RFT的对象识别技术

虽然目前在Watir的对象识别中(基于IEdev与Autoit)基本没有碰到识别问题,但该文章的介绍还是收获颇多,推荐!

http://www.ibm.com/developerworks/cn/rational/r-cn-extendsrftobj/

2008 年 2 月 28 日

长期困扰 Rational Functional Tester (RFT) 自动化测试的一个问题就是如何有效地识别 GUI 元素，以适应 GUI 的不断变化，这在敏捷开发日益成为主流开发模式的情况下显得更加重要。本文通过大量的实例向您介绍了针对不同的 GUI 元素，选择不同的对象识别技术，以提高 RFT 自动化测试的效率。

RFT 对象概述

RFT 对象

从开发的角度看，GUI 通常都是基于某一 GUI 开发库（SWT/SWING/AWT），这些库通常是按照面向对象的方式进行建模的，它将每一个 GUI 元素映射成该库中某一个类的对象。

从测试的角度看，所有的 GUI 元素，无论基于何种 GUI 库，都被 RFT 映射成对象，RFT 提供一个对象模型框架管理各种 GUI 元素。

图 1 是一个典型的基于 SWT 开发的 GUI，对于其中的一个按钮，在开发者看来，它就是 SWT 库中 Button类的一个对象；但是 RFT 并不区分这是 SWT 库中的按钮，或者是其他 GUI 库的按钮，它都被映射成 RFT 对象模型中GuiTestObject 对象。

在用 RFT 提供的 Inspector 工具获取 GUI 元素时，需要用到开发模型。而进行 RFT 脚本开发时，又需要用到 RFT 对象模型。熟练掌握两种对象模型，对提高 RFT 自动化测试效率非常有帮助。

图 1. RFT 对象模型示例

RFT 对象识别

基于 RFT 的自动化测试，都会采用 IBM 推荐的 ITCL 框架。在这个框架下，所有的脚本被划分为三个层次：对象层，任务层，用例层。对象识别就是在 RFT 的对象模型框架下，得到被测程序的 GUI 对象。它是对象层开发中最核心的任务。

常用的 RFT 的对象识别技术可以分为两大类：静态识别与动态识别。动态和静态方法各有优缺点，静态方法识别效率高、开发成本比较低，但是脚本的可维护性比较差；而动态方法刚好相反。

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扩展 RFT 对象识别技术

采用常用的对象识别技术，可以识别出大部分的 GUI 元素，但有时也会遇到 RFT 无法识别的 GUI 元素，事实上识别这类用常用对象识别技术无法识别的 GUI 元素占用了 RFT 脚本开发的大部分时间。

RFT 中一个非常重要的根接口是 IGraphical 接口，它定义了针对 GUI元素的所有标准操作（click,doubleclick,drag 等）。另外一个非常重要的根类是 GuiTestObject，它继承自TestObject 并实现了 IGraphical 接口。常用对象识别技术中 GUI 元素都是被映射为 GuiTestObject对象。它们在 RFT 对象模型中的位置如图 2 所示。灵活运用这些类、接口及其方法，能够极大地扩展 RFT 对象识别的功能。

图 2. RFT 对象模型类图

• 问题描述

使用 RFT 经常听到的一个谬论就是 RFT 只能测试基于 java 的 GUI 程序，对于 C/C++ 或者 windows 标准控件，RFT 无法识别。事实上，RFT 提供了 IWindow 接口用于识别平台相关的控件。

• IWindow 接口介绍

从图 2 中可以看出，IWindow 接口也继承自 IGraphical 接口，从这点看，IWindow 接口具有与 GuiTestObject 类似的功能。

使用 IWindow 接口能够识别平台相关的 GUI 控件，但是其接口函数的具体实现与平台相关，windows 与 linux 上的实现就不一样，可以通过下述方法判断具体的平台，本文将主要分析 windows 上的应用。

清单 1

• 典型应用

图 3 是记事本的“页面设置”对话框，是一个 windows 原始窗体。如何识别这个窗体，并点击“确定”按钮呢？基于 RFT 的实现方法如下：

图 3. 被测试程序 GUI

确定对象识别的起始点。通常选取最上层窗体作为对象识别的起始点，具体方法如下所示：

清单 2

这些方法都返回一个 IWindow 接口的数组，每一个数组元素代表一个顶层窗口，并且这些窗口之间是互相独立的。

识别符合要求的顶层窗口，即“页面设置”对话框。IWindow 接口提供了两个方法：getText() 与getWindowClassName() 来实现。对于窗体，getText() 返回窗体的标题；对于控件，getText()返回控件的文本。getWindowClassName() 返回 win32 标准控件名。如何知道被测程序的标准控件名呢？在 windows上有许多工具，例如下文中将提到的 AutoIt 以及 Visual Studio 提供的 Spy++。图 4 是用 AutoIt 得到的GUI 元素的属性。

图 4. 利用 AutoIt 得到 GUI 元素的属性

对顶层窗体数组根据文本值和标准控件名进行匹配，则可以识别出符合要求的顶层窗体。这两个方法均返回字符串，为了提高识别的效率，通常对这些字符串进行正则表达式匹配。具体用法如下，参数 sCaption 表示窗体的标题，sWindowClassName 表示窗体的 Win32 标准类名。

清单 3

识别窗体内的控件，即“确定”按钮。以顶层窗口为起点，通过 IWindow 提供的 getChildren()函数可以得到内嵌在顶层窗体的 GUI 控件（如 button，label 等），该方法返回 IWindow接口的数组，对数组元素根据文本值和标准控件名进行匹配，即可识别出内嵌的控件。识别内嵌控件的方法如下，参数 iTopwin表示顶层窗体，sCtrlText 表示控件的文本值，sCtrlClassName 表示控件的 Win32 标准类名。

清单 4

IWindow 还提供了 getOwned() 方法，可以得到出顶层窗体拥有的子窗体（如模式对话框等）。

完成点击“页面设置”窗体中“确定”按钮的 RFT 脚本如下。

清单 5

• 问题描述

在进行 GUI 自动化测试时，一个经常遇到的问题就是如何测试开发者定制的控件？通常一组定制的控件，是作为一个整体被 RFT识别出来，你可以对这个整体作一些操作，但是如何识别出每一个具体的定制控件呢？可以使用 TestObject 类提供的方法：Invoke 函数。

• Invoke 方法介绍

Invoke 方法类似于 java 中的反射机制，它可以在运行时而不是编译时调用函数。通俗地说，在 RFT中，它可以根据字符串来调用相应的函数。这使得不仅可以调用某些确定的方法（如 GuiTestObject的方法），还可以主动查询定制控件本身提供的方法，大大加强了对象识别能力。

• 典型应用

使用 Invoke 函数的一个典型例子就是测试 Notes 8 的 tab 项。Notes 8 的 tab 项是一个定制的 java控件。RFT 会将多个 tab 项识别为一个 GuiTestObject 对象，如何识别出每一个 tab 项呢？并执行关闭 tab 项的操作呢？

首先采用 Object map 方法识别出 RFT 能够识别出的最小的定制控件的集合。如下图 2 红色方框所示的 GUI 元素是 RFT 所能识别出的最小的对象。在本例中它被识别为 GuiTestObject 的对象：sTabFolderObject。

图 5. Notes 8 中定制控件

图 5 Notes 8 中定制控件

确定需要调用的方法。调用 Invoke 方法需要事先知道方法的名称，TestObject 提供了另外一个方法：getMethods 它能够返回控件所有的方法，你可以按照如下的方式调用它。

清单 6

按照这种方式，能够在控制台打印该控件所有可用的方法，从中分析出需要的方法。在本例中发现 getItems 能够返回所有的 tab 项。

调用 Invoke 方法识别出具体的定制控件。完整的用法如下所示，参数 name 表示希望识别的 tab 项的文本值，sTabFolderObject 为上述红色方框表示的对象。

清单 7

完成关闭 tab 项操作。利用 Invoke 可以很便捷的操作 GUI对象，但是一定要避免使用用户所不能操作的方式来操作控件，因为这违背了测试的原则。从 getMethods 返回的方法中发现 dispose方法也可以关闭 tab 项，但很显然用户不能这样操作，而用户关闭 tab 项的操作就是点击 tab 项的“X”。因此在 RFT脚本中，可以首先得到“X”的坐标，然后在该点执行单击操作。具体的方法如下所示。

清单 8





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集成第三方自动化工具

• 问题描述

使用 RFT 进行自动化测试时，经常遇到这样的尴尬，一方面 RFT在识别某些对象时遇到一些问题，比如无法识别，识别效率低，开发识别脚本代价很高。另一方面又有大量的第三方 GUI自动化工具对某些特定的领域有很好的性能。如果能够结合 RFT 与其他自动化工具，就能够极大地提高自动化测试的效率，更加适应敏捷开发与测试。

• AutoIt 介绍

AutoIt 是一种在 windows 平台上，针对 C/C++ 以及 windows标准控件的，免费、开源的自动化管理工具。AutoIt 本身有一种非常简单的脚本语言，这种脚本语言类于Basic，并且其脚本可以直接转化为可执行程序且不依赖于任何库。事实上，AutoIt 的这些功能，RFT 提供的 IWindow接口也能够完成，但 AutoIt 具有更高的效率。

• 典型应用一

仍然以 IWindow 接口中点击“页面设置”对话框中的“确定”按钮为例。介绍如何结合 RFT 与 AutoIt 完成上述操作。

1. 开发 AutoIt 脚本。AutoIt 对 GUI 对象的识别区分 windows 和controls。对于 windows 是通过 title/text 方式进行对象识别；对于 controls 是通过title/text/controlID 方式进行识别。ControlID 是 AutoIt 中特有的概念，它不是一个特定的值，可以是：内部ID，text，class，instance，classmn以及它们的组合。在本例中，最终需要识别的对象是“确定”按钮，同时它又位于“页面设置”窗体中。具体的 AutoIt 脚本如下。

清单 9

1. 在 RFT 中调用 AutoIt 脚本。RFT 提供了多种启动其它进程的方法，其中类RationalTestScript 提供的 startApp 和 Run 方法比较常用。使用 startApp 需要事先在 IDE中进行配置，而 Run 方法具有更多的普遍性，具体的调用方法如下。

清单 10

• 典型应用二

在 RFT 中一类经常遇到的问题就是如何处理那些非预期的活动窗体。例如，点击安全网页上的 link，而这个 link所指向的却是一个非安全的网页，如果浏览器对安全性要求较高的话，就会弹出一个对话框询问你是否仍然打开这个页面，如果选择“是”则下次重复这样的操作将不再会弹出对话框进行询问，否则下次仍然会询问。因此是否会出现这个窗体取决于是否建立了信任关系，而在脚本开发时是无法预见的。

采用常用的对象识别技术，其典型的处理方法如下所示。

清单 11

上述处理方法采用了常用的对象识别技术识别那些非预期的窗体，如果这些窗体无法用常用方法识别，如何来处理这类问题呢？

图 6. 非预期的对话框

图 6 是打开网页前，系统弹出的一个对话框，它是一个 windows 原始窗体，无法采用常用方法识别（当然可以用 IWindow 来识别），以下结合 RFT 和 AutoIt 来处理。

1. 开发 AutoIt 脚本。AutoIt 脚本的任务是点击“Security Alert”对话框中的“Yes”按钮。这可以分为两步，第一步判断对话框是否已经存在；第二步点击“Yes”按钮。具体的 AutoIt 脚本如下所示。

清单 12

1. 开发 RFT 脚本。RFT 脚本有三个任务，第一是点击安全网页上的 link 使得“Security Alert”对话框出现。第二是调用 AutoIt 脚本关闭弹出的对话框。第三是判断非安全网页是否已经打开。具体的 RFT 脚本如下所示。

清单 13

从以上可以看出，相比单纯使用 RFT，基于 RFT 与 AutoIt 的混合解决方案需要的脚本显著减少，大大提高了脚本开发效率。当然这种混合解决方案需要你对 AutoIt 有一定的了解，增加了学习的负担，但是一旦掌握，对于提高自动化测试效率是很明显的。

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总结

本文阐述了各种不同的对象识别技术，其中 IWindow 接口用于识别 windows 标准控件；Invoke 方法用于识别应用程序定制的GUI 控件；此外还介绍了 windows 平台上一款优秀的自动化工具 AutoIt 以及如何与 RFT 结合进行自动化测试。将 RFT常用的对象识别技术与这些特定条件下的对象识别技术相结合，能够使得 GUI 自动化测试更加敏捷。