基于情境學(xué)習(xí)的JMeter 互動(dòng)教學(xué)App 設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

李菲，陳富強(qiáng)

（三江學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院，南京210012）

0 引言

軟件性能指標(biāo)是衡量軟件質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一，軟件交付前需要完成大量的性能測(cè)試，只有滿足用戶/行業(yè)性能要求，才是一個(gè)合格的軟件。軟件用戶使用量增大、用戶使用場(chǎng)景的復(fù)雜化，對(duì)軟件性能的測(cè)試也提出了更高的要求[1]。軟件性能測(cè)試，尤其是Web 性能測(cè)試，普遍采用JMeter 工具，對(duì)HTTP 和FTP 服務(wù)器進(jìn)行性能測(cè)試，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行壓力測(cè)試（通過(guò)JDBC），最終以報(bào)表、文本等多種形式展現(xiàn)測(cè)試結(jié)果[2]。

[14] Lee B, Gordon P., “Urban Spatial Structure and Economic Growth in US Metropolitan Areas”, Working Paper, 2007.

通過(guò)我們對(duì)JMeter 測(cè)試工具的深入研究發(fā)現(xiàn)，新手用戶在使用JMeter 時(shí)存在一定難度，主要在JMeter的腳本編寫、參數(shù)化設(shè)置、運(yùn)行模式上，需要花費(fèi)大量的精力去學(xué)習(xí)。尤其是JMeter 官網(wǎng)上缺少案例介紹，用戶缺少實(shí)踐性的指導(dǎo)。同時(shí)通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的App Store 和Android 市場(chǎng)都沒(méi)有提供相關(guān)的JMeter 使用教程。因此，從用戶的使用需求出發(fā)，結(jié)合Web 性能測(cè)試的實(shí)際場(chǎng)景，本文研究并實(shí)現(xiàn)了性能測(cè)試工具JMeter 互動(dòng)式教程App。

采用SPSS 19.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，計(jì)量資料以（均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差）表示，采用t檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料以（n，%）表示，采用χ2檢驗(yàn)，以P＜0.05表示差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

1 研究背景

1.1 情境學(xué)習(xí)理論

情境學(xué)習(xí)一般運(yùn)用在教學(xué)中，是一種使教學(xué)和使用場(chǎng)景密切結(jié)合的學(xué)習(xí)方法。情境認(rèn)知理論認(rèn)為，知與行是交互的情境化，通過(guò)活動(dòng)不斷向前發(fā)展。情境式學(xué)習(xí)方法，將具體的場(chǎng)景通過(guò)一系列圖片和視頻等創(chuàng)作手段，將特定的場(chǎng)景，呈現(xiàn)在學(xué)習(xí)者面前，讓他們對(duì)所要學(xué)習(xí)的知識(shí)有著感性的體驗(yàn)，對(duì)加強(qiáng)理解有著較好的幫助，使得抽象的概念具體化，復(fù)雜的問(wèn)題簡(jiǎn)單化的一種教學(xué)方式[3]。通過(guò)情境認(rèn)知將教材與實(shí)踐相結(jié)合，使用戶更好地參與到學(xué)習(xí)課程中。

本App 以情境互動(dòng)為主，在多邊互動(dòng)的教學(xué)氛圍下用戶自主學(xué)習(xí)，通過(guò)場(chǎng)景化教學(xué)、實(shí)際案例分析、靈活操作、實(shí)踐分享等模式，激發(fā)教學(xué)雙方的主動(dòng)性和探索性，提高教學(xué)效果。在有趣的互動(dòng)式點(diǎn)擊操作下，新手用戶們可以觀察到每一步的測(cè)試過(guò)程與相應(yīng)的測(cè)試結(jié)果。本App 通過(guò)情境學(xué)習(xí)方式，降低JMeter 測(cè)試工具的學(xué)習(xí)門檻，使新手用戶們更好地了解、學(xué)習(xí)和使用JMeter 測(cè)試工具。

1.2 JMeter相關(guān)軟件介紹

JMeter 是Apache 組織的開(kāi)放源代碼項(xiàng)目，完成常用的Web 測(cè)試、數(shù)據(jù)庫(kù)測(cè)試、JMS 測(cè)試，JMeter 針對(duì)服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)或其他被測(cè)試對(duì)象等模擬大量并發(fā)負(fù)載來(lái)進(jìn)行強(qiáng)度測(cè)試，并分析不同壓力負(fù)載下的系統(tǒng)整體性能，包括性能的圖形分析、產(chǎn)生相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)報(bào)表[4]。JMeter 進(jìn)行性能測(cè)試時(shí)，通常和Badboy 軟件結(jié)合使用。Badboy 是一個(gè)開(kāi)源工具，用C++開(kāi)發(fā)，被設(shè)計(jì)用于測(cè)試和開(kāi)發(fā)復(fù)雜的動(dòng)態(tài)應(yīng)用。Badboy 功能豐富（包括一個(gè)捕獲/重播接口，強(qiáng)大的壓力測(cè)試支持，詳細(xì)的報(bào)告、圖形）。用戶在Web 界面上的操作，都可以通過(guò)Badboy 進(jìn)行錄制，并生成JMeter 適配的jmx 腳本，JMeter 運(yùn)行時(shí)調(diào)用這些腳本，按照負(fù)載量、并發(fā)時(shí)間、變量參數(shù)化等配置，完成模擬用戶Web 界面操作場(chǎng)景的性能測(cè)試。

2 系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)

本App 開(kāi)發(fā)平臺(tái)為iOS Xcode，開(kāi)發(fā)語(yǔ)言為Object-C，開(kāi)發(fā)技術(shù)包括UI 處理技術(shù)、TTS 文本語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)。Xcode 是非開(kāi)源的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境，用于開(kāi)發(fā)iOS的應(yīng)用程序；Object-C 開(kāi)發(fā)語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)App 中各項(xiàng)具體功能，例如頁(yè)面框架的搭建，頁(yè)面跳轉(zhuǎn)等；TTS 文本語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)，實(shí)現(xiàn)提示文本框中文字轉(zhuǎn)換成自然語(yǔ)音的輸出；UI 處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)軟件的界面設(shè)計(jì)以及人機(jī)交互；em/rem 方法解決頁(yè)面復(fù)雜或是文字足夠多的情況下，字體大小設(shè)置工作量巨大的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)Web 頁(yè)面自動(dòng)化響應(yīng)，兼容主流手機(jī)屏幕尺寸。

圖1 App技術(shù)路線

通過(guò)對(duì)本教程的性能測(cè)試使用場(chǎng)景和用戶需求分析，App 提供以下功能：

互動(dòng)點(diǎn)擊的運(yùn)行邏輯為：用戶點(diǎn)擊“開(kāi)始”按鈕啟動(dòng)教程，界面出現(xiàn)藍(lán)色標(biāo)記框→界面自動(dòng)出現(xiàn)冒泡提示框→用戶點(diǎn)擊“下一步”按鈕→教程切換到下一個(gè)知識(shí)點(diǎn)圖片→界面出現(xiàn)新的藍(lán)色標(biāo)記框→界面自動(dòng)出現(xiàn)新的冒泡提示框，依次遍歷相關(guān)知識(shí)點(diǎn)圖片，當(dāng)知識(shí)點(diǎn)圖片全部播放完畢后，觸發(fā)終止操作，“下一步”按鈕失效，系統(tǒng)停止互動(dòng)點(diǎn)擊功能。“下一步”按鈕的部分實(shí)現(xiàn)代碼如下：

（2）智能語(yǔ)音播報(bào)與靜音：實(shí)現(xiàn)App 提示文本框中文字自動(dòng)轉(zhuǎn)換成自然語(yǔ)音并播放；

在應(yīng)用型本科院校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的過(guò)程中，企業(yè)的支持是必不可少的。因此，應(yīng)用型本科院校會(huì)與地方的龍頭企業(yè)或是行業(yè)代表性企業(yè)建立長(zhǎng)期的校企合作關(guān)系，定期定向培養(yǎng)專業(yè)技能型人才。電子商務(wù)課程改革在利用校企合作機(jī)制，為學(xué)生提供真實(shí)的實(shí)踐環(huán)境，增強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)效果的同時(shí)，也將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)理念完美地整合到教學(xué)過(guò)程中。

（3）隱藏/顯示界面進(jìn)度條：實(shí)現(xiàn)App 界面上進(jìn)度條、返回按鈕、靜音按鈕、幫助按鈕的隱藏/顯示功能，在教程播放過(guò)程中，用戶點(diǎn)擊App 界面任意區(qū)域，可自動(dòng)隱藏/顯示進(jìn)度條、返回按鈕、靜音按鈕、幫助按鈕。

本App 互動(dòng)教程以一個(gè)學(xué)生選課Web 系統(tǒng)的性能測(cè)試為應(yīng)用場(chǎng)景，通過(guò)形象生動(dòng)的講解Web 操作錄制、數(shù)據(jù)庫(kù)配置、JMeter 參數(shù)設(shè)置等操作，引導(dǎo)用戶完成Web 系統(tǒng)性能測(cè)試實(shí)戰(zhàn)，使用戶理解Web 性能測(cè)試的策略和方法，掌握J(rèn)Meter 工具的使用。本App 的技術(shù)路線如圖1 所示。

巖性以古生界的二疊系砂頁(yè)巖、泥巖為主，砂頁(yè)巖、泥巖往往含蒙特石和高嶺土礦物，該兩種礦物具有見(jiàn)風(fēng)易風(fēng)化、失水干裂和遇水膨脹而崩碎的特性，強(qiáng)度低，屬較軟巖，軟化系數(shù)0.42～0.95，是所謂的“爛石頭”，詳見(jiàn)表2。基巖單軸抗壓強(qiáng)度：中、細(xì)砂巖為9.5～19 MPa，泥質(zhì)粉砂巖2.5 MPa，受基巖裂隙水和出渣車輛碾壓的影響，洞底巖石軟化、泥化嚴(yán)重，影響正常施工。

可就在話要脫口而出的一剎那，她愣住了，因?yàn)槟莻€(gè)影子就在床頭站著，不驚不怕地站著，與此同時(shí)，那被捏過(guò)的感覺(jué)再次在腦袋里細(xì)細(xì)回放……大拇指捏住腳背，食指輕輕地在腳心一刮，從趾尖處慢慢滑了出去。那從容不迫的感覺(jué)鎮(zhèn)住了她，那個(gè)動(dòng)作是那么的不慌不忙、有恃無(wú)恐，甚至從腳趾尖上劃過(guò)時(shí)都是在慢慢地把玩。突然間易非像是明白了什么，她強(qiáng)行咽下了就要從嗓子里沖出來(lái)的責(zé)罵，空洞地張著嘴巴，呆呆地看著那個(gè)高大的身影從她的床邊走了過(guò)去。

本文以寧波市主城區(qū)為研究對(duì)象，利用SPSS軟件對(duì)重分類后的POI數(shù)據(jù)的街區(qū)密度進(jìn)行主成分分析，然后根據(jù)各主成分對(duì)原始指標(biāo)的載荷情況選出能夠表示商業(yè)區(qū)、文教區(qū)、工業(yè)區(qū)的綜合指標(biāo)，即以第一主成分作為反映商業(yè)區(qū)特征的綜合指標(biāo)，以第二主成分作為反映文教區(qū)特征的綜合指標(biāo)，以第五主成分作為反映工業(yè)區(qū)特征的綜合指標(biāo)，對(duì)這三個(gè)綜合指標(biāo)進(jìn)行可視化表達(dá)（圖一至圖三），顏色越深代表該綜合指標(biāo)載荷的相應(yīng)POI點(diǎn)的數(shù)量越高，就越能夠識(shí)別相應(yīng)的功能區(qū)。依據(jù)可視化表達(dá)結(jié)果分析寧波市主城區(qū)功能區(qū)分布格局：

圖2 系統(tǒng)架構(gòu)圖

3 系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)

互動(dòng)點(diǎn)擊推進(jìn)進(jìn)程是本App 最主要的人機(jī)互動(dòng)方式，也是教程學(xué)習(xí)的主要方式?；?dòng)點(diǎn)擊由藍(lán)色標(biāo)記框和冒泡提示框組成，藍(lán)色標(biāo)記框?yàn)榻坛滩僮鲀?nèi)容，即用戶進(jìn)行性能測(cè)試的詳細(xì)步驟，需要用戶掌握的知識(shí)點(diǎn)，冒泡提示框?yàn)椴僮鞑襟E的文字解釋，便于用戶理解該知識(shí)點(diǎn)。

本App 使用Foundation 框架基礎(chǔ)，采用應(yīng)用程序工具包AppKit 和用戶界面工具包UIKit，包含了iOS應(yīng)用程序所需要的所有界面對(duì)象。頁(yè)面切換功能通過(guò)將教程圖片創(chuàng)建一個(gè)UIView 或UIButton 的類，實(shí)現(xiàn)做點(diǎn)擊的手勢(shì)識(shí)別即可觸發(fā)事件，實(shí)現(xiàn)頁(yè)面切換。TTS語(yǔ)音識(shí)別主要依賴AVSpeechSynthesizer、AVSpeechUtterance、AVSpeechSynthesisVoice 三 個(gè) 類 實(shí) 現(xiàn)，其 中AVSpeechSynthesisVoice 配置發(fā)音，AVSpeechUtterance將文本字符串合成為語(yǔ)音對(duì)象提供給AVSpeechSynthesizer 來(lái)播放，這三個(gè)類需要先加入AVFoundation 框架[5]。本App 的技術(shù)架構(gòu)如圖2 所示。

圖3 App主要界面

3.1 互動(dòng)點(diǎn)擊推進(jìn)功能

JMeter 互動(dòng)教程App 包括6 套完整的實(shí)驗(yàn)教程，分別是：環(huán)境發(fā)布、網(wǎng)站發(fā)布、修改參數(shù)、配置數(shù)據(jù)庫(kù)、Badboy 教程、JMeter 教程。從基本的環(huán)境搭建到最終的JMeter 實(shí)驗(yàn)流程，互動(dòng)教程功能都有所涵蓋，這降低了初學(xué)者的學(xué)習(xí)門檻，能讓初學(xué)者更完整、更系統(tǒng)地學(xué)習(xí)JMeter。圖3 為本App 主要界面。

（1）互動(dòng)教程內(nèi)容：測(cè)試環(huán)境搭建，包括JDK 環(huán)境配置、SQL Server 數(shù)據(jù)庫(kù)配置、學(xué)生選課Web 網(wǎng)站發(fā)布；測(cè)試工具的使用，如Badboy 安裝、JMeter 參數(shù)設(shè)置，這是本App 的重點(diǎn)內(nèi)容；測(cè)試結(jié)果分析，JMeter 性能測(cè)試執(zhí)行結(jié)果樹(shù)展示、JMeter 聚合報(bào)告分析；

3.2 語(yǔ)音播報(bào)

語(yǔ)音播報(bào)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)播放教程的文字解釋，能讓文字、聲音、圖像相輔相成，給予用戶更加良好的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。語(yǔ)音播報(bào)基于TTS 語(yǔ)音包開(kāi)發(fā)，將文字導(dǎo)入封裝TTS 語(yǔ)音代碼包，接收代碼包處理好的音頻，最終輸出音頻。TTS 語(yǔ)音播報(bào)的難點(diǎn)在于如何正確地在App 中實(shí)現(xiàn)TTS 語(yǔ)音包的導(dǎo)入與使用、如何使App 能夠正確且迅速地響應(yīng)用戶的操作。

語(yǔ)音包導(dǎo)入的方式與代碼如下：

為了使App 能夠正確且迅速地響應(yīng)用戶的操作，通過(guò)按鍵觸發(fā)播報(bào)語(yǔ)音提示，本系統(tǒng)采用了絕對(duì)定位的方式，將按鈕button 調(diào)整到圖標(biāo)的對(duì)應(yīng)位置，用戶在點(diǎn)擊App 的功能性圖標(biāo)和“下一步”圖標(biāo)時(shí)，TTS 語(yǔ)音系統(tǒng)會(huì)直接播報(bào)預(yù)先設(shè)置的語(yǔ)音。

3.3 隱藏/顯示進(jìn)度功能條

用戶可以在教程界面內(nèi)調(diào)出功能條，功能條默認(rèn)為隱藏，需要用戶在屏幕上部下劃調(diào)出。功能條有四個(gè)功能：退出按鈕、進(jìn)度條、語(yǔ)音功能按鈕、幫助按鈕。其中點(diǎn)擊“返回”按鈕可以返回首頁(yè)，拖動(dòng)進(jìn)度條可以調(diào)整教程的進(jìn)度，點(diǎn)擊“語(yǔ)音”功能按鈕可以開(kāi)/關(guān)語(yǔ)音朗讀功能（默認(rèn)關(guān)閉），點(diǎn)擊“幫助”按鈕可以跳轉(zhuǎn)至JMeter 官網(wǎng)。

4 結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)研究iOS 開(kāi)發(fā)技術(shù)，結(jié)合情境學(xué)習(xí)的模式，開(kāi)發(fā)了一款Web 性能測(cè)試工具JMeter 的互動(dòng)教學(xué)App，使新手用戶可以通過(guò)App 上簡(jiǎn)單有趣的點(diǎn)擊互動(dòng)操作學(xué)會(huì)性能測(cè)試，掌握J(rèn)Meter 測(cè)試工具的使用。用戶在App 上每一次的點(diǎn)擊互動(dòng)操作除了有文字的注釋說(shuō)明之外，還有智能語(yǔ)音播報(bào)注釋。通過(guò)這些直觀簡(jiǎn)單的認(rèn)知方式學(xué)習(xí)性能測(cè)試方法和JMeter 使用步驟，相信本App 一定可以給新手用戶提供高效的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。