基于嵌入式芯片和操作系統(tǒng)的POSDouble測(cè)試研究

隨著嵌入式計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展，嵌入式技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用到現(xiàn)代生活的方方面面。在零售系統(tǒng)方面，零售收款機(jī)是嵌入式應(yīng)用的一個(gè)重要領(lǐng)域。目前，市場(chǎng)上的收款機(jī)大體上可分為三類(lèi)：第一類(lèi)是基于PC和DOS／Windows體系的，這類(lèi)產(chǎn)品目前占市場(chǎng)絕大多數(shù)，屬于高端產(chǎn)品，價(jià)格太高，適合大的商場(chǎng)和銷(xiāo)售系統(tǒng)；第二類(lèi)是基于單片機(jī)（51系列居多）的，基本上沒(méi)有操作系統(tǒng)的支持，功能也較弱，主要用于餐飲娛樂(lè)，占據(jù)中低檔市場(chǎng)；第三類(lèi)是正在快速發(fā)展的基于嵌入式芯片和嵌入式操作系統(tǒng)的，價(jià)格較低，功能較強(qiáng)，適用于中高檔市場(chǎng)，這類(lèi)產(chǎn)品將是未來(lái)市場(chǎng)的主體。以上三類(lèi)收款機(jī)的開(kāi)發(fā)平臺(tái)形形色色，基本上是每一款就是一種開(kāi)發(fā)平臺(tái)，沒(méi)有統(tǒng)一的規(guī)范、開(kāi)發(fā)和調(diào)試平臺(tái)。系統(tǒng)升級(jí)和移植困難，尤其對(duì)于一體機(jī)等需要第三方開(kāi)發(fā)軟件的應(yīng)用，造成開(kāi)發(fā)上更大的難度。虛擬機(jī)VM的改進(jìn)，Java應(yīng)用的速度已經(jīng)不是太大的問(wèn)題。

1 JUnit分析與應(yīng)用

MUnit是JUnit的子集，使用方法類(lèi)似JUnit，在這里只對(duì)JUnit做分析。JUnit是一個(gè)開(kāi)源的Java測(cè)試框架，它是XUnit測(cè)試體系架構(gòu)的一種實(shí)現(xiàn)。在JUnit單元測(cè)試框架的設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)定了三個(gè)總體目標(biāo)，第一個(gè)是簡(jiǎn)化測(cè)試的編寫(xiě)，這種簡(jiǎn)化包括測(cè)試框架的學(xué)習(xí)和實(shí)際測(cè)試單元的編寫(xiě)；第二個(gè)是使測(cè)試單元保持持久性；第三個(gè)則是可以利用既有的測(cè)試編寫(xiě)相關(guān)的測(cè)試。所以這些目的也是為什么使用模式的根本原因。JUnit的設(shè)計(jì)使用以Patterns Generate Architectures的方式來(lái)架構(gòu)系統(tǒng)。其設(shè)計(jì)思想是通過(guò)從零開(kāi)始應(yīng)用設(shè)計(jì)模式，然后一個(gè)接一個(gè)，直至獲得最終合適的系統(tǒng)架構(gòu)。JUnit是一個(gè)測(cè)試Framework，測(cè)試人員只需開(kāi)發(fā)測(cè)試用例，然后把這些測(cè)試用例（TestCase）組成請(qǐng)求（可能是一個(gè)或者多個(gè)），發(fā)送到JUnit，然后由JUnit執(zhí)行，最后報(bào)告詳細(xì)測(cè)試結(jié)果。其中，包括執(zhí)行的時(shí)間、錯(cuò)誤方法、錯(cuò)誤位置等。這樣測(cè)試用例的開(kāi)發(fā)人員就不需知道JUnit內(nèi)部的細(xì)節(jié)，只要符合它定義的請(qǐng)求格式即可。從JUnit的角度考慮，它并不需要知道請(qǐng)求TestCase的具體操作信息，僅把它當(dāng)作一種命令來(lái)執(zhí)行，然后把執(zhí)行測(cè)試結(jié)果發(fā)給測(cè)試人員。這樣就使JUnit框架和TestCase的開(kāi)發(fā)人員獨(dú)立開(kāi)來(lái)，使得請(qǐng)求的一方不必知道接收請(qǐng)求一方的詳細(xì)信息，更不必知道是怎樣被接收，以及怎樣被執(zhí)行的，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的松耦合。

Junit．Framework包中包含了JUnit測(cè)試類(lèi)所需要的所有基類(lèi)，實(shí)際上這個(gè)包也是整個(gè)JUnit的基礎(chǔ)框架。TestCase類(lèi)是這個(gè)包的核心類(lèi)，測(cè)試人員對(duì)TestCase類(lèi)進(jìn)行繼承開(kāi)發(fā)自己的類(lèi)測(cè)試驅(qū)動(dòng)程序。其余的類(lèi)用來(lái)支援這個(gè)TestCase類(lèi)，比如TestSuite用類(lèi)聚合多個(gè)測(cè)試用例（Testcase），Assert類(lèi)實(shí)現(xiàn)期望值和實(shí)際值的驗(yàn)證，TestResult收集所有測(cè)試用例執(zhí)行后的結(jié)果。Test接口是這個(gè)包的關(guān)鍵所在，它建立了TestCase和TestSuite之間的關(guān)聯(lián)，同時(shí)為整個(gè)框架做了擴(kuò)展預(yù)留。在J2SE下簡(jiǎn)單應(yīng)用舉例：

右擊項(xiàng)目名稱(chēng)選擇新建→JUnit測(cè)試用例

JUnit在J2SE下可以很好地應(yīng)用，但是在J2ME下應(yīng)用存在比較大的困難，因?yàn)樵贘2ME下沒(méi)有反射機(jī)制。在實(shí)際測(cè)試中可以利用其優(yōu)點(diǎn)來(lái)最大地發(fā)揮。

2 POSDouble測(cè)試

由于MIDP 1．0下不支持浮點(diǎn)數(shù)（float）運(yùn)算，因此必須開(kāi)發(fā)適合J2ME下的浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算方法。這里主要實(shí)現(xiàn)了以下方法，這些方法的測(cè)試都是通過(guò)JUnit進(jìn)行的白盒測(cè)試，測(cè)試數(shù)據(jù)的選擇主要是根據(jù)市場(chǎng)的實(shí)際需求設(shè)定，保證了現(xiàn)階段的實(shí)際需求；而在MIDP 2．0下可以支持浮點(diǎn)數(shù)的運(yùn)算，無(wú)須自己開(kāi)發(fā)浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算的方法。

類(lèi)名：POSDouble，主要是用于浮點(diǎn)數(shù)計(jì)算，主要測(cè)試以下方法：

3 通用接口測(cè)試

由于POSDouble是在J2SE下開(kāi)發(fā)的，所以使用了JUnit工具，而其他接口函數(shù)是在J2ME下開(kāi)發(fā)的，所以接口的測(cè)試采用了MUnit（JUnit的子集）工具。MUnit工具的使用方法、規(guī)則請(qǐng)參考《MUnit測(cè)試集編寫(xiě)規(guī)范》。

（1）測(cè)試框架

目錄結(jié)構(gòu)的總原則是：源代碼目錄與測(cè)試代碼目錄分離，互不干擾；測(cè)試代碼目錄與源代碼目錄的分支結(jié)構(gòu)一致，便于查找、維護(hù)。

（2）仿真環(huán)境測(cè)試執(zhí)行流程

首先編寫(xiě)測(cè)試代碼，測(cè)試代碼盡量放在與源代碼相對(duì)應(yīng)的測(cè)試目錄中。修改測(cè)試程序入口，如使用ePos．set．FunctionFormFactory。

（3）目標(biāo)環(huán)境測(cè)試執(zhí)行流程

編寫(xiě)測(cè)試代碼，修改測(cè)試程序入口，構(gòu)建測(cè)試代碼的Jar文件，下載Jar文件到目標(biāo)機(jī)運(yùn)行。

（4）測(cè)試捷徑

通常情況下，在目標(biāo)環(huán)境下測(cè)試，需要先編寫(xiě)測(cè)試用例、再編譯、再下載、再運(yùn)行，如果突然想到一個(gè)測(cè)試用例，又需重復(fù)上述操作步驟，就會(huì)非常耗時(shí)。為了增強(qiáng)測(cè)試的靈活性，可以加入鍵盤(pán)監(jiān)聽(tīng)事件。首先編寫(xiě)鍵盤(pán)監(jiān)聽(tīng)類(lèi)，將所有的測(cè)試單步對(duì)應(yīng)到不同的按鍵上去，即按一個(gè)鍵執(zhí)行一個(gè)操作步驟。如：“a”對(duì)應(yīng)open操作，“b”對(duì)應(yīng)claim操作，“c”對(duì)應(yīng)setDeviceEnable（true）操作。要執(zhí)行一個(gè)完整的測(cè)試過(guò)程，就分步驟按相應(yīng)的按鍵。要想執(zhí)行不同的測(cè)試用例就按不同的順序按相應(yīng)的按鍵，這樣就不再需要編寫(xiě)測(cè)試用例、編譯、構(gòu)建、下載，可以節(jié)約很多時(shí)間，測(cè)試效率得到很大提升。同時(shí)可以結(jié)合原有測(cè)試用例，讓不同的按鍵對(duì)應(yīng)到不同的（完整的）測(cè)試用例，這樣不占用程序入口，同樣可以實(shí)現(xiàn)并執(zhí)行原來(lái)的測(cè)試用例。

（5）快速回歸測(cè)試

bug修正后需要做回歸測(cè)試，為了在目標(biāo)環(huán)境上回歸測(cè)試，必須經(jīng)過(guò)以下步驟：

①?gòu)腃VS更新最新源碼；

②將Java源碼編譯成C文件；

③構(gòu)建Elf文件；

④下載Elf文件；

⑤執(zhí)行測(cè)試用例做回歸測(cè)試。

其中的步驟②～④將耗費(fèi)很多時(shí)間。為了提升回歸測(cè)試效率，將設(shè)備的DeviceServices從Elf文件中剝離出來(lái)，單獨(dú)生成一個(gè)Jar文件，如果只有DeviceSer-Vices更新，只需要重新編譯DeviceServices的Jar文件，不需更改Elf文件。更新Jar文件比更新Elf文件從步驟及時(shí)間上都高效得多。

4 示例

（1）占用一個(gè)入口，加入鍵盤(pán)監(jiān)聽(tīng)事件，如圖2所示。

（2）在keyboardlistener中編寫(xiě)按鍵對(duì)應(yīng)的測(cè)試用例或方法，如圖3所示。

（3）編譯構(gòu)建Elf文件。先編譯evm，ejpos兩個(gè)項(xiàng)目；編譯ROMJavaWin．c，NativeFunctionTable．c用于構(gòu)建Elf（含evm，ejpos）；在LambdaIDE下構(gòu)建Elf文件并優(yōu)化；通過(guò)LBOOT下載到目標(biāo)環(huán)境中。

（4）編譯測(cè)試用例的Jar文件。

（5）在目標(biāo)機(jī)上根據(jù)按鍵執(zhí)行不同的測(cè)試用例。

bug回歸測(cè)試時(shí)，更新DeviceService的內(nèi)容，重復(fù)步驟（5）即可完成回歸測(cè)試。

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