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基于Windows平台GUI功能测试工具的研究与设计

作　者: 全君林
导　师: 陆璐
学　校: 华南理工大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: GUI Windows平台软件自动化测试录制与回放
分类号: TP311.52
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

软件测试是保证软件质量的重要手段,也是软件开发过程中的一个重要环节。图形用户界面GUI(Graphical User Interface)作为用户与软件交互的一种主要手段,已经成为现代软件的重要组成部分。目前大部分软件的功能主要是通过图形用户界面调用,在软件产品的测试过程中,尤其是功能测试过程中,GUI功能测试占有非常大的比例,GUI测试是现代软件测试的关键环节。GUI系统质量是整个软件产品质量提升和成本降低的关键。由于GUI软件的独特性,使得原有传统软件的测试方法不大适用于GUI软件的测试,现有关于GUI测试的研究相对较少,资源也相对贫乏,并且GUI手工测试已经无法满足测试要求,因而对GUI测试自动化进行研究具有重要的现实意义。目前GUI自动化测试工具普遍采用的是捕获/回放(C/P,Capture/Playback)机制,并没有对GUI测试的自动化提供很好的支持。只能被动捕获被测试系统的执行信息,而不能和被测试系统进行交互,有选择地捕获被测系统的执行信息,且相对于国内软件测试市场,价格较高,国内没有充分得到应用。因而,研究与设计图形用户界面的自动化测试工具,对促进国内GUI应用系统测试自动化具有较深远的意义。目前国内外的测试工具具有以下几方面的不足与缺点:1)对通用复杂控件的识别率低,常常无法通过常规的录制方式记录用户对控件的操作行为脚本。2)脚本可读性差,手工编写与修改测试脚本需要有较高的编程技巧。3)脚本的可重用性与可扩展性差,脚本常常不能重复应用于回归测试中。4)验证机制与数据驱动测试过程复杂。5)录制脚本的冗余动作多。为此,通过对目前GUI自动化测试工具实现机制以及优缺点的分析与研究,结合当前的自动化测试理论和技术,本课题拟提出改正的自动化测试解决方案,重点从改进基于Windows平台复杂控件与第三控件动作捕获机制、自动验证并生成测试报告和数据驱动测试脚本三个方面对GUI测试过程和机制进行改进,通过研究Windows的消息机制与钩子函数,研究与设计基于Windows平台下的复杂控件的录制/回放技术原理;通过研究Windows底层的消息机制,研究非标准复杂控件的脚本录制与回放原理;研究Microsoft的Active Accessibility接口技术在软件自动化测试当中的应用;研究基于Windows平台的数据驱动测试与测试验证与测试报告生成的实现技术;同时,课题设计与开发基于Windows平台的测试库,基于GUI Test Library测试库开发功能测试脚本,驱动被测试GUI应用程序回放执行,并得到测试结果;最后本课题将脚本录制与动作回放核心模块作为插件集成于开源编译器SharpDevelop IDE,实现集成测试开发环境。课题最后选取目前常见的基于Windows平台下C/S架构的GUI应用程序与DotNET平台下的Form程序,利用设计与开发的自动化功能测试工具录制与回放C/S架构下的GUI应用程序,验证工具系统的有效性。

全文目录

摘要  5-7
Abstract  7-11
第一章绪论  11-18
  1.1 课题研究背景  11-13
  1.2 国内外研究现状  13-16
  1.3 课题研究内容及目标  16-17
  1.4 论文的组织结构  17-18
第二章 GUI 自动化功能测试研究  18-28
  2.1 软件测试技术体系  18-20
    2.1.1 软件测试与软件可靠性  18-19
    2.1.2 软件测试过程分类  19-20
  2.2 GUI 自动化测试步骤  20-25
    2.2.1 GUI 回归测试  20-21
    2.2.2 GUI 功能测试自动化步骤  21-23
    2.2.3 GUI 功能测试自动化的难点  23-25
  2.3 功能测试自动化整体解决方案  25-27
    2.3.1 动作录制与回放  25-26
    2.3.2 脚本驱动  26
    2.3.3 数据驱动  26-27
  2.4 复杂控件GUI 测试自动化解决方案  27
  2.5 本章小结  27-28
第三章 Windows 平台GUI 功能测试自动化技术研究  28-38
  3.1 Windows 消息机制  28-32
    3.1.1 Windows 的消息循环  28-31
    3.1.2 Windows 消息的处理  31-32
  3.2 Windows 钩子技术  32-34
    3.2.1 Windows 钩子实现技术  32-34
  3.3 Windows Accessibility 技术介绍  34-37
    3.3.1 Microsoft Active Accessibility 辅助GUI 自动化测试基本功能  36-37
  3.4 本章小结  37-38
第四章 Windows 平台GUI 功能测试工具设计与实现  38-61
  4.1 动作捕获模块实现  38-45
    4.1.1 Win32 非托管应用程序录制功能实现  38-42
    4.1.2 托管应用程序录制功能  42
    4.1.3 托管与非托管程序之间的交互  42-44
    4.1.4 录制功能脚本格式  44-45
  4.2 动作回放模块实现  45-50
    4.2.1 组件定位策略  46-47
    4.2.2 脚本回放实现  47-48
    4.2.3 脚本驱动  48-50
  4.3 测试辅助工具  50-54
    4.3.1 Win SPY 实现  50-52
    4.3.2 Windows Events 事件监听器  52-54
  4.4 验证模块实现  54-55
  4.5 数据驱动功能实现  55-56
  4.6 开源编译器SharpDevelop 集成功能  56-59
    4.6.1 用户界面定制  57
    4.6.2 项目服务定制  57
    4.6.3 添加插件  57-58
    4.6.4 基于SharpDevelop 测试脚本生成器结构设计  58-59
  4.7 测试结果显示  59-60
  4.8 本章小结  60-61
第五章测试平台应用实例分析  61-69
  5.1 测试环境介绍  61
  5.2 测试实例  61-67
    5.2.1 实例一：测试C/S 系统介绍  61-64
    5.2.2 实例二：测试托管DotNET Form 应用程序介绍  64
    5.2.3 动作捕获脚本  64-67
  5.3 回放测试结果显示  67-68
  5.4 本章小结  68-69
结论  69-70
  论文主要工作总结  69
  下一步工作  69-70
参考文献  70-74
攻读硕士学位期间取得的研究成果  74-75
致谢  75

基于Windows平台GUI功能测试工具的研究与设计

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