在实际项目中，还需自动化测试框架的支持。

1.2 关键字视图与专家视图

UFT有以下两种视图可用于编写脚本。

a）关键字视图（KeyWord View）

可用于创建和查看录制生成的代码步骤，录制完成后，测试人员在被测软件上执行的每个步骤，在关键字视图中记录为一行，包含主要的4列:对象（Item）、方法（Operation）、值（Value）和自动生成的描述语句（Documentation），这样可以轻松地查看与维护，质量管理软件的“FMECA表管理”的脚本代码如图1所示[3]。

图1 关键字视图示例

b）专家视图（Expert View）

它不像KeyWord View，需要每个步骤为一行，而是可以多行去运行一个步骤，但必须定位到业务操作的对象，并以操作对象的业务行为基准。简单地说即与多数IDE工具一样，是一个可以直接编写代码的视图，其中也包含补全语法（Complete Word）、多行同时编辑和智能提示（Intellisense）等功能，质量管理软件的自动“登录”的脚本代码如图2所示，执行测试时的界面如图3所示。

图3 自动化测试中被测软件的界面

1.3 对象库

对象库是指管理测试对象的库，能够查看和修改对象描述、添加和删除测试对象，并将它们拖到测试或组件中以添加新步骤，自动化测试脚本都是针对应用程序中对象的操作，所以对象库的管理是UFT的核心，对象库的对象及属性如图4所示[4]。

图4 对象库的对象及属性

UFT中的对象分为两种:测试对象和运行时对象。测试对象是指保存在UFT本地对象库的对象，图2中WpfWindow（“登录CARMES”）.WpfEdit（“用 户 名”）.Set“UserName”中 的“登 录CARMES”/“用户名”就是测试对象；运行时对象是实际测试中，被测软件运行时的控件对象。

图2 专家视图示例

2 自动化测试框架

本文阐述的是一种适合CS架构的混合型测试框架，结合了数据驱动测试框架和关键字驱动，将测试用例、测试数据、业务脚本、函数库、对象库、测试日志、测试结果、测试需求和配置文件的存放和调用都进行了管理[5-7]。下面以“质量管理软件”作为测试案例，展开自动化测试框架的介绍。

2.1 过程文件管理

自动化测试过程中会产生一系列需要管理的文件，按图5所示进行存放和管理[8]。目录名称的解释如下所述。

a）Driver

存放测试驱动，驱动是整个框架的核心，下一级是UFT的测试文件，后缀为.mts，运行时可以生成其他同级目录结构，具有调用通用函数库、载入项目测试需求和关联脚本库等作用。

b）CommomLib

存放通用函数库，下一级文件后缀为.vbs，将UFT默认方法多封装一层，为每层函数注册了日志和报告功能，其中包含常用行为函数（输入、点击和选择）和业务行为函数。

c）TestPro

存放项目测试需求，首先将测试软件的子模块进行划分，写入Excel，通过在“是否测试”字段中写入1或0，表示此次需要测试的具体模块，可供测试驱动调用。

d）TestScript

存放测试业务脚本，以测试业务功能为主的脚本，也是自动化团队日常编写的内容，可供测试驱动调用。

e）TestScriptHistory

此文件用于存放历史脚本记录。

f）TestObject

其次将伞形集果筒套在果树上，将搭扣扣紧之后安装在支撑座上，再利用4个绳钩其中一端勾住伞形集果筒的4个固定孔，另一端勾住果树枝干，防止伞形集果筒产生倾斜。

存放测试对象库文件，包括tsr和xml格式。

g）TestCase

存放测试用例，一个测试用例对应一个系统子模块，名字与子模块一样，可供测试驱动加载调用。

h）TestLog

存放测试日志。

i）TestPic

存放测试截图。

存放测试报告。

k）Recovery

存放场景恢复文件。

2.2 测试用例与脚本分离——数据驱动

测试脚本如果没有与测试用例分离，会变得难以阅读和维护[9]。在本框架中，将用例与脚本分离，存放在不同的目录下。使用VBScript作为开发语言开发测试脚本，调用测试用例，测试脚本把测试用例动态加载进UFT进行测试，记录测试结果，再将执行结果存入测试用例中，记录每一条测试用例的执行结果。

2.3 对象库管理

建立对象库的方法至少有4种:

1）通过录制将操作对象添加到对象库；

2）描述性编程；

3）在对象库中将对象添加到本地；

4）使用15.02及以上版本的对象标识中心功能。

我们使用第三种，将应用程序的对象添加之后，规范对象的命名、层级，并重复识别对象，直至修改标识属性达到对象标识明显，测试人员使用时方便认出，UFT能依据标识属性迅速地找到对象，即通过高亮对象能迅速地找到对象，才算是完成对象的添加。

在实际应用中，我们会遇到一些对象属性是动态的，这一类动态的对象会导致我们高亮对象或者回放时，UFT报“找不到对象”这样的错误；解决的方式是为对象中动态变化的属性设置正则表达式，快速地找到对应的对象。

质量管理软件中的模块与新建项目属性的层级关系如图6所示，质量管理软件中的模块对象及新建项目属性的对象如图7所示。

图6 模块与新建项目属性的层级关系

图7 模块对象及新建项目属性的对象

2.4 函数库与脚本设计模式

设计模式具有非常重要的作用，间接性地规范了代码的编写，不但可以提高代码的可读性，更重要的是可以使脚本更加高效、灵活和易以维护，将此类代码存入函数库中，在编写脚本时可以轻松地调用。

VBScript存在一个根本问题，它不像面向对象的高级语言一样，自身就适合众多的设计模式，它存在明显的劣势和差距，但可以间接地通过脚本优化来实现设计模式的应用，本文将介绍单例模式与工厂模式的完美结合应用。

a）单例模式

属于创建型模式，提供了一种创建对象的最佳方式，单例模式可以很好地管理对象的生命周期，集中控制对象的实体，Excel对象的单例设计模式如图8所示。

图8 Excel对象的单例设计模式

b）工厂模式

通过使用一个共同的接口来指向创建和初始化的对象，但在VBScript中有一个缺陷，就是不断地实例化对象，而对单个对象没有管理，造成对象混乱的情况。这时就需要单例模式来管理每个对象，将两种设计模式结合会更适合VBScript。工厂模式中结合单例设计模式的代码如图9所示。

图9 工厂模式中结合单例设计模式的代码

2.5 日志与测试报告管理

通过RegisterUserFunc函数，把写入日志和写入报告函数注册到UFT自带的方法内，使每次测试都能生成我们需要的日志和报告。用法如下:

RegisterUserFunc“WpfEdit”“set”“WriteLog_WpfEdit”，“WpfEdit”指对象，“set”指方法，“WriteLog_WpfEdit”指自定义的写入日志类或自定义的写入报告类，写入日志类和写入报告类可以将日志和报告存在对应的目录中。

3 结束语

本文所描述的自动化测试框架，其对象库针对CS架构控件，其函数针对CS架构控件方法，是适用于CS架构软件的一种自动化测试框架。笔者在实际应用后，认为单单靠工具的简单录制/回放功能并不能达到自动化测试的要求。自动化测试框架是做好自动化测试的基础，其可提高测试脚本的代码质量和减少自动化脚本的维护，使用自动化测试框架可以完成健壮、高效和规范的自动化测试脚本，更好地实施自动化测试。