云计算环境下软件测试研究进展

何宁+卓春英

摘要：随着科学技术的不断发展，计算机技术与电子信息技术出现了飞跃式的发展。随着计算机技术的不断革新，云计算服务形式的时代已经到来，云计算时代的到来彻底地改变了过去的软件应用与设计形式，并为其带来了全新的服务形式。在这种背景下，人们对于计算机技术条件下的网络服务技术体系提出了新的更高的要求，基于云计算的软件测试需求不断增多，这就要求对计算机服务网络进行不断地优化与完善，并通过相关的测试方式与技术进行管理与监督。该文将以云计算作为研究基础，通过探讨云计算软件测试的定义、特点分类、测试平台以及测试服务等，对目前云计算环境下的软件测试研究进展进行介绍，并提出必要的研究性问题。

关键词：云计算；软件测试；研究进展；平台

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）22-0058-02

近年来随着计算机技术的快速发展，云计算服务形式已经悄然来临，在云计算环境下，软件的架构设计以及软件的生产与组织等都发生了深刻的变化，同时也为架构设计以及软件的生产与组织的设计带来了巨大的影响。在云计算服务模式下，软件服务、基础设施服务、平台服务都成为云计算的主要服务模式，随着服务模式的变化也使得软件的消费方式与生产方式产生了深刻的变化，因此与之相关的软件测试的技术、方式、工具等都需要进行改变。在这种新的服务环境之下，将整个测试软件的进程都移动到了云中，因此也就产生了基于云计算平台的软件测试。

1 云计算环境下的软件测试

1）云计算软件测试内涵

目前学术界对于以云计算为基础的软件测设还没有一个明确的定义与概念，不同的研究重点对于其内涵的定义也大有不同，主要可以概括为以下几种。定义一：以云计算为基础的软件测试主要是指Web的应用程序通过应用计算功能来对真实的世界当中的用户流量进行模拟的一种软件性测试活动；定义二：以云计算为基础的软件测试主要是指以云计算环境以及其中的基础性设施为基础，同时应用云技术及其相关的解决方案而实施的测量与测试活动；定义三：云计算为基础的测试有两个层面含义：首先是利用现行的云环境中所提供的服务资源，比较真切的模拟用户的负载[1]，从而实现高效、快速的压力测试与负载；其次是对云计算环境下的基础性服务设施及其上层的以云计算为基础的应用程序实施的计算。

2）云计算软件测试的特点

由于云计算的软件测设中应用了不同的创新型服务以及创新型技术，因此相对于传统的计算机软件测试，云计算软件测试具有多个不同的特点。首先在基础服务设施方面，以云计算服务为基础的软件测试中其基础服务设施的提供来源不同，是由提供云服务的服务商在云计算服务平台中实施的，在这种提供模式下，用户可以方便的享受服务而无需自行购买；在付费方式上，用户可以更具自身的需求进行购买，同时依据软件测试的相关项目的测试目标、测试规模以及测试所花费的时间等来进行付费[2]；对测设人员也提出了新的要求，同时还可以利用众包等方式来对特殊领域中需要专家专业知识实施的测试进行服务。

2 云计算软件测试的功能范畴及分类

2.1 云计算软件测试的范围

云计算软件测试的范围主要能够分为三个层次：第一个层次中主要集中在对于云计算服务平台本身的测试，也就是对于云计算服务平台中基础性服务设施的服务功能与能力的测试；第二个层次主要集中在对于相关的软件开发商通过应用运计算服务平台中获取的资源而实施的多项软件测试活动，在该层中重点关注的问题是云计算平台的自动化测试的相关工具、与计算的测试技术以及云计算测试项目中的管理性技术等；第三个层次中主要集中在云计算软件测试中新兴的服务模式的研究，在该层中提供面向用户需求的软件测试的相关服务市场，这也是云计算软件测试范围内的研究重点与研究难点[3]。

2.2 云计算软件测试的分类

1）基于测试任务的分类

云计算软件的测试范围按照测试任务进行分类，主要能够分为功能测试、负载测试、兼容性测试、压力测试、延迟测试、浏览器性能测试、性能测试以及延迟测试八种主要类型。以云计算为基础的软件测试环境中的压力测试主要是借助云计算平台当中的超强的测试能力，对软件测试系统当中的性能性瓶颈进行确定，从而获取了系统中强大的服务级别[4]。功能性测试主要包括非SaaS软件中的各个模块以及测试的SaaS的系统功能。安全测试即验证SaaS以及非SaaS软件相关的系统性能[5]。

2）基于测试用户角色分类

根据云计算服务的用户不同、提供商不同以及系统开发人员的不同，同时依据云计算环境的不同能够将云计算的软件测试分为四种类型：第一种是在云中实施的测试SaaS，在该类型当中主要功能是保障SaaS的功能以其非功能性的服务要求的质量；第二种类型是云内实施的测试，该类型当中主要从云计算的内部中对云计算的相关基础设施以及特殊的云计算能力实施的质量和功能检测；第三种类型是云外实施的测试，主要从云计算的外部角度上对云计算当中特定的服务与功能性的特征实施的质量和功能检测；第四种类型是云上的测试，该类型中主要是利用云计算平台当中设置在云端的相关服务性应用进行测试[6]。

3 云计算软件功能测试平台

1）研究型云测试平台

构建以云计算为基础的测试平台，主要是利用了云计算服务当中的专门适用于测试软件的综合性大规模测试系统平台，同时研究型云测试平台也是当前云计算测试与研究当中重点研究的问题。目前日本、美国、瑞士、英国以及芬兰等多个国家中的大学已经开启了与之相关的研究性项目，试图建立一个研究型的云计算测试平台。

2）商业云测试平台

在商业产业界当中，已经有非常多的集团公司开始着手与研究可以支持商业性测试的云计算服务平台，并且也在不断地探索相关的解决方案，目前已经出现了诸多的商业性的云计算软件测试平台。

3）云测试平台技术构架

基于云计算服务的软件测试平台是一个综合性的并且非常复杂的系统，其中包含了硬件、软件以及服务等多项功能[7]。目前由日本筑波大学研究的D-Cloud平台能够应用在规模较大的并行分配的体统测试当中，同时该测试系统中还引进了虚拟性的故障插入技术。由瑞士洛桑理工大学研究的Cloud9平台能够通过云计算的平台服务建立与亚马逊EC2平台相类似的公共云计算平台，同时也能建立于Eucalyptus等相关软件中私有的云环境中。英国的约克大学在YETI项目当中通过在云计算服务平台中部署的相关实践性活动，构建了关于YETI的云测试系统构架，同时该大学也探究和分析了云测试当中安全与性能的相关性问题，同时YETI的建立以亚马孙的EC2平台作为基础，能够有效的支持Java的相关程序的随机性的自动化测试[8]。这些不同类型的云测试平台大众所利用的技术重点有所不同，在D-Cloud平台当中重点探究了对分布式的系统进行测试的方式以及虚拟化的故障插入，在Cloud9平台当中重点探究了云计算测试的服务以及集成开发的环境，在YETI项目当中重点探究了云计算环境中的自动化测试工具的相关性能与质量。

4 云计算软件功能测试服务

云计算的软件测试服务中主要研究了价格模型、服务模型以及服务质量的评价模型，现阶段对以上三项内容的主要研究成果如下：

1）服务模型

相关专家和学者探究了关于云计算软件测试中服务的相关理论性课题，借助图论等相关研究工具建立了与服务模型相关的理论模型。例如，通过应用图论建立了云计算的模型，将服务性的资源当做图论中的重点内容和节点，将与资源相关的以及使用资源的内容当做图的边界[9]。在以云计算为基础的云计算图模型当中，构建了应用型的测试算法以及标准。另有专家通过研究云计算服务环境中的企业内部的自建型软件，验证了云计算服务的差异与外部消费当中的内在联系，同时也构建了初始的模型。

2）价格模型

当前环境下的云计算平台当中，例如亚马孙的EC2平台等都是通过对资源的相关租用的时间为依据来实施收费，然而以云计算为基础的测试当中的收费方式并不一定能完全地适应这种收费方式。有学者认为以云计算为基础的软件测试当中更强调关注长尾用户，进而通过规模效应来取得收益[10]。另有部分学者站在Cloud9平台项目的角度上，认为基于云计算的软件测试平台有其自身的特点，因此在收费方式的确定上应该考虑用户的测试目标，进而确定收费方式。

3）服务质量的评价模型

以云计算为基础的软件测试活动能够看成软件的测试人员为软件的开发方以及终端用户提供的失误最小化、软件验证以及软件确认等方面的服务。高质量的服务对于提升软件测试的效率和水平具有重要的影响作用，测试人员提供的软件测试服务对终端用户以及软件的开发者提供着双向的服务，有学者对这两种服务进行了定义，确定为服务Ⅰ与服务Ⅱ，同时还构造了局域云计算服务平台的软件测试的服务质量的评价模型。

5 结论

随着计算机技术和互联网技术的不断进步和发展，云计算服务使得传统的商业行运作模式与产业结构等都发生了深刻的变化，同时商业行运作模式与产业结构也在不断地完善和成熟，以云计算为基础的软件测试都需要通过不断地对自身的业务进行精准的定位，并且在此基础上从不同层次推进云计算的完善与发展，然而就目前的运行状况来看，以云计算为基础的软件测试中还存在着诸多的问题亟待解决。因此在未来的云计算软件测试研究工作中仍然需要不断地进行努力，深入研究面向云计算的软件测试系统的测试用例集以及自动化测试工具的构建等，从而促进云计算软件测试领域的不断发展与完善。

参考文献：

[1] 史习阳.基于云计算环境下的软件测试探讨[J].硅谷，2014，8（9）：58+66.

[2] 乔冰琴.云计算在软件测试教学中的应用研究[J].山西财政税务专科学校学报，2014，3（2）：72-74.

[3] 王昕，沈明磊.基于云计算环境下的软件测试探讨[J].电子技术与软件工程，2014，8（15）：72.

[4] 王意洁，孙伟东，李小勇.云计算环境下的分布存储关键技术[J].软件学报，2012，6（4）：962-986.

[5] 林德根，梁勤欧.云GIS的内涵与研究进展[J].地理科学进展，2012，2（11）：1519-1528.

[6] 李乔，柯栋梁，王小林.云测试研究现状综述[J].计算机应用研究，2012，8（12）：4401-4406，4425.

[7] 陈阳.云计算环境下的软件测试服务研究[J].信息通信，2015，10（12）：190.

[8] 周显明，李建军，王莉华，等.基于云计算的测试公共服务平台设计技术[J].微型机与应用，2015，11（4）：14-16.

[9] 冯登国，张敏，张妍，等.云计算安全研究[J].软件学报，2011，12（1）：71-83.

[10] 叶可江，吴朝晖，姜晓红，等.虚拟化云计算平台的能耗管理[J].计算机学报，2012，7（6）：1262-1285.