软件互操作性和一致性

软件互操作能力专规一致性测试的探讨
——ISO16100 ——ISO16100－4国际标准简介 ISO16100－
张祖红 东南大学 计算机科学与工程系
概要
1、制定该标准的动因 2、软件互操作能力概述 3、一致性测试的必要性 4、能力专规一致性测试的基本方法和要求 5、能力专规一致性测试的参考点
1、制定该标准的动因
对专规匹配器而言： 对专规匹配器而言：
所需求的软件的专规和制造软件单元MSU的专规都应该以正确的 所需求的软件的专规和制造软件单元MSU的专规都应该以正确的 MSU 专规格式描述； 专规格式描述； 所需求的软件的专规不同于制造软件单元MSU专规， MSU专规 所需求的软件的专规不同于制造软件单元MSU专规，在所需求的 软件的专规里，每个元素必须标明是“强制的” 可选的” 软件的专规里，每个元素必须标明是“强制的”或“可选的”。 但是在制造软件单元MSU专规中不需要这样的表示； MSU专规中不需要这样的表示 但是在制造软件单元MSU专规中不需要这样的表示； 返回的匹配结果必须包含以下内容：进行匹配的两个专规的ID ID， 返回的匹配结果必须包含以下内容：进行匹配的两个专规的ID， 匹配的程度，匹配的详细情况和访问状态的评论。 匹配的程度，匹配的详细情况和访问状态的评论。
目前的问题是： 目前的问题是：
（1）缺乏标准化的机制描述需求，用户根据此 缺乏标准化的机制描述需求， 需求来寻求合适的制造软件组件； 需求来寻求合适的制造软件组件； （2）缺乏标准化的机制来准确描述软件组件的 能力， 能力，制造软件组件的供应商根据此标准描述 软件、注册软件、销售软件组件。 软件、注册软件、销售软件组件。 缺乏标准化的机制来匹配“需求” （3）缺乏标准化的机制来匹配“需求”和“供 使之在应用中绑定， 应”，使之在应用中绑定，实现供求双方的互 操作。 操作。
对模板而言： 对模板而言：
为了得到一致性测试的参考需求和测试标准从而创建CSI， 为了得到一致性测试的参考需求和测试标准从而创建CSI，应该 CSI 分析相应的“能力类” 分析相应的“能力类”； 为了在参考能力类的结构树中搜索相应的“能力类” 为了在参考能力类的结构树中搜索相应的“能力类”，应该使用 字典和分类法并且应该遵循路径的连续性（自顶至底）； 字典和分类法并且应该遵循路径的连续性（自顶至底）； 用于测试实现的额外信息（XITI）应该是由“分类法” 用于测试实现的额外信息（XITI）应该是由“分类法”所指定的 特定领域的应用，应该是在“字典”里能找到的准确的语义， 特定领域的应用，应该是在“字典”里能找到的准确的语义，应 该是特别需求的“平台” 该是特别需求的“平台”； 应该用标准“语法”的完整“内容”来写ATS ATS以便明确地描述模 应该用标准“语法”的完整“内容”来写ATS以便明确地描述模 板的参考需求和测试标准； 板的参考需求和测试标准； ETS由ATS映射得来 最简单的方式是一对一映射。但是通常， 映射得来。 ETS由ATS映射得来。最简单的方式是一对一映射。但是通常，对 于一个特定的模板，只需要部分的测试用例， 所以就要从ATS ATS中 于一个特定的模板，只需要部分的测试用例， 所以就要从ATS中 选择一些测试用例，而且ATS的各种参数的输入值应该用“XML的 ATS的各种参数的输入值应该用 选择一些测试用例，而且ATS的各种参数的输入值应该用“XML的 形式”表示成“良好的格式” 形式”表示成“良好的格式”。
ISO16100系列标准的组成： ISO16100系列标准的组成： 系列标准的组成
ISO16100－1 框架； Framework 2002年 － 框架； 年 ISO16100－2 建规方法论； － 建规方法论； Profiling methodology 2003年 年 ISO16100－3 接口协议和模板； 2004年 － 接口协议和模板； 年 Interface protocols and templates ISO16100－4 一致性测试方法、标准及报 告； － 一致性测试方法、 Conformance Test Methods， ， Criteria and Reports 2005年 年
伴随着这些变化的出现，从技术上要求解决： 伴随着这些变化的出现，从技术上要求解决： （1）如何发现并且使用由不同的供应商提供的 成熟的制造软件组件； 成熟的制造软件组件； 如何反复使用已有的软件组件。 （2）如何反复使用已有的软件组件。 这样，可使系统开发时间变得越来越短，系统 开发成本变得越来越低。
4、能力专规一致性测试的基本方法和要求
一致性测试过程的方法： 一致性测试过程的方法：
eXtra Information for Testing the Implementation 标准或 规范 分析测试的 需求和标准 并产生CSI 并产生 Conformance Statement for Implementation ETS Executable Test Suite 测试的 数据 可 执行的 测试用例 其他 信息 抽象的 测试用例 CSI 添加XITI 添加 CITI = CSI + XITI XITI
基于
能力建规 基于 16100ISO 16100-2 方法论
基于
2、软件互操作能力概述
什么是互操作？ 什么是互操作？
软件互操作表现为软件之间共享并交换信息， 软件互操作表现为软件之间共享并交换信息，以便能够互相协作 共同完成一项功能的能力。 共同完成一项功能的能力。
建立软件能力专规， 建立软件能力专规，增强软件互操作性 软件组件能力专规的建立
结果
测试
产生 ETS
ATS
产生ATS 产生 Abstract Test Suite
Unit Under Test UUT
能力专规一致性测试的要求： 能力专规一致性测试的要求：
能力专规一致性测试的被测单元的类型： 能力专规一致性测试的被测单元的类型：
(1)专规 专规 (2)模板 模板 (3)能力类结构 (3)能力类结构 (4)专规匹配器 专规匹配器
基于 16100ISO 16100-4 一致性测试方法、 一致性测试方法、 标准和报告 一致性测 试和注册 软件单元 能力专规 数据库 （分类法 和领域 本体论） 本体论）
基于
软件单元能力描述
ISO16100-3 ISO16100接口、协议 接口、 和模板 补充 基于 16100ISO 16100-1 框架
Hale Waihona Puke 解决的方法： 解决的方法： • 专门研究制定软件的规范化描述，使得 专门研究制定软件的规范化描述， 软件能够互操作。 软件能够互操作。
11月 4开始 2000 年11月 ISO/TC 184/SC 5/WG 4开始 ISO 16100工作 建立软件能力专规（profile）， 工作， 16100工作，建立软件能力专规（profile）， 对制造软件能力进行规范化描述
一致性是指对标准或规范的实现满足规范的特定的需求。 一致性是指对标准或规范的实现满足规范的特定的需求。 一致性测试（也称一致性评估） 一致性测试（也称一致性评估）是测试一个实现是否符合一个标 准或规范的需求。 准或规范的需求。
一致性测试的必要性
决定一个产品是否与标准或规范相一致对创建一个健壮的、 决定一个产品是否与标准或规范相一致对创建一个健壮的、可互 操作的解决方案是必要的。 操作的解决方案是必要的。一致性测试为软件开发者和用户提供 了合格产品按照预期的情况运行、 了合格产品按照预期的情况运行、以一种已知的方式执行功能或 拥有一个指定的接口或格式的保证。 拥有一个指定的接口或格式的保证。 一致性测试并不是互操作性 的保证，但是它是获得互操作性的一个必要步骤。 的保证，但是它是获得互操作性的一个必要步骤。
对参考类结构而言： 对参考类结构而言：
为了测试“参考类结构”的一致性应该确定相应的“应用领域” 为了测试“参考类结构”的一致性应该确定相应的“应用领域”。 应该根据“分类法” 字典”选择特定的词汇，然后分析“ 应该根据“分类法”和“字典”选择特定的词汇，然后分析“参 考类结构”的内容。 考类结构”的内容。如果在一个特定应用领域人们已经制定了活 动标准，那么就应该按照这个活动标准进行一致性测试。否则， 动标准，那么就应该按照这个活动标准进行一致性测试。否则， 一致性测试应该按照参考类结构的规则进行； 一致性测试应该按照参考类结构的规则进行； 应该把“树的相关范围和深度” 应该把“树的相关范围和深度”作为用于测试实现的额外信息 XITI）； （XITI）； 应该编写ATS ATS以便明确地描述是否遵循了内容路径的完整性和连 应该编写ATS以便明确地描述是否遵循了内容路径的完整性和连 续性， 参考类结构” 是否遵循了树型模式和“XML”形式 形式； 续性，“参考类结构” 是否遵循了树型模式和“XML 形式； ETS由ATS映射得来 最简单的方式是一对一映射。但是通常， 映射得来。 ETS由ATS映射得来。最简单的方式是一对一映射。但是通常，对 于一个特定的参考类结构，只需要部分的测试用例， 于一个特定的参考类结构，只需要部分的测试用例，所以就要从 ATS中选择一些测试用例 而且ATS 中选择一些测试用例， ATS的各种参数的输入值应该用 ATS中选择一些测试用例，而且ATS的各种参数的输入值应该用 XML的形式 表示成“良好的格式” 的形式” “XML的形式”表示成“良好的格式”。
对于每种类型， 对于每种类型，在一致性测试过程的不同阶段 应该有不同的输入和输出。 应该有不同的输入和输出。
对于专规而言： 对于专规而言：
为了得到一致性测试的参考需求和测试标准从而创建CSI， 为了得到一致性测试的参考需求和测试标准从而创建CSI，应该 CSI 分析相应的“模板” 分析相应的“模板”； 用于测试实现的额外信息（XITI）应该是对“MSU专规 专规” 用于测试实现的额外信息（XITI）应该是对“MSU专规”内容的 约束或对“平台”的需求； 约束或对“平台”的需求； 应该用限定的“内容”和标准的“语法”来写ATS ATS， 应该用限定的“内容”和标准的“语法”来写ATS，以便明确地 描述参考需求和测试标准； 描述参考需求和测试标准； ETS由ATS映射得来 最简单的方式是一对一映射。但是通常， 映射得来， ETS由ATS映射得来，最简单的方式是一对一映射。但是通常，对 于一个特定的专规，只需要一部分测试用例，所以就要从ATS ATS中 于一个特定的专规，只需要一部分测试用例，所以就要从ATS中 选择一些测试用例，而且ATS的各种参数的输入值应该用“XML的 ATS的各种参数的输入值应该用 选择一些测试用例，而且ATS的各种参数的输入值应该用“XML的 形式”表示成“良好的格式” 形式”表示成“良好的格式”。