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一键式参数提取及检查工具的研究与实现

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软件简介

非功能测试参数通常以生产环境参数为导向进行配置。近期不断暴露的生产事件,部分是由生产环境与测试环境参数配置不同导致。可见,生产环境与测试环境参数配置对比检查就显得极其重要。前期,我行非功能测试的参数检查工作主要由测试人员手动进行,测试环境参数检查工作的质量和效率受人为因素影响较大,存在的主要问题有:1)参数提取的工作效率较低,且在被测机器数量众多、操作系统和中间件类型多样的测试环境下尤为突出;2)参数配置检查结果整理尚缺乏统一的规范流程,不利于参数检查的结果归档和质量管理。
鉴于以上问题,为进一步提高参数配置检查效率,保证参数配置检查质量,学员在本文中提出了一种“一键式的参数提取及检查的方法”,并开发相关工具。该工具具有如下特点:1)可定制所需提取的参数模板;2)可一键式提取所选参数;3)可一键式整理已提取参数配置结果,并形成规范化的excel文档。该工具参考非功能测试最新参数配置检查列表,对300余项参数实现了一键式提取和结果整理,并在多个非功能测试任务中试用,有效提高参数配置检查工作的效率和质量。


关键词:参数提取 参数检查 非功能测试

目 录
1 绪论 2
1.1 研究背景 2
1.2 研究意义 2
1.3 研究内容 3
1.4 论文结构 3
2 现有参数检查的方法 4
2.1 参数介绍 4
2.1.1 参数检查涉及系统 4
2.1.2 参数检查涉及主要参数 5
2.2 参数检查在非功能测试中的应用 6
2.3 现有的参数检查方法的问题 7
2.3.1 参数检查效率低 7
2.3.2 参数检查较复杂 7
2.3.3 参数整理规范差 8
3 一键式参数检查工具的研究 9
3.1 设计思路 9
3.2 参数提取流程 10
4 一键式参数检查工具的实现 11
4.1 一键式参数检查工具的实现过程 11
4.1.1 定制化模板的实现过程 11
4.1.2 一键式参数提取 11
4.1.3 一键式参数导出 12
4.2 一键式参数检查工具的意义 12
5 总结与展望 13
5.1 总结 13
5.2 展望及改进建议 14

1绪论
1.1研究背景
当前我行正在如火如荼地开展新一代信息系统的建设,新一代系统“线上安全”是非功能测试的一个主要目标。线上系统与测试环境的参数配置的细微差别都可能导致性能产生较大的差异,因而在对待线上系统参数配置时需十分谨慎。
非功能测试是以生产为导向的,只有完整地还原生产环境,在此基础上进行的测试才是真实有意义的。近期不断暴露的生产事件,一部分也是由于生产环境与测试环境配置不同导致的。因而,生产环境与测试环境的比对检查就显得极其重要,如何确保配置合理是摆在我们面前的一个重要问题。
当前的参数配置检查工作以人工为主,需要通过逐一执行指令来确定配置参数;另外参数的范畴很广,有应用级别的参数、中间件级别的参数以及操作系统的参数。这产生了如下几个问题:
1、参数数量极多,人工操作极其耗时
2、参数抽取结果整理较繁琐,没有统一的格式
3、人工比对大量参数一致性容易引起人为误差
本课题主要研究对象是一键式参数提取及检查的工具。在近一年的导师制的实施中,学员参与了多项非功能测试任务的实施,轮岗上开项目组开发工作,测试环境组的轮岗工作。在开发测试的过程中,发现了参数检查过程中一些较繁琐及效率低下的事项,总结了非功能参数检查的共性问题,提出了一种一键式参数提取及检查方法。
1.2研究意义
日前,非功能测试方案及测试结果新版的模板中要填写测试环境的各类参数的检查结果,用于指导测试结果是否合理。传统的参数检查方法不仅耗时长,而且各类方法掌握难度较高,导致参数检查工作效率较低。一键式的参数提取及检查工具的出现,不仅提高了参数提取的效率,而且提高了参数检查准确率。主要实现了以下功能:
1、提供一个可视化的界面协助参数抽取及检查工作
2、支持参数的一键式导入,参数范围的定制化设计
3、支持抽取参数的导出功能,形成格式化的文档
4、支持抽取参数过程中的动态显示,实时掌握进度
1.3研究内容
首先,本论文回顾了在入职一年来学员所承担的主要非功能实施和项目开发工作,以及在导师责任制要求下,对我行规章制度、信息系统开发、非功能测试理论和实施等多方面的学习情况,并简要介绍个人所认知的非功能测试的主要工作内容。
其次,论文以参数检查为研究对象,结合各类系统及中间件,从技术角度阐述非功能测试中参数检查的工作难度和重点。一键式参数检查工具由学员独立完成,包括研究、设计、开发。在支付结算项目中,实地应用了参数提取工具。结合在项目中的实际应用,又改进了参数提取的流程,优化了参数提取方法,并对各类系统分门别类,进行了总结汇总。
最后,结合非功能测试的学习成果及参数提取工具,针对一键式参数提取及检查工具提出了个人改进意见和建议。
1.4论文结构
本论文共分为五章。
第一章:绪论(即本章)。介绍论文的研究背景、研究意义、研究内容以及论文的组织结构。
第二章:参数提取的主要方法。各类系统及中间件的参数介绍。
第三章:介绍本文的参数提取方法,设计思路,以及实现效果。
第四章:介绍本文的参数提取方法,在支付结算项目的应用
第五章:总结与展望。本章在对参数提取及检查方法的总结基础上,提出了个人对于非功能测试环境的参数提取及检查的技术及功能方面的建议。

2现有参数检查的方法
2.1参数介绍
在我行非功能测试部门,非功能测试定义为“非功能测试工作主要是指系统性能测试、可靠性测试及其它与系统非功能性特征相关的专项测试工作”。根本说来,非功能测试的主要任务就是测试系统性能。而在系统性能测试的过程中,测试环境的细微差别都可能导致测试结果有较大的差异,而这些细微的差别就是各类参数导致的。参数的概念很广泛,并非所有的数值都是我们所说的参数,但当影响到系统性能的时候,任何的差别都是由系统配置不同导致的。
例如:JDK的小版本号不同可能导致测试性能产生较大的区别。
因而,本文阐述的参数,指的是各类操作系统、中间件以及应用级别的设置,这些设置可能影响非功能测试性能的结果。
2.1.1参数检查涉及系统
我行的非功能测试中,主要用到的系统有Linux、AIX、HP-UX,数据库主要有Oracle、Informix、DB2等,中间件涉及的主要有Weblogic、Tuxedo等。下面就操作系统、中间件等分别介绍几款主要的产品。
Linux:Linux是一套免费使用和自由传播的类Unix操作系统,是一个基于POSIX和UNIX的多用户、多任务、支持多线程和多CPU的操作系统,他的特点有:免费、可靠、安全、稳定、多平台
AIX:(Advanced Interactive eXecutive)是IBM基于AT&T Unix System V开发的一套类UNIX操作系统,运行在IBM专有的Power系列芯片设计的小型机硬件系统之上。它符合Open group的UNIX98行业标准,通过全面集成32-位和64位应用的并行运行支持,为这些应用提供了全面的可扩展性。它可以在所有IBM ~p系列和IBM RS/6000工作站、服务器和大型并行超级计算机上运行。
Weblogic:Weblogic是美国Oracle公司出品的一个application server,确切的说是一个机遇JAVAEE架构的中间件,Weblogic是用于开发、集成、部署和管理大型分布式WEB应用、网络应用和数据库应用的JAVA应用服务器。将JAVA的动态功能和JAVA Enterpise标准的安全性引入大型网络应用的开发、集成、部署和管理之中。
TUXEDO:Transaction for UNIX has been extended for distributed operation,即被分布式操作扩展之后的UNIX事务系统。最早具有中间件技术思想及功能的软件是IBM的CICS,但由于CICS不是分布式环境的产物,因此人民一般把TUXEDO作为第一个严格意义上的中间件产品。Tuxedo是1984年在当时属于AT&T的贝尔实验室开发完成的,但由于分布式处理当时并没有在商业应用上获得像今天一样的成功,TUXEDO在很长一段时期里只是实验室产品,后来被Novell收购,在经过Novell并不成功的商业推广之后,1995年被BEA公司收购,尽管中间件的概念在很早就已经产生,但中间件技术的广泛运用却是在近10年之中。BEA公司1995年成立后收购Tuxedo才成为一个真正的中间件厂商。随着Oracle收购了BEA公司,Tuxedo已经成为Oracle公司产品。
Tuxedo是一个客户机/服务器的“中间件”产品,它在客户机和服务器之间的“中间件”产品,它在客户机和服务器之间进行调节,以保证正确的处理事务。Tuxedo是一个事务处理(TP)监督权,它管理联机事务处理(OLTP)系统操作的事务。客户通过结构化查询语言(SQL)调用,产生对服务器的请求。这个事务处理监督器确信,正确地进行了修改,以保证数据的完整性。这在一个事务可以改变多个位置的数据库的分布式数据库环境是非常重要的。这个事务处理监督器使用双阶段提交,以保证所有的数据库都已经接收和认可了这些数据的正确性。否则,这个数据库返回它的事务前状态。
2.1.2参数检查涉及主要参数
操作系统级别参数主要为多线程相关的参数,包括内核相关的参数以及网络连接相关的参数:
Linux机器的主要参数包括
1、kernel.shmmax
2、kernel.msgmax
3、kernel.msgmnb
4、fs.file-max
5、net.ipv4.tcp_keepalive_time
6、net.ipv4.tcp_fin_timeout
HP-UX机器的主要参数包括:
1、filecache_max
2、max_thread_proc
3、maxuprc
4、maxfiles
Apache相关的参数主要为:
1、KeepAlive:根据客户请求需要返回的资源数决定是否开启
2、MaxKeepAliveRequests:一次客户请求中需要加载的http资源数量的上限
3、KeepAliveTimeOut:在一次客户请求中加载的多个http资源之间所能允许的最长时间间隔,需要考虑客户与服务器之间的网络延迟,建议小于15、大于1,根据网银web server的经验,5为较优值。
4、WLSocketTimeoutSecs:与Weblogic Server建立Socket的超时时间
Weblogic相关的参数主要为:
1、操作系统核心参数
2、nodemanager配置正确性检查
3、域目录规则检查
4、server配置检查
5、JDBC最小连接数和最大连接数检查
6、检查JDBC连接串是否有(ENABLE=BROKEN)参数
Oracle相关的参数主要为:
1、DB_CACHE_SIZE
2、SHARED_POOL_SIZE
3、LARGE_POOL_SIZE
4、SGA_MAX_SIZE
5、DB_BLOCK_SIZE
6、spfile
2.2参数检查在非功能测试中的应用
在整个测试流程中,参数检查工作主要贯穿于准备阶段、执行阶段、报告阶段。以上三个阶段是非功能测试的核心阶段,在非功能测试的过程中,对于测试环境参数的把握十分重要。
准备阶段:
在测试环境的准备过程中,需要对测试环境进行检验。以保证所提供的测试环境符合要求。
执行阶段:
在测试执行的过程中,应用的各类参数经常会导致变化,在调优的过程中也可能对测试环境的参数进行修改。在这些参数变化的过程中,需要对这些变化的参数进行记录,以保留测试痕迹。
测试报告:
在编写测试报告的时候,需要对测试结果进行整理,而测试结果的出现是基于一定的测试环境参数的,因而要保证测试结果对测试环境的直接依赖性,需要对测试环境进行整理,附在测试结果中去。
综上,参数的检查贯穿测试的始终,是保证测试结果可依赖的重要条件。因而,需要把参数的检查工作始终作为非功能测试不可分割的一部分,提高对参数检查的重视程度。
2.3现有参数检查方法的问题
我行非功能测试的参数检查工作,以人工检查为主,根据北数提供的执行脚本,对照所需的检查环境,逐一执行指令,获取参数后,人工识别所获取参数的正确性,并且复制粘贴,形成参数的文档。
2.3.1参数检查效率低
非功能参数检查工作,工作量大,操作繁琐。以支付结算的人民币支付为例,机器共16台,每台涉及的检查参数有数十个,单台机器的检查过程会有各种不确定性,因而,如果一个人,如果不熟练的话,检查一台机器的耗时为一个人工天,即使熟练的情况下,一个人检查16台机器约为5个工作日。参数检查工作将极大阻碍测试效率的提升。也因此,无法及时进行参数检查工作,在整个测试过程中,可供进行参数检查的时间微乎其微。
2.3.2参数检查较复杂
参数检查过程中,北数提供的执行脚本中,部分脚本需要配置一些参数才可以运行脚本,对测试环境的依赖性较强。因而,在执行这些参数的提取脚本时,需要一个统一的说明文档,才可以保证使用脚本的测试人员正确提取参数。本文的研究中,对于复杂的脚本也定义了一整套使用说明,可供测试人员逐步执行,以获取所需参数
2.3.3参数整理规范差
参数整理的过程中,不同人有不同的整理习惯,整理出的参数文档样式各异,可读性较差。因而,在参数检查的过程中,参数的规范性也亟待提高。只有形成统一的文档样式,统一的参数取值,才可以形成规范化、一致性的参数文档,才可以讲参数检查工作进行规范,并且可以将检查结果附在测试报告中,形成一致的方案。

3一键式参数提取及检查工具的研究
针对第二章提出的参数检查的现有问题,本文提出了一种全新的参数提取及检查方法。这种方法的优势就在于解决了参数检查效率低、参数检查准确率低、参数整理规范性差这几个问题。
本文提出的是一种“一键式参数提取及检查工具”,这个工具的特点在于:1、可定制化所需提取参数模板;2、可一键式提取所选参数;3、可一键式整理已提取参数,并形成规范化的excel文档。
3.1设计思路
本文提出的是一种“一键式参数提取及检查工具”,这个工具的特点在于:1、可定制化所需提取参数模板;2、可一键式提取所选参数;3、可一键式整理已提取参数,并形成规范化的excel文档。
定制化的参数模板的实现方法依赖于XML,XML也叫可扩展标记语言(Extensible Markup Language),是一种用于标记电子文件使其具有结构性的标记语言。在电子计算机中,标记指计算机所能理解的信息符号,通过这种标记,计算机之间可以处理包含各种的信息比如文章等。它可以用来标记数据、定义数据类型,是一种允许用户对自己的标记语言进行定义的源语言。它非常适合万维网传输,提供统一的方法来描述和交换独立于应用程序或供应商的结构化数据。
通过XML语言,可以讲所需的参数以类型进行分类,如Linux类,AIX类等,并且可以对每个类别增加其单个独立的参数,如max_thread_proc等。将所需提取的参数,参数的相关属性以标签的形式进行编辑,并且将提取参数所需的命令也编辑进去。
一键式的参数提取:依赖程序化的执行,而不是人工的干预,需要通过人机界面交互的方式将用户所需的参数进行整理,并且把整理后的参数以流的形式传递给计算机,让计算机顺序执行。
一键式参数整理:通过标准的Microsoft Excel文档作为导出工具,将所有结果以一定的形式输出到Excel文件中,并自动编辑保存。

3.2参数提取流程
以下通过流程图的方式来详细展示参数提取的原理。
参数提取的流程如下,首先添加需要检测的机器信息,然后将参数的配置文件导入应用,再点击“参数提取”按钮,进行参数提取:

参数导出的流程如下,首先添加需要检测的机器信息,然后将参数的配置文件导入应用,再点击“参数提取”按钮,进行参数提取,所提取的参数结果在工具的界面上显示,点击“保存”按钮,将所有已提取的参数加载至excel文档。

参数对比的流程如下,首先将有两次参数提取结果的excel文档按照规范的样式加载至应用,然后点击“参数对比”按钮,即开始“参数对比”。


4一键式参数提取及检查工具的实现
4.1一键式参数提取及检查工具的实现
4.1.1定制化模板的实现
定制化模板的实现过程,主要是将各种各样的参数进行分门别类,整理成固定的格式,以便对类别进行统一的操作,从而减少对单个参数的工作投入。现有的测试环境中,主要用到的操作系统有:Linux、AIX、HP-UX,中间件有Weblogic、TUXEDO,数据库主要是Oracle。以上各类的命令各有不同,但每个系统的参数都是相似的,如Linux系统的参数提取基本为:cat /etc/sysctl.conf |grep 对应参数名,AIX系统的参数提取基本为:kctune |grep 对应参数名。
因而,在定制化的模板中。首先,定义了一系列para_list标签,para_list标签为类的标签,para_list标签的id主要有:LINUX、AIX、HP-UX、network、TUXEDO、weblogic、Oracle。
然后在每个para_list标签中,定义该类系统的所有参数,如下图所示,id为参数编号,para_name为参数名称,标签中的内容为参数的提取指令。

4.1.2一键式参数提取的实现

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