電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的自動(dòng)化測試研究與應(yīng)用

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摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)與經(jīng)濟(jì)的同步發(fā)展，軟件產(chǎn)業(yè)也取得了質(zhì)的飛躍，但與此同時(shí)，對(duì)于軟件生產(chǎn)的質(zhì)量也提出了更高的要求。尤其是近年來，各種軟件產(chǎn)品逐漸朝著規(guī)模化、系統(tǒng)化、專業(yè)化方向發(fā)展，而且更新速度也上升到了新的層面。因此，傳統(tǒng)的測試方法被自動(dòng)化測試軟件所取代。鑒于此，為了更加深入地了解自動(dòng)化測試，本文以電力系統(tǒng)為例，對(duì)其實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫自動(dòng)測試進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫；自動(dòng)化測試

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，軟件在數(shù)據(jù)庫技術(shù)中的應(yīng)用極為廣泛。在20世紀(jì)中期，數(shù)據(jù)庫技術(shù)就已經(jīng)得到了飛速發(fā)展，近年來，數(shù)據(jù)庫技術(shù)逐漸成為當(dāng)前計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中非常重要的組成部分。電力系統(tǒng)是實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用的重要領(lǐng)域，電力系統(tǒng)中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫主要對(duì)電力企業(yè)的經(jīng)營與生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理，因此，數(shù)據(jù)庫性能、數(shù)據(jù)庫功能、數(shù)據(jù)庫接口等測試對(duì)保障電力系統(tǒng)的高效運(yùn)作有至關(guān)重要的作用。也就是說，對(duì)電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫各個(gè)內(nèi)容進(jìn)行自動(dòng)化測試，對(duì)確保電力企業(yè)經(jīng)營以及生產(chǎn)活動(dòng)的順利展開有比較現(xiàn)實(shí)的意義。

1 電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫

如圖1所示，實(shí)施數(shù)據(jù)庫主要由客戶端、授權(quán)服務(wù)以及數(shù)據(jù)處理服務(wù)組成。

電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的一個(gè)分支，主要由實(shí)時(shí)處理技術(shù)以及數(shù)據(jù)庫技術(shù)組合而成。該數(shù)據(jù)庫是以測點(diǎn)為單位實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理、管理以及存儲(chǔ)，每一個(gè)測點(diǎn)代表的物理意不同。

在電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中，RTDB授權(quán)服務(wù)的主要作用是約束數(shù)據(jù)處理服務(wù)的有效期以及測點(diǎn)數(shù)，在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理服務(wù)之前先應(yīng)啟動(dòng)授權(quán)服務(wù)。RTDB數(shù)據(jù)處理服務(wù)作為實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與存儲(chǔ)的功能實(shí)體，主要功能是對(duì)數(shù)據(jù)與測點(diǎn)進(jìn)行刪除、更新、增加以及查詢。客戶端可以通過調(diào)用RTDB數(shù)據(jù)對(duì)測點(diǎn)與數(shù)據(jù)進(jìn)行操作。

2 STAF軟件自動(dòng)化測試框架技術(shù)

2.1 STAF軟件自動(dòng)化測試框架介紹

該軟件為開源、跨平臺(tái)以及支持多種語言的自動(dòng)化測試框架，STAF軟件提供了自動(dòng)化測試需要的基礎(chǔ)服務(wù)，同時(shí)，該軟件和編程語言以及不同的操作系統(tǒng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了兼容，因此為電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的自動(dòng)化測試提供了方案。換而言之，STAF軟件作為自動(dòng)化測試框架有以下優(yōu)勢：對(duì)軟硬件環(huán)境要求較低，能夠跨平臺(tái)使用；和編程語言有較好的兼容性，包括Java、C/C++、Perl等；能夠根據(jù)請(qǐng)求創(chuàng)建新的服務(wù)，并且迅速加入到STAF體系中。此外，用該軟件可以使測試任務(wù)更容易維護(hù)，而操作人員通過文件配置就能實(shí)現(xiàn)任務(wù)管理。

2.2 工作原理

該軟件主要提供外部與內(nèi)部兩種服務(wù)，其中，內(nèi)部服務(wù)主要被集成進(jìn)守護(hù)進(jìn)程STAFProc中，而外部服務(wù)則沒有被集成進(jìn)STAFProc服務(wù)中。

在測試軟件中，STAF通過請(qǐng)求命令的發(fā)送來調(diào)用服務(wù)，其中每個(gè)服務(wù)都有自身請(qǐng)求命令的格式。而這些格式主要有3種參數(shù)，也就是系統(tǒng)、服務(wù)以及參數(shù)。將系統(tǒng)參數(shù)發(fā)送到目標(biāo)STAF系統(tǒng)中，STAFProc對(duì)其進(jìn)行分析，然后判斷出請(qǐng)求命令需要調(diào)用的具體服務(wù)。

STAF服務(wù)將請(qǐng)求處理完畢后，返回兩種信息——特定請(qǐng)求信息與返回碼。特定于請(qǐng)求的信息主要包括服務(wù)返回的具體數(shù)據(jù)，返回碼為此次服務(wù)處理的結(jié)果。

3 XML技術(shù)與Python語言

3.1 XML技術(shù)應(yīng)用

可擴(kuò)展標(biāo)記語言主要是用來標(biāo)記電子文件以及使其擁有結(jié)構(gòu)性的語言，因此可擴(kuò)展標(biāo)記語言不僅可以定義數(shù)據(jù)類型，還可以標(biāo)記數(shù)據(jù)。XML的側(cè)重點(diǎn)是關(guān)注數(shù)據(jù)的傳輸以及存儲(chǔ)，所以XML逐漸成為跨平臺(tái)的數(shù)據(jù)交換格式。

在電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫測試的軟件中，需要采用大量配置信息，而如何使這些配置信息得到高效的組織是軟件應(yīng)用的重點(diǎn)內(nèi)容。所以在電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫自動(dòng)化測試中，XML允許自定義標(biāo)簽的優(yōu)勢能夠高效地實(shí)現(xiàn)配置信息的管理與組織。

3.2 Python語言應(yīng)用

在計(jì)算機(jī)編程語言中，Python為一種面向?qū)ο蟮摹㈤_源的直譯式語言，繼承了計(jì)算機(jī)編程語言的通用性以及強(qiáng)大性。在電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫自動(dòng)化測試中，主要采用的編程語言為Python語言。總的來說，是因?yàn)樵撜Z言在測試應(yīng)用中，有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)。

（1）面向?qū)ο蟆Ｔ撜Z言有較強(qiáng)的面向?qū)ο筇匦裕顺橄箢悺⒈Ｗo(hù)類等多種面向?qū)ο蟮闹匾兀虼耍桌斫饷嫦驅(qū)ο蟮母拍睢?/p>

（2）可擴(kuò)展性。主要是指Python語言支持模塊之間的相互交互使編寫擴(kuò)展更加簡便。

（3）一用性。電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫自動(dòng)測試采用該語言，可以減少代碼量，提高模塊功能。

（4）健壯性。該語言當(dāng)處理代碼運(yùn)行錯(cuò)誤時(shí)，可以提供一種安全退出機(jī)制，當(dāng)代碼錯(cuò)誤或崩潰時(shí)，程序就會(huì)轉(zhuǎn)出語法錯(cuò)誤與程序崩塌的原因。而Python語言會(huì)及時(shí)采取應(yīng)對(duì)措施來處理異常情況，提高代碼的開發(fā)效率。

4 軟件回歸測試與用例選擇算法

本文對(duì)電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫實(shí)施自動(dòng)化測試，不僅是建立在電力系統(tǒng)需求分析的基礎(chǔ)上，而且對(duì)測試平臺(tái)進(jìn)行了主要模塊設(shè)計(jì)。鑒于此，本文借助關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘的回歸測試用例選擇算法，通過將其應(yīng)用在自動(dòng)化測試軟件中，高效完成回歸測試任務(wù)。

關(guān)聯(lián)規(guī)則模型是由 R.Agrawal所提出，隨即又誕生了Apriori 以及SETM等算法。而其中，Apriori為關(guān)聯(lián)規(guī)則模型中最典型的算法。在運(yùn)用這一算法中，采用Apriori算法挖掘測試對(duì)象事務(wù)數(shù)據(jù)庫中所有的頻繁項(xiàng)集。然后在得到這些頻繁項(xiàng)集之后，通過條件概率計(jì)算來獲取關(guān)聯(lián)規(guī)則的置信度，而最后通過已知的最小置信度之間的比較來判斷關(guān)聯(lián)規(guī)則的強(qiáng)弱。

也就是說，假設(shè)T為一個(gè)項(xiàng)集，D是事務(wù)數(shù)據(jù)庫，為所有項(xiàng)的集合，那么用TID表示每個(gè)事務(wù)具備唯一的事務(wù)標(biāo)識(shí)。如果A與B為兩個(gè)項(xiàng)集，而其中，若，那么則稱T支持A。而他們之間的關(guān)聯(lián)規(guī)則蘊(yùn)涵式為，該函數(shù)式的含義為項(xiàng)集 B 的出現(xiàn)依賴于項(xiàng)集 A。

因此，數(shù)據(jù)庫D含有的的事務(wù)越多，那么support（）就越大。

可見，Apriori 的主要性質(zhì)是頻繁項(xiàng)集的非空子集必須都是頻繁的。所以，根據(jù)定義，當(dāng)，也就是項(xiàng)集 A無法滿足最小支持度s的約束，則項(xiàng)集 A不是頻繁的。如果將項(xiàng)集B添到 A，那么項(xiàng)集就不會(huì)比項(xiàng)集 A出現(xiàn)得更加頻繁。

綜上，在軟件代碼實(shí)現(xiàn)中，Apriori 算法主要由表1中所示的幾個(gè)函數(shù)組成，而實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫自動(dòng)化測試軟件中關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘算法函數(shù)也如下表總結(jié)：

5 結(jié)束語

軟件自動(dòng)化測試的過程是建立在需求分析以及測試技術(shù)的應(yīng)用之上的，鑒于此，本文主要介紹了軟件自動(dòng)化測試平臺(tái)的幾種重要技術(shù)，主要包含實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫技術(shù)、Python 語言和 XML 技術(shù)、STAF測試框架技術(shù)，并且在關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘理論上討論了回歸測試用例的選擇算法，并且對(duì)算法具體過程進(jìn)行了分析。總體而言，本文對(duì)于電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的自動(dòng)化測試研究以及應(yīng)用有非常現(xiàn)實(shí)的意義。當(dāng)然，本文也存在許多不足之處，電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的自動(dòng)測試為一個(gè)相對(duì)復(fù)雜且系統(tǒng)化的過程，本文只是對(duì)其系統(tǒng)測試中應(yīng)用的技術(shù)進(jìn)行了分析，因此，進(jìn)一步對(duì)電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫自動(dòng)化測試的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行研究是本文需要完善的地方。

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