基于struct結(jié)構(gòu)的接口測試數(shù)據(jù)解析軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

劉暉虎

（工業(yè)和信息化部電子第五研究所，廣州510610）

0 引言

接口測試是針對軟件之間接口的一種測試，主要用于檢測外部系統(tǒng)與系統(tǒng)之間以及內(nèi)部各個(gè)子系統(tǒng)之間的交互點(diǎn)。測試的重點(diǎn)是要檢查數(shù)據(jù)的交換、傳遞和控制管理過程，以及系統(tǒng)間的相互邏輯依賴關(guān)系等。目前，在軟件測試過程中，測試人員通常是使用通用的接口測試工具（如串口調(diào)試助手、網(wǎng)絡(luò)調(diào)試工具等）對被測接口進(jìn)行通信數(shù)據(jù)發(fā)送與接收；在此過程中，測試人員通過人工手段對照接口協(xié)議文件的定義逐個(gè)字、字節(jié)甚至比特位去解析接口數(shù)據(jù)報(bào)文，再根據(jù)具體測試場景驗(yàn)證數(shù)據(jù)的正確性。這種人工數(shù)據(jù)解析方式工作效率偏低、易出錯(cuò)，且占用了整個(gè)測試過程中大量的時(shí)間與精力，導(dǎo)致前期的接口測試設(shè)計(jì)和后期的接口測試結(jié)果驗(yàn)證工作時(shí)間不足，進(jìn)而影響整體測試效率和效果。

基于此，提出一種基于C語言struct結(jié)構(gòu)的接口數(shù)據(jù)解析方法，主要過程是將接口通信協(xié)議中定義的各報(bào)文格式采用struct結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述，再使用Visual C++開發(fā)相應(yīng)的接口數(shù)據(jù)解析軟件，該軟件讀取struct結(jié)構(gòu)的協(xié)議描述文件，并設(shè)置當(dāng)前測試場景下的字長、接口數(shù)據(jù)字節(jié)順序、協(xié)議描述字節(jié)順序等參數(shù)，測試人員僅需提供待解析的接口數(shù)據(jù)報(bào)文，以及選擇其對應(yīng)的協(xié)議格式名稱，接口數(shù)據(jù)解析軟件便能自動(dòng)完成數(shù)據(jù)解析工作，以列表形式給出該報(bào)文各字段的取值，供測試人員開展數(shù)據(jù)驗(yàn)證工作；這種數(shù)據(jù)解析方法能夠?qū)y試人員從繁重的數(shù)據(jù)解析工作中解放出來，將更多精力投放到測試設(shè)計(jì)、測試驗(yàn)證工作中，有效地提高測試效率。

1 協(xié)議描述方法

根據(jù)C語言的規(guī)定，“結(jié)構(gòu)”是一種構(gòu)造類型，它由若干個(gè)“成員”組成，每個(gè)成員是一個(gè)基本數(shù)據(jù)類型或者是一個(gè)構(gòu)造類型。定義一個(gè)結(jié)構(gòu)的一般形式為：

struct結(jié)構(gòu)名

{

//成員列表

};

成員列表由若干個(gè)成員組成，每個(gè)成員都是結(jié)構(gòu)的一個(gè)組成部分。對每個(gè)成員也必須作類型說明，其形式為：

類型說明符成員名;

成員名的命名應(yīng)符合標(biāo)識(shí)符的書寫規(guī)定。以下是一個(gè)結(jié)構(gòu)定義的例子：

struct student

{

char name[20];

int age;

};

在這個(gè)結(jié)構(gòu)定義中，結(jié)構(gòu)名為student，該結(jié)構(gòu)由2個(gè)成員組成。第一個(gè)成員為name，類型為字符數(shù)組；第二個(gè)成員為age，類型為整型。

下面是某型軟件接口通信協(xié)議中一個(gè)普通數(shù)據(jù)幀格式示例：

表1 接口協(xié)議格式示例

采用struct結(jié)構(gòu)描述該數(shù)據(jù)幀協(xié)議格式如下：（注：為方便測試人員理解，標(biāo)識(shí)符命名應(yīng)支持中文）

struct數(shù)據(jù)幀

{

byte起始標(biāo)志位; //固定為0x7E

byte地址位; //取值范圍：0x60～0x6B

byte彈位號(hào); //1號(hào)彈位：0x11，2號(hào)彈位：0x22，3 號(hào)彈位：0x33，

4號(hào)彈位：0x44，5號(hào)彈位：0x55，6號(hào)彈位：0x66

byte彈動(dòng)延遲信息_高字節(jié);

byte彈動(dòng)延遲信息_中字節(jié);

byte彈動(dòng)延遲信息_低字節(jié);

short校驗(yàn)位;

byte結(jié)束標(biāo)志位; //固定為0x7E

};

2 軟件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)

接口數(shù)據(jù)解析流程主要分為以下幾個(gè)階段，如圖1所示：

（1）編寫并導(dǎo)入?yún)f(xié)議描述文件

（2）設(shè)置參數(shù)，包括接口數(shù)據(jù)字長、協(xié)議字節(jié)順序、接口數(shù)據(jù)字節(jié)順序

（3）輸入待解析報(bào)文

（4）選擇協(xié)議格式名稱

（5）輸出報(bào)文解析結(jié)果列表

具體的實(shí)現(xiàn)過程為：

（1）編寫并導(dǎo)入?yún)f(xié)議文件

將被測軟件的接口通信協(xié)議按照struct結(jié)構(gòu)要求編寫協(xié)議描述文件，每1個(gè)報(bào)文格式對應(yīng)1個(gè)struct結(jié)構(gòu)體，且結(jié)構(gòu)體名稱即為報(bào)文名稱，文件保存為.h文件形式。

圖1 接口數(shù)據(jù)解析軟件工作流程

通常在被測軟件源代碼中已有用于描述接口協(xié)議的.h文件，測試人員僅需以該文件為基礎(chǔ)進(jìn)行適當(dāng)修改，例如將變量名更改為中文，添加各變量的注釋等。

協(xié)議文件準(zhǔn)備好后，便可作為配置文件，在接口數(shù)據(jù)解析軟件界面進(jìn)行導(dǎo)入。接口數(shù)據(jù)解析軟件應(yīng)具備語法驗(yàn)證功能，對導(dǎo)入的協(xié)議文件中struct結(jié)構(gòu)體源代碼進(jìn)行語法檢查，并報(bào)告錯(cuò)誤。

（2）設(shè)置協(xié)議字節(jié)順序、設(shè)置接口數(shù)據(jù)字節(jié)順序、設(shè)置接口數(shù)據(jù)字長

考慮到在不同運(yùn)行環(huán)境下，計(jì)算機(jī)字長是不同的，因此接口數(shù)據(jù)解析軟件應(yīng)能夠設(shè)置接口數(shù)據(jù)字長（單字節(jié)、2字節(jié)、4字節(jié)等）。當(dāng)接口數(shù)據(jù)字長設(shè)置為多字節(jié)時(shí)，還應(yīng)考慮協(xié)議描述文件中每個(gè)字的高低字節(jié)順序，以及接口數(shù)據(jù)的高低字節(jié)順序。具體如圖2所示。

圖2 參數(shù)設(shè)置界面

（3）數(shù)據(jù)解析

導(dǎo)入?yún)f(xié)議描述文件并設(shè)置好相應(yīng)參數(shù)后，測試人員便可以將接口測試工具接收到的報(bào)文數(shù)據(jù)輸入接口數(shù)據(jù)解析軟件中，并選定協(xié)議列表中某一個(gè)報(bào)文名稱，接口數(shù)據(jù)解析軟件按照協(xié)議描述文件中定義的struct結(jié)構(gòu)自動(dòng)對報(bào)文數(shù)據(jù)進(jìn)行解析，并以列表形式顯示各字段的取值，供測試人員開展下一步的數(shù)據(jù)驗(yàn)證工作。如圖3所示：

圖3 數(shù)據(jù)解析結(jié)果顯示界面

3 結(jié)語

接口數(shù)據(jù)解析軟件已成功應(yīng)用于多個(gè)型號(hào)的軟件測試中，將測試人員開展接口測試時(shí)的主要精力從解析接口通信報(bào)文工作中解放出來，投入到接口測試設(shè)計(jì)、結(jié)果驗(yàn)證中，有效地提高了測試效率；

同時(shí)，將接口數(shù)據(jù)解析模塊封裝為Windows動(dòng)態(tài)鏈接庫，應(yīng)用于1553B總線自動(dòng)化測試工具、串口調(diào)試工具等接口測試工具中，幫助測試人員快速解析其關(guān)注的接口數(shù)據(jù)，給出解析結(jié)果供后端開展自動(dòng)化結(jié)果驗(yàn)證、全流程自動(dòng)化測試等。