Web服務(wù)軟件測試技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn)

楊永國

摘要：Web服務(wù)采用SOA架構(gòu)，衍生出了多種軟件測試技術(shù)，其測試問題也引起了越來越多的關(guān)注。在了解Web服務(wù)及其測試發(fā)展情況的基礎(chǔ)上，該文對常用Web服務(wù)軟件測試技術(shù)展開了分析，并結(jié)合技術(shù)應(yīng)用問題提出了分布式檢測軟件開發(fā)技術(shù)，完成了技術(shù)實(shí)現(xiàn)過程的介紹，為關(guān)注這一話題的人們提供參考。

關(guān)鍵詞：Web服務(wù);軟件測試技術(shù);分布式檢測

中圖分類號：TP311? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2020）02-0083-02

Web服務(wù)技術(shù)實(shí)際為新型軟件開發(fā)技術(shù)，擁有開放標(biāo)準(zhǔn)，能夠?qū)崿F(xiàn)跨平臺操作，所以在電子通訊、信息技術(shù)處理等多個領(lǐng)域得到了應(yīng)用，將成為未來軟件開發(fā)重要系統(tǒng)架構(gòu)模式。但隨著網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，軟件開發(fā)日漸復(fù)雜，采用傳統(tǒng)軟件測試技術(shù)已經(jīng)無法滿足開發(fā)需求。因此針對Web服務(wù)，還應(yīng)加強(qiáng)軟件測試技術(shù)研究，以推動軟件開發(fā)進(jìn)程。

1 Web服務(wù)及其測試發(fā)展

作為能夠借助網(wǎng)絡(luò)支持機(jī)器與機(jī)器間互操作的交互軟件系統(tǒng)，Web服務(wù)可以采用預(yù)定義的Web標(biāo)準(zhǔn)為各種應(yīng)用程序提供交互功能，采用松耦合的集成模型，保證集成得到的模型能夠滿足異構(gòu)系統(tǒng)的靈活性要求。現(xiàn)階段Web服務(wù)都基于SOA，可以劃分為SOAP和REST，前者能夠使用SOAP接口進(jìn)行消息傳遞，并利用WSDL實(shí)現(xiàn)Web服務(wù)描述，后者利用REST接口實(shí)現(xiàn)信息傳遞，利用通用HTTP方法進(jìn)行資源描述、發(fā)布。為保證服務(wù)正確，需要進(jìn)行Web服務(wù)測試。從Web服務(wù)測試發(fā)展情況來看，經(jīng)歷了基本功能測試、服務(wù)交互測試和服務(wù)質(zhì)量測試三個發(fā)展階段。在最初階段，僅將Web服務(wù)當(dāng)成是單元組成開展單元測試。進(jìn)入到服務(wù)交互測試階段，開始進(jìn)行SOA測試，結(jié)合SOA特性對服務(wù)綁定功能、異步服務(wù)消消息傳遞功能、SOAP中介能力功能等進(jìn)行測試[1]。發(fā)展至今，Web測試開始進(jìn)行服務(wù)動態(tài)運(yùn)行能力測試，具體進(jìn)行服務(wù)組合測試和版本測試。從總體來看，Web服務(wù)測試從單個服務(wù)靜態(tài)測試向組合服務(wù)動態(tài)運(yùn)行測試的方向轉(zhuǎn)變，使網(wǎng)絡(luò)連接中斷、服務(wù)失效、調(diào)用序列錯誤等Web服務(wù)的特定問題得到了解決。

2 Web服務(wù)軟件測試技術(shù)分析及實(shí)現(xiàn)

2.1 常用軟件測試技術(shù)

不同于傳統(tǒng)軟件模塊，Web服務(wù)需要在Web上進(jìn)行部署，封裝性較好，用戶僅能看到對象提供的功率列表。Web服務(wù)需要采用標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議規(guī)范，可集成性較好，能夠?qū)崿F(xiàn)自描述，對服務(wù)測試需要滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求。而Web服務(wù)需要在難以預(yù)知環(huán)境中運(yùn)行，不確定并發(fā)用戶數(shù)量、服務(wù)調(diào)用模式、訪問方式等，將給服務(wù)測試帶來一定困難。在動態(tài)環(huán)境中進(jìn)行服務(wù)發(fā)布、調(diào)用等操作，也造成服務(wù)測試具有不可預(yù)見性。在分布式環(huán)境中完成消息傳送，則對信息響應(yīng)提出了較高要求。現(xiàn)階段，Web服務(wù)測試可以采用多種測試工具。Web注入為常見測試軟件，測試時需要對XLM文件進(jìn)行讀取，其中包含基本操作、需要測試的數(shù)據(jù)信息和測試服務(wù)URL。通過文件系列分析和計(jì)算，能夠得到測試結(jié)果和報告。采用WStese工具，能夠?qū)τ脩糁贫╓eb服務(wù)進(jìn)行激活和驗(yàn)證，并對測試結(jié)果進(jìn)行返回。將測試結(jié)果與預(yù)期結(jié)果進(jìn)行比較，可以確定服務(wù)操作運(yùn)行效果。測試中，需要將待測Web服務(wù)操作名稱、地址、對應(yīng)激活操作輸入系統(tǒng)，完成各種數(shù)據(jù)自動識別和分析。采用SoapUI工具，實(shí)際就是將多個測試套件組合起來，得到相應(yīng)測試項(xiàng)目。在套件中，包含多個測試用例，每個用例由發(fā)送請求、接收響應(yīng)、改進(jìn)測試程序、分析驗(yàn)證等步驟構(gòu)成。應(yīng)用Testmaker工具，能夠利用測試代理進(jìn)行腳本提供。測試期間，能夠利用“代理導(dǎo)向”對WSDL文件進(jìn)行讀取，完成用于測試代理的基本結(jié)構(gòu)創(chuàng)建，輔助人員對源代碼進(jìn)行檢查，確定其中缺陷，并通過人工填寫進(jìn)行補(bǔ)充[2]。此外，也可以采用WebServiceTester等工具，能夠?qū)崿F(xiàn)自動化測試用例的生成，完成Web服務(wù)的負(fù)載測試、回歸測試、功能測試等操作，并對Web服務(wù)進(jìn)行安全測試和BPEL測試。

2.2 軟件測試技術(shù)問題

受SOA架構(gòu)特性影響，Web服務(wù)測試具有一定難度。SOA是面向服務(wù)軟件的策略，包含服務(wù)提供者、消費(fèi)者和代理商三個參與者，承擔(dān)服務(wù)發(fā)布、發(fā)現(xiàn)和綁定活動。除了服務(wù)的提供者，其他參與者想要獲取服務(wù)只能對服務(wù)接口進(jìn)行訪問，所以包含服務(wù)測試人員在內(nèi)的其他人員無法獲得服務(wù)代碼，僅能根據(jù)提供者發(fā)布的服務(wù)描述文檔和規(guī)約開展測試作業(yè)。在服務(wù)發(fā)布階段，只獲得服務(wù)描述信息，而缺少源代碼，消費(fèi)者和代理商僅能開展黑盒測試，利用接口文檔完成待測系統(tǒng)驗(yàn)證。在發(fā)布的文檔中，也僅對接口語法進(jìn)行了說明，缺少服務(wù)行為信息，還應(yīng)采用語義Web服務(wù)技術(shù)提供豐富語義規(guī)約，才能對服務(wù)間的互操作性進(jìn)行規(guī)定和實(shí)現(xiàn)。與此同時，形成的服務(wù)運(yùn)行架構(gòu)具有一定獨(dú)立性，測試人員難以實(shí)現(xiàn)服務(wù)運(yùn)行時的控制。在組合服務(wù)執(zhí)行過程中，Web服務(wù)具有自適應(yīng)性，導(dǎo)致服務(wù)測試在離線時難以對被激活的服務(wù)進(jìn)行確認(rèn)。而Web具有動態(tài)特性，需要完成在線測試。針對服務(wù)進(jìn)行大規(guī)模使用，開展在線測試可能導(dǎo)致服務(wù)崩潰，造成額外測試開銷產(chǎn)生。在軟件Web服務(wù)無法改變時，更新后還要完成服務(wù)重新測試。現(xiàn)有Web服務(wù)軟件測試技術(shù)主要用于執(zhí)行測試用例和輔助分析評價結(jié)果，測試用例的生成和數(shù)據(jù)模型的構(gòu)建需要依靠手工完成，導(dǎo)致測試開銷較大。因此從總體來看，采用常規(guī)測試方法無法滿足Web服務(wù)高效測試需求，還要尋求有效測試方法。

2.3 測試問題解決思路

在Web服務(wù)測試方面，可以采用形式化規(guī)約方式，完成面向Web服務(wù)軟件系統(tǒng)的自動化測試。針對軟件系統(tǒng)及其特征，需要采用數(shù)學(xué)定義語言進(jìn)行描述，在系統(tǒng)開發(fā)早期引入系統(tǒng)模型，完成軟件形式化驗(yàn)證，以便從中得到功能性測試用例，對檢測結(jié)果正確性進(jìn)行檢驗(yàn)。而系統(tǒng)服務(wù)器間通訊需要按照Soap進(jìn)行，限制測試程序能夠使服務(wù)器通信得到規(guī)范，保證信息得到快速、安全傳遞。而服務(wù)器使用為系統(tǒng)化過程，應(yīng)保證其與軟件交互正常。采用分布式檢測模型對Web服務(wù)進(jìn)行軟件測試，能夠?qū)壿媽拥姆植汲绦蜻M(jìn)行應(yīng)用的同時，提出網(wǎng)絡(luò)中心外部協(xié)同程序，保證各服務(wù)在合理平臺上運(yùn)用不同編程語言進(jìn)行處理，使各處理優(yōu)點(diǎn)能夠得到迅速查找。針對整個測試程序，應(yīng)用各種程序都需要進(jìn)行服務(wù)請求，不僅需要依靠Web服務(wù)正確性驗(yàn)證軟件正確性，需要在服務(wù)器交互上實(shí)現(xiàn)處理。而Web服務(wù)程序錯誤的產(chǎn)生，與分布式結(jié)構(gòu)尚未發(fā)展成熟有關(guān)，使得測試期間容易出現(xiàn)小偏差，導(dǎo)致通訊信息交互錯誤，造成軟件使用期間出現(xiàn)負(fù)載超量和漏洞。針對問題進(jìn)行處理，需要保證信息按照正確順序傳遞。實(shí)際消息傳遞期間需要經(jīng)過多個系統(tǒng)，然后達(dá)到使用者手中。一旦中間發(fā)生錯誤，將引起系統(tǒng)或軟件崩盤，造成服務(wù)信息錯誤。如系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)或分布式結(jié)構(gòu)存在沖突，將導(dǎo)致信息出現(xiàn)各種可能，造成系統(tǒng)運(yùn)算量增加，引起系統(tǒng)測試卡頓或崩潰問題。采用接口技術(shù)，在信息到達(dá)接口時需要完成信息辨別，然后對相關(guān)操作進(jìn)行響應(yīng)。在程序結(jié)構(gòu)中，則包含大量子程序調(diào)用內(nèi)容。

2.4 測試技術(shù)改進(jìn)方法

對Web服務(wù)測試軟件行為進(jìn)行建模，需要對軟件與運(yùn)行環(huán)境間的交互進(jìn)行模擬，對軟件系統(tǒng)接口進(jìn)行識別，完成所有可能輸入序列的構(gòu)建。構(gòu)建的行為模型被稱之為測試模型，需要結(jié)合模型開發(fā)難易程度、測試用例信息包含程度等進(jìn)行選擇。實(shí)際在Web服務(wù)分布式軟件測試系統(tǒng)建立時，需要將軟件測試重點(diǎn)放在服務(wù)器間通信上，以便實(shí)現(xiàn)服務(wù)總體的抽象化和圖形化處理，幫助用戶直觀發(fā)現(xiàn)通訊期間信息表達(dá)錯誤。系統(tǒng)包含管理層、數(shù)據(jù)層，數(shù)據(jù)層能夠?qū)π枰{(diào)用的程序進(jìn)行獲取，管理層可以完成與通訊相關(guān)的信息進(jìn)化與抽離，使數(shù)據(jù)模型得到充填，以便實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)通訊關(guān)鍵詞的精確控制。在合理?xiàng)l件下對整個服務(wù)進(jìn)行重演，用戶可以充分利用控制程序完成相關(guān)內(nèi)容修改，實(shí)現(xiàn)通訊過程精確控制和處理。通過虛擬化測試操作，能夠使負(fù)載測試等服務(wù)測試在合理范圍內(nèi)進(jìn)行[3]。在測試程序中，多采用Master模式，能夠?qū)崿F(xiàn)自身源代碼被控對象的實(shí)時監(jiān)測，為外界提供接口的同時，有效進(jìn)行程序檢測。在測試模型中，采用分布式程序能夠?qū)崿F(xiàn)雙向測試，從不同角度滿足服務(wù)檢測需求。針對不可控的Web服務(wù)，采用該方法能夠?qū)崿F(xiàn)綜合分析，在軟件運(yùn)行中取得良好在線測試結(jié)果。

2.5 測試技術(shù)改進(jìn)實(shí)現(xiàn)

結(jié)合上述思路，需要采用差異性分布式檢測方法進(jìn)行Web服務(wù)測試問題處理，通過逐一排查確保系統(tǒng)整體性，使軟件檢測過程中的信息能夠得到有效控制。在實(shí)際分析過程中，需要加強(qiáng)程序特征把握，做出合理診斷。對測試過程進(jìn)行控制，需要對服務(wù)器間通訊記錄進(jìn)行捕捉，完成信息格式分析，確保通訊消息傳播擁有更多控制權(quán)，能夠?qū)崿F(xiàn)負(fù)載壓力和信息轉(zhuǎn)發(fā)等測試，及時發(fā)現(xiàn)分布式結(jié)構(gòu)錯誤。在Web服務(wù)計(jì)算模型中，由于Soap協(xié)議具有便捷性，能夠滿足分布式結(jié)構(gòu)對信息傳輸速度的要求，實(shí)現(xiàn)測試步驟簡化，因此能夠使服務(wù)能力和運(yùn)行狀態(tài)得到保障。在各異構(gòu)平臺之間，可以發(fā)揮消息傳遞協(xié)同作用。在實(shí)際通訊中，能夠使平臺間限制得到突破，保證通訊效果。利用網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議進(jìn)行消息傳送，需要對常見網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進(jìn)行處理。面對可能出現(xiàn)的形式變化，考慮到網(wǎng)絡(luò)協(xié)議在企業(yè)間通訊存在局限，需要完成Soap協(xié)議改進(jìn)，采用適合企業(yè)的通訊機(jī)制。具體來講，就是對分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行精簡，保留基本功能，直接采用pc調(diào)用方式進(jìn)行Web服務(wù)獲取，以便獲得簡短通訊過程，能夠?qū)崿F(xiàn)結(jié)構(gòu)快速回調(diào)[4]。采用消息機(jī)制進(jìn)行進(jìn)程間聯(lián)系的傳遞和接收，能夠在通訊中實(shí)現(xiàn)交互異步，保證通訊的安全性和便捷性。

3 結(jié)論

綜上所述，在Web服務(wù)軟件測試中，采用常規(guī)測試工具難以滿足軟件運(yùn)行過程中在線測試需求，容易導(dǎo)致軟件因開銷過大出現(xiàn)崩潰問題。想要保證測試結(jié)果準(zhǔn)確性，需要加強(qiáng)分布式檢測方法的運(yùn)用，對Web服務(wù)系統(tǒng)服務(wù)器間的通訊進(jìn)行高效檢測，技術(shù)發(fā)現(xiàn)信息傳遞錯誤，繼而得到科學(xué)的測試結(jié)果。

參考文獻(xiàn)：

[1] 侯俊，周紅，馬春燕，等.面向WEB服務(wù)的測試用例自動化生成方法[J].西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報，2018，36（1）：149-155.

[2] 陳龍生.Web服務(wù)軟件測試技術(shù)的實(shí)現(xiàn)探討[J].科技與創(chuàng)新，2017（18）：102，107.

[3] 孫志斌，蒲春俊.Web服務(wù)自動化測試技術(shù)初探[J].化工管理，2017（14）：173-174.

[4] 史秋艷.Web服務(wù)自動化測試技術(shù)[J].信息與電腦：理論版，2017（3）：135-136.

【通聯(lián)編輯：光文玲】