一种基于GMF的测试系统可视化建模方法

摘 要：测试系统建模是将模型驱动的思想引入测试领域，实现了测试资源的重利用，有效的缩短了测试周期，更好地适应需求或设计规格的变更。测试系统可视化建模研究在定义测试系统元模型的基础上，使用基于模型驱动开发方法的GMF图形建模框架技术建立测试系统模型及数据实例编辑器。通过定义领域模型、图形模型、工具模型以及将这三者结合起来的映射模型，解析测试模型转化成的符合相应Schema的XML文件，实现了可视化建模和部分代码的自动生成。

关键词：图形建模框架 可视化建模 模型驱动测试 测试系统 元模型

中图分类号：TP3 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）03（b）-00-02

伴随着应用系统的发展变化，为了满足软件工程人员对应用系统高质量的保证，软件测试技术也蓬勃发展起来，软件测试由最初的全手工测试，到利用各种测试工具部分人工参与的半自动化测试及自动化测试，以及近年来逐渐兴起的MDT （Model-Driven-Testing）。随着可视化UML（Unified Modeling- Language）建模工具描述功能的完善和各种功能测试工具的出现，加速了模型驱动测试方法学在现代软件系统的应用。该文主要实现基于GMF技术的测试系统可视化建模，使得测试人员抽象出其所关注的测试点及测试流程，将其直观且无二义性的表示出来。并提供测试语言TTCN-3代码自动生成手段，用以将测试系统模型自动化的生成为TTCN-3代码。

1 基于GMF的可视化建模方法

GMF（Graphical Modeling Framework）框架的设计解决了EMF和GEF整合的困难，用更简单的方法实现同时用EMF和GEF开发的应用程序，而结合二者所带来的的各种问题则不需要关心。同时，借助Eclipse的插件机制，GMF还提供了十分丰富的扩展性，便于开发适合特定需求的应用程序。通过适配的方式将两种命令机制关联起来，并且在整合两个框架的同时，也做了很多功能上的扩展。

GMF可视化建模环境的设计主要采用了MVC（Model-View-Controller）分层设计模式。同时，为支持模型存储功能，在模型层之下增加了模型存储/加载层。因此，模型编辑器内部分为四个层次，依次为：存储/加载层、模型层、控制器层和视图层，如图1所示。模型（Model）层是模型元素语义对象。

语义对象仅维护与建模元素语义相关的信息，而不关心其图形化表示；视图层的是模型元素图形对象，图形对象维护与建模元素图形显示相关的信息；在MVC 模式中，模型元素语义对象与其图形化表示之间不能直接相互操纵，而是通过位于二者之间的控制器来完成。

GMF框架是一种典型的模型驱动开发方法，开发人员甚至可以在不编码的情况下完成模型实体到上层应用的整个驱动过程。GMF模型编辑器的开发过程正是以上介绍MVC分层设计模式的体现。

首先要创建一个GMF工程，工程中要创建三种模型，分别是领域模型、图形定义模型、工具定义模型以及将三种模型关联起来的映射模型。由映射模型创建生成器模型。生成器模型中包含了映射模型中的信息。最后，生成器模型可生成模型编辑器的具体实现

代码。

2 测试系统可视化建模的实现

基于GMF测试系统可视化建模过程如图2所示。首先测试元模型的定义参考了U2TP 标准规范，采用EMF的.ecore文件来定义。元模型规定了模型中有哪些元素以及它们之间的语义，包括测试数据元模型、测试配置元模型、测试行为元模型三个部分，分别从数据、静态结构、动态行为三个方面描述了测试系统。

在定义元模型的基础上定义测试系统模型，其中测试数据模型包含基本数据类型、记录类型、枚举类型、集合（无序）以及数组（有序）。在数据实例编辑器中可以编辑、保存测试数据；配置建模对测试组件以及与被测系统的连接进行设计。

首先定义一组测试组件，然后定义它们的接口，最后定义接口与被测系统接口的连接关系。还定义了测试组件、被测系统的接口类型，表示接口接受的消息类型；行为建模定义各种测试行为，包括激励、响应、定时器行为、分支、循环、判定等。测试行为模型采用UML顺序图表示。

对测试数据、测试配置及测试行为进行建模。通过测试数据模型，生成数据实例编辑器，可编辑具体测试数据，来作为测试所需要的数据池。

为生成TTCN-3代码，先定义了与TTCN-3代码相对应的XML Schema，通过测试系统模型以及数据实例编辑器中的数据内容生成相应的XML文件。最后将XML文件生成TTCN-3代码（图2）。

3 结语

模型驱动测试是新型的测试方法，弥补了自动化测试的些许弱点。该文旨在将GMF可视化建模的技术应用到模型驱动测试领域，借助Eclipse的插件机制，在Eclipse平台下开发图形化的应用程序。实现了测试系统的可视化建模和TTCN-3测试脚本的自动生成。该文简要叙述了GMF模型编辑器的开发过程，测试系统元模型的定义，包括测试数据元模型、测试配置元模型和测试行为元模型。详细说明了测试系统可视化建模的实现过程，包括基于GMF构造可视化建模工具，在其上对测试数据、测试配置及测试行为进行建模。