软件自动化测试框架STAF概述

闲话不多说，直接入主题
一、什么是STAF

      STAF(Software Testing Automation Framework)是一个由IBM开发的开源、跨平台、支持多语言且基于可重用的组件来构建的自动化测试框架，而这一系列的组件都是一些可以处理调用、资源管理、监视等一些列的服务组成，后面将会介绍这些概念。STAF框架为自动化测试建立了基础，在高层解决方案提供一种可插拨的机制，支持多种平台与多种语言。   

 

二、我们真的需要这个框架么 

      当然，我不是一个推销员，也更不肯能是。但是，我想说的是，单从软件产品测试的角度来看，产品的平台兼容性是一个不可忽视的问题。对于Windows平台上，软件产品需要能够完美的兼容早期的Win98、WinNT系统，还得兼容表现优秀的WinXP、Windows Server系统，更要支持用户群扩大的Win7。 如果产品做的好，甚至还需要兼容Linux、Mac OS。注意了，其实对于每种系统还可以继续分为32位系统与64位系统，而每次产品在Release之前都需要在在上述各个平台上测试N遍。如果纯手工的测试，那么在投入的人力、设备、以及时间成本上是很惊人的，那么一种自动化测试需求便应运而生了，而STAF便是满足这种需求的一种框架。

 

三、怎么运用STAF来解决我们的需求 

      那么，你可能会疑问，STAF框架怎么解决上述这个问题的呢？一种合理的解决方案是，一般公司都会有一些性能配置优越的服务器(暂且称为Lab机器)，而我们工作人员一般的机器性能都仅仅满足我们的日常工作(暂且称为Office机器)，做一些日常的开发和文档处理绰绰有余，但是同时开多台虚拟机跑测试的话，估计机器也就卡的半死不活了，到时候我们只能大眼瞪小眼了，而逐个平台的测试的话，时间却又是我们所不能接受的。所以我们可以将跑测试的工作交由处理能力很强的Lab机器，而我们测试人员的Office机器需要做的则是告诉Lab机器需要做什么，然后Lab机器在执行完测试任务后会将测试结果返回到Office机器上。

     在上述的描述中，Office机器与Lab机器都必须装有STAF，需要指出的是，各个装有STAF环境的机器之间的关系是对等的(Peer to Peer)，也就是没有服务器与客户端区别。Office机器端上的STAF可以通过与Lab机器上的STAF进行通信,从而调用Lab机器上STAF提供的各种服务(例如可以要求Lab机器启动NotePad这个进程或者调用某个测试脚本程序)。为了方便大家理解，可以参考下图进行理解：            
   

                

 

                                                                        图中一些概念下文会做详细讲解

 

四、理解STAF中的一些概念 

        1、STAFProc进程

        STAFProc进程这个概念很重要，在上图中就是STAF Daemo进程(守护进程)。熟悉Linux或者Java的朋友可能对于守护进程这个概念不陌生，守护进程一般是一些运行在后台，进程级别很低的进程，且生命周期一般很长，主要监视系统的一些状态并在适当的时机做出一些操作。如JVM(Java虚拟机)中的垃圾回收器进程，则是运行在虚拟机里面的守护进程，其随着JVM启动而存在，不断的检测是否存在可回收的内存资源，并在适当的时候进行垃圾内存的回收。而在STAF中，也存在这种类型的进程，它就是STAFProc进程，这种进程一般随着系统启动就开始运行，不断的监听来自其他对等断点STAF的请求，并在收到请求后调用相应的服务加载器（ServiceLoader）来加载相应的服务，如调用STAF中的Process服务来启动一个本地进程。
 

       2、STAF服务(Service)

      STAF是基于服务来构建自动化框架的，每个服务就是STAF的可重用组件，其通过STAFProc分派来的任务来实现其"人生价值"。在STAF中主要分为两种类型的服务，一种是内部服务(Internal Service)，一种为外部服务(External Service)。

      那么，上述两种服务有什么区别呢？内部服务的话则一般被集成到STAFProc,一般都是一些比较基本而常用的服务;而外部服务则是需要动态载入，其可执行码不在STAFProc中，一般都在外部Jar中或者外部DLL库中。其实，这个对于Java熟悉的朋友比较好理解，我们Java程序JdK装完后可以使用的那些包(Package)就相当于内部服务，而当我们需要进行一些特殊开发的时候，往往需要引入一些第三方库(如开发蓝牙服务的BlueCover.jar),这些就好比外部服务。

      

      3、内部服务

      有如下常见内部服务:        

服务名称	作用
DELAY	可以使得服务得到延迟一段时间。应用场景：在执行一个耗费时间的任务时候，在进行下一步操作前，需要延迟等待一段时间
PROCESS	可以启动、停止或者查询进程，如执行一个指定的测试脚本程序等
PING	通过该服务检测远程或者本地机器是够通讯的上
SERVICE	该服务可以列出机器上可以使用的服务
SHUTDOWN	该服务用来关闭STAFProc进程，好处在于通过该命令关闭STAFProc,可以释放进程的所占用的资源
FILE SYSTEM	该服务提供网络之间的文件拷贝服务，例如从本机拷贝一些文件到目标测试机上

      

       4、外部服务

       外部服务一般需要到STAF官网去下载服务组件包(网址为http://staf.sourceforge.net/),一般服务组件包下完后还需要一些配置，这个在下篇文章会以STAX为例介绍

，先列出一些常用的外部服务       

服务名称	作用
STAX	一个基于XML的执行引擎，在XML中定义测试工作流，可以实现并行执行、嵌套测试用例、控制运行时间等，STAX支持Java 和 Python 模块
ResPool	用于日志的记录和查看
Monitor	提供查看、创建、删除等针对资源池的管理或操作
Zip	提供压缩与解压

 

      5、服务请求格式

      STAF的服务组件之间通过发送STAF请求(Request)完成各类工作，一个STAF请求格式一般为：STAF Command+EndPoint+Service Name+Request
Content四个组成部分(注意将加号换成空格)。其中，STAF Command就是STAF ; EndPoint部分可以是远程机器IP或者Localhost ; Service Name则是Endpoint端机器上STAF环境中的服务名称（这个可以通过STAF命令来查看，如查看本机STAF环境中的服务列表，可以通过STAF Local Service List命令查看）;  Request
Content则是请求的内容，举几个例子方便大家理解：

      1）请求IP地址为10.3.1.160机器中的STAF的Process服务执行关机的命令：

           STAF 10.3.1.160
processstart command shutdown -s -t 60（不同部分用颜色区分开了）

           备注：对于关机这类具有一定Destructive的操作，我们有时执行上述命令会失败。这是因为在STAF中有安全等级制度，总共分为5个安全等级，在后面会具       体讲到。这时候，我们可能需要在10.3.1.160这台机器的STAF环境中修改下其配置文件，将本地机器或者所在网段的受信任等级提升，并重启服务，在后面的         STAF安全机制会提到。 

      

      2）测试IP地址为10.3.1.145的机器中的STAF服务是否存活(Alive)

           STAF 10.3.1.145
PING PING

           备注：该命令主要是向远程机器的PING服务提交内容为PING的Request，如果对方机器中的STAF环境是存活的话，则本机STAF端回接受到回应，在本机表       现为命令行回显：

           Resonse

           -------------

           PONG

      看到上述命令，就知道对方机器的STAF环境已经是准备就绪的了。在此，提醒初学者要区分直接在命令行中运用Ping命令和上述命令，不要傻乎乎的打开Cmd然后输入Ping 10.3.1.145，要知道，此Ping非彼Ping也。

      

      6、STAF实例 

      在同一个操作系统中，其实我们可以同时运行多个STAF实例，而STAF实例名则成为了每个STAF实例的标示。默认的实例名为STAF,当然我们也可以修改实例名，通过设置环境变量STAF/Config/InstanceName可以改变实例名称（STAF中的环境变量在下面会讲述）。

    

      7、STAF中句柄 

      STAF中的句柄是个唯一的标识，在提交STAF的Request的时候，一般以句柄为颗粒单位提交。一般句柄标识是结合了STAF的实例名和对应进程的部分唯一标识构成。   

 

      8、 STAF中的变量

      在STAF启动之后，其实在内存中就存在一些STAF变量，这些变量主要用来存储一些配置信息、运行时信息以及系统环境信息。由于这些都是加载在内存中的，所以对这些STAF变量的更改会立即生效而无需重启服务。我们可以通过命令STAF Local Var List命令查看本地STAF启动后有哪些变量。

      从官方开放的文档中，还可以看出STAF有变量池的概念，主要分为下列三种变量池：

     1）会维持一个系统(System)变量池(Pool),在这个变量池中的所有变量对于所有的句柄都是可以访问且共用的（可以使用命令STAF Local Var List System命令查看）

     2）同时STAF中存在变量共享池(Shared Pool),除了具有系统变量的特征之外，共享池中的变量可以跨网络共享，即本机可以使用远程机器STAF环境中的共享变量池中的变量(可以使用命令STAF Local Var List Shared查看)

     3）除了上述两种变量，STAF中的每个句柄也拥有自己的变量池，这其中的变量都是私有的：

         查看某个句柄变量池中的变量命令：STAF Local  Var List Handle 1

         备注：注意这儿的1是句柄的标识ID，可以通过命令STAF Local Handle List查看各个句柄对应的标识ID