從TPT看汽車測(cè)試術(shù)語（上）

作者 | 冰糖葡萄皮小編 | 吃不飽

汽車世界在不斷發(fā)展，“軟件定義的汽車”等新術(shù)語證明了軟件對(duì)當(dāng)今汽車的重要性。無論是MiL、SiL、PiL、HiL、還是單元測(cè)試、集成測(cè)試，汽車軟件測(cè)試的世界有很多技術(shù)術(shù)語，本文將從一款專業(yè)的汽車軟件測(cè)試工具TPT出發(fā)，帶大家從實(shí)際應(yīng)用的角度掌握汽車測(cè)試術(shù)語。

01什么是測(cè)試對(duì)象或被測(cè)系統(tǒng)？（SUT,System under test）
測(cè)試對(duì)象、被測(cè)系統(tǒng)和測(cè)試元素通常是同義詞。根據(jù)ISTQB，一個(gè)測(cè)試對(duì)象一般被定義為“待測(cè)試的工作產(chǎn)品”。

測(cè)試對(duì)象

一個(gè)控制單元幾個(gè)控制單元組成的網(wǎng)絡(luò)幾個(gè)集成網(wǎng)絡(luò)組成的系統(tǒng)一輛整車 任何其他被測(cè)對(duì)象TPT是全球知名的基于模型的嵌入式系統(tǒng)測(cè)試工具，用于電控系統(tǒng)軟件應(yīng)用層功能測(cè)試。不論是單元模型還是幾個(gè)控制單元組成的集成模型，又或是整個(gè)系統(tǒng)模型，TPT都可以加載并導(dǎo)入接口，為后續(xù)的測(cè)試做準(zhǔn)備。02什么是動(dòng)態(tài)測(cè)試（Dynamic testing）？
動(dòng)態(tài)測(cè)試是測(cè)試對(duì)象的執(zhí)行。在動(dòng)態(tài)測(cè)試中，創(chuàng)建并執(zhí)行測(cè)試用例，用測(cè)試數(shù)據(jù)激勵(lì)測(cè)試對(duì)象。激勵(lì)導(dǎo)致測(cè)試對(duì)象要么執(zhí)行計(jì)算，要么改變其狀態(tài)。在動(dòng)態(tài)測(cè)試中記錄測(cè)試對(duì)象的反應(yīng)，并與期望值進(jìn)行比較。如果反應(yīng)與期望相等，則認(rèn)為測(cè)試用例通過；如果不相等，就認(rèn)為用例失敗。
TPT就是一款基于模型的動(dòng)態(tài)測(cè)試工具，可以一鍵執(zhí)行測(cè)試用例，模型仿真結(jié)束后TPT回采測(cè)試數(shù)據(jù)，并將其與期望值進(jìn)行對(duì)比，自動(dòng)輸出測(cè)試結(jié)果。既然提到了執(zhí)行測(cè)試用例，那么——

03什么是測(cè)試用例（Test case）？
一個(gè)測(cè)試用例總是至少包含以下兩部分信息：1. 定義如何激勵(lì)測(cè)試對(duì)象的測(cè)試數(shù)據(jù)。2. 測(cè)試對(duì)象的期望值，它定義了被測(cè)對(duì)象在接收到測(cè)試激勵(lì)后有哪些計(jì)算/狀態(tài)。
其中，針對(duì)第一項(xiàng)給定信號(hào)激勵(lì)往往需要測(cè)試人員有著豐富的測(cè)試經(jīng)驗(yàn)。一個(gè)專業(yè)的測(cè)試工具也能幫助測(cè)試人員實(shí)現(xiàn)事半功倍的效果。
TPT就支持非常多種測(cè)試用例搭建方式，可實(shí)現(xiàn)測(cè)試場(chǎng)景的可視化，也能夠?qū)崿F(xiàn)基于等價(jià)類/邊界值/遍歷等方法自動(dòng)生成測(cè)試用例。1）基于測(cè)試步驟手寫測(cè)試用例TPT支持測(cè)試人員針對(duì)測(cè)試過程進(jìn)行手寫測(cè)試用例，測(cè)試人員可以通過“直接定義”、“測(cè)試用例列表”以及“引用”自然語言等方法進(jìn)行測(cè)試用例的編寫。提供 Signal preview，直觀顯示信號(hào)在整個(gè)測(cè)試過程中的曲線情況，掌握整個(gè)測(cè)試過程，避免出現(xiàn)測(cè)試用例人為錯(cuò)誤。 圖1.基于測(cè)試步驟搭建測(cè)試用例
在實(shí)際項(xiàng)目中，針對(duì)簡(jiǎn)單的測(cè)試需求，可以使用測(cè)試列表的方法來進(jìn)行測(cè)試用例搭建，比常規(guī)的Excel 測(cè)試用例更簡(jiǎn)潔更直接。
2）基于State的圖形化測(cè)試用例搭建在實(shí)際項(xiàng)目中，針對(duì)給出的需求，要考慮條件滿足時(shí)的測(cè)試（Positive Testing）和條件不滿足時(shí)的測(cè)試（Negative Testing），在TPT中可以設(shè)置State，為信號(hào)設(shè)定不同的取值狀態(tài)，還可以設(shè)置跳轉(zhuǎn)條件、增加執(zhí)行路徑，這樣通過切換信號(hào)狀態(tài)和執(zhí)行路徑就能覆蓋不同的測(cè)試場(chǎng)景。 圖2.基于State搭建圖形化測(cè)試用例
采用State建立測(cè)試用例，除了可以更方便快捷的搭建測(cè)試用例之外，還可以大幅度提高測(cè)試用例的可讀性，這對(duì)于測(cè)試用例的后期維護(hù)和評(píng)審帶來了極大的便利。
3）TPT中提供一系列自動(dòng)化的測(cè)試用例生成工具箱可以確保整個(gè)測(cè)試過程更加便捷、高效，實(shí)現(xiàn)測(cè)試過程標(biāo)準(zhǔn)化：

基于等價(jià)類：ISO26262 針對(duì)模型的測(cè)試方法提到了等價(jià)類測(cè)試。TPT針對(duì)這一要求，設(shè)計(jì)了等價(jià)類生成工具箱，這個(gè)工具箱支持根據(jù)用戶的等價(jià)分類一鍵生成測(cè)試用例，避免了傳統(tǒng)方式上的人工重復(fù)操作，測(cè)試效率得到極大的提升。

圖3.為信號(hào)創(chuàng)建等價(jià)區(qū)間 圖4.基于等價(jià)類自動(dòng)生成的測(cè)試用例

基于數(shù)值范圍：在針對(duì)接口測(cè)試時(shí)，往往要針對(duì)數(shù)據(jù)的數(shù)值范圍進(jìn)行測(cè)試，以驗(yàn)證模型接口是否正確。針對(duì)這樣的測(cè)試用例，TPT 可以根據(jù)數(shù)值范圍自動(dòng)生成測(cè)試用例，用戶只需要關(guān)注數(shù)據(jù)范圍以及步進(jìn)長(zhǎng)度，就能實(shí)現(xiàn)數(shù)值范圍內(nèi)的遍歷。同時(shí)可以結(jié)合邊界值及數(shù)據(jù)精度自動(dòng)生成符合邊界值要求的測(cè)試用例，來測(cè)試邊界是否出現(xiàn)不符合預(yù)期功能的情況。

圖5.設(shè)置接口的數(shù)據(jù)范圍以及步進(jìn)長(zhǎng)度 圖6.基于數(shù)值范圍自動(dòng)生成的測(cè)試用例

基于TASMO工具箱：能夠分析模型結(jié)構(gòu)并自動(dòng)生成測(cè)試用例，會(huì)采用最少數(shù)量的測(cè)試用例來最大化遍歷模型。同時(shí)TASMO還能夠作為結(jié)構(gòu)覆蓋度統(tǒng)計(jì)工具，幫助統(tǒng)計(jì)當(dāng)前運(yùn)行的測(cè)試用例或測(cè)試用例集的覆蓋情況，并且生成相應(yīng)的結(jié)構(gòu)覆蓋度統(tǒng)計(jì)報(bào)告。

在TPT19中，還支持基于形式化需求自動(dòng)生成測(cè)試用例，用戶只需要從導(dǎo)入的需求中提取關(guān)鍵字，TPT就能自動(dòng)覆蓋與需求相關(guān)的場(chǎng)景，生成對(duì)應(yīng)的測(cè)試用例。 圖7.基于形式化需求自動(dòng)生成的測(cè)試用例

基于狀態(tài)機(jī)組合：在項(xiàng)目中，針對(duì)一些邏輯類的功能測(cè)試，從需求的角度，一般就是一些輸入條件的排列組合。TPT 可以基于這些條件排列組合，自動(dòng)生成測(cè)試用例，這可以的極大的提升測(cè)試效率。如圖8示例模型，三個(gè)輸入信號(hào)需遍歷true/false的取值并進(jìn)行排列組合，此時(shí)可使用基于狀態(tài)機(jī)組合的方式，一鍵自動(dòng)生成8條測(cè)試用例。

圖8.基于狀態(tài)機(jī)組合自動(dòng)生成用例示例模型 圖9.基于狀態(tài)機(jī)組合自動(dòng)生成測(cè)試用例
在實(shí)際的項(xiàng)目應(yīng)用中，可以自由選擇和搭配上述搭建測(cè)試用例的方式，滿足功能測(cè)試的需求。多種自動(dòng)生成用例的方法能夠讓測(cè)試人員“解放雙手”，避免重復(fù)性工作，提高測(cè)試效率和質(zhì)量。
有了測(cè)試用例，還需要針對(duì)測(cè)試對(duì)象編寫合理的期望值，這個(gè)過程我們也稱為測(cè)試評(píng)估。那么如何省時(shí)省力評(píng)估自動(dòng)生成的測(cè)試用例呢？TPT為我們提供了解決方案，具體內(nèi)容將在下篇介紹。

04總結(jié)
本文借由基于模型的動(dòng)態(tài)測(cè)試工具TPT帶大家了解了測(cè)試對(duì)象、測(cè)試用例和動(dòng)態(tài)測(cè)試這些術(shù)語的含義，并且介紹了TPT在編寫和自動(dòng)生成用例方面的優(yōu)勢(shì)。
敬請(qǐng)期待下篇：什么是測(cè)試級(jí)別和測(cè)試環(huán)境？以及TPT在不同測(cè)試級(jí)別和測(cè)試環(huán)境中有著什么功能？