Vortrag zur Diplomarbeit

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Vortrag zur Diplomarbeit

• Automatische Generierung von Testskript-Kommandos
  durch Capturing von Nutzereingaben
• Andreas Hirth

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Übersicht

• Motivation, Intention
• Realisierung
• Fazit
• Demonstration

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ATOSbisheriger Funktionsumfang

• Simulation von Nutzereingaben in Testobjekte
• Auslesen des Status von Elementen eines
  Testobjekts und Vergleich mit erwarteten Werten
• Unterstützung einer Skriptsprache zur Definition
  von Kommandos
• Speichern von Kommandoabläufen in Testskripts
• Zusammenfassen von Testskripts in Testpakten
• Unterstützung bei der Erstellung von Testskripts
  mittels intelligentem Editor

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ATOSeinige Einschränkungen

• Quelltext des Testobjekts muss vorliegen
• Notwendige Informationen werden zum großen Teil
  mit Softwareunterstützung aus den Fremdquellen
  ausgelesen
• müssen per Hand nachbearbeitet, teilweise
  vollständig manuell eingegeben werden
• Unterstützung abhängig von verwendeter
  Entwicklungsumgebung
• Eigenschaften dynamisch erzeugter
  Fensterelemente müssen immer manuell eingegeben
  werden

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ATOSKommandoerzeugung (bisher)

• Schrittweiser Aufbau der Kommandostruktur
• dabei Sicherstellung der Validität erzeugter
  Kommandos
• Invalide Kommandos können nicht erstellt werden
• direkte manuelle Eingabe ist nicht vorgesehen
• die meisten Kommandos bestehen aus 5 oder mehr
  Komponenten

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Neue Idee

• Automatische Kommandoerzeugung
• Aktionen
• der Testskriptdesigner bedient das Testobjekt auf
  übliche Art und Weise
• ATOS schneidet alle Eingaben mit (Capturing) und
  generiert daraus automatisch die entsprechenden
  Testskript-Kommandos (HTS)
• Tests
• in einem zweiten Modus klickt der
  Testskriptdesigner im laufenden Testobjekt ein
  Fensterelement an
• ATOS generiert (nach Auswahl) automatisch
  Testskript-Kommandos, die den Status des
  Fensterelements mit den aktuellen Werten
  vergleichen
• die Nutzeraktionen werden hierbei abgefangen, das
  Testobjekt erhält also keine Eingaben

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Vorteile

• enormer Performance-Gewinn bei der
  Testskript-Erstellung
• automatisch generierte Kommandos sind syntaktisch
  und semantisch korrekt
• der zu programmierende Testfall wird bei der
  Erstellung direkt durchgeführt
• Vermeidung von logischen Design-Fehlern

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Übersicht

• Motivation, Intention
• Realisierung
• technische Grundlagen
• Capturing
• Integration
• Fazit
• Demonstration

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Windows-Nachrichten

• Windows-Nachrichten als Basiskonzept für
• Kommunikation mit und zwischen Fenstern (Dialoge,
  Controls, )
• Synchronisation
• System-Queue ? FIFO
• Übermittlung von Eingaben (Maus/Tastatur)
• Timer

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Was sind Hooks?

• Hooks erlauben es einer Applikation, eine eigene
  Subroutine in die systemweite Nachrichtenverarbeit
  ung einzuschalten
• Möglichkeiten
• Nachrichten "mitschneiden"
• Nachrichten modifizieren oder blockieren
• Systemweite vs. Thread-spezifische Hooks

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Typen von Hooks

• WH_CALLWNDPROC Hook
• WH_CALLWNDPROCRET Hook
• WH_CBT Hook
• WH_DEBUG Hook
• WH_FOREGROUNDIDLE Hook
• WH_GETMESSAGE Hook
• WH_JOURNALPLAYBACK Hook
• WH_JOURNALRECORD Hook
• WH_KEYBOARD_LL Hook
• WH_KEYBOARD Hook
• WH_MOUSE_LL Hook
• WH_MOUSE Hook
• WH_MSGFILTER and WH_SYSMSGFILTER Hooks
• WH_SHELL Hook

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Was können Hooks nicht?

• Idee
• Nachrichten verarbeiten wie in der
  Nachrichten-Schleife der Fensterfunktion
  WndProc()
• Nutzen der von Controls gesendeten Notifications
• z.B BN_CLICKED, EN_CHANGE
• Control-bezogene Aktionen
• Aber
• ob Controls wirkliche die benötigten
  Notifications senden, ist programmabhängig
• Client-Client-Nachrichten laufen nicht über die
  systemweite Nachrichtenverwaltung ? kein Zugriff
  über Hooks

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"Mitschneiden" von Eingaben

• Abfangen von reinen Eingabe-Ereignissen (Maus,
  Tastatur) für das Testobjekt
• Mausklick
• Bestimmen des Ziel-Fensters des Mausklicks aus
  den Koordinaten
• Interpretation abhängig vom Typ des Fensters
• Tastendruck
• Ermittlung des aktiven Fensters
• Interpretation abhängig vom Typ des Fensters

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Bestimmen des Controltyps (1)

• Ermitteln des Klassennamens des Fensters
  (GetClassName())
• Edit
• Static
• Button
• Problem 1
• Programme können Controls in ihrer Funktionalität
  erweitern, ohne das Basisverhalten einzuschränken
• normal steuerbar über HTS-Kommandos
• Aber abweichender Klassenname
• Lösung nutzereditierbare Liste mit Synonymen für
  Klassennamen

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Bestimmen des Controltyps (2)

• Problem 2
• Controls desselben Typs können unterschiedliche
  Eigenschaften haben (und unterschiedliche
  Behandlung erfordern)
• Klasse "Button" realisiert eine Reihe
  unterschiedlichster Controls
• Pushbutton
• Radiobutton
• Checkbox
• Groupbox
• Identifizierung über gesetzte Stylebits möglich
  (GetWindowLong(, GWL_STYLE))

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Übersicht

• Motivation, Intention
• Realisierung
• technische Grundlagen
• Capturing
• Integration
• Fazit
• Demonstration

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Capturing (Übersicht)
Nachrichten
Hook
Code-Segment
installiert steuert
Nachrichten
Daten-Segment
Daten-Segment
Shared Data
sendetInformationen
Testobjekt
ATOS
Abfragen
Antworten
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Capturing
Übersicht

• ATOS installiert Hooks für den Thread des
  Testobjekts
• WH_MOUSE Mausklicks
• WH_KEYBOARD Tastatureingaben
• WH_CALLWNDPROC Menüaufrufe
• jede Nachricht, die einen der installierten Hooks
  betrifft, durchläuft zunächst die zugehörige
  Hook-Funktion (im Kontext des Testobjekts)
• Analyse der Nachricht
• ggf. Informationsübermittlung an ATOS mittels
  nutzerdefinierter Nachricht
• ggf. Stoppen der Übermittlung ? Testobjekt erhält
  die Nachricht nicht

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Capturing (Beispiel 1)

• Beispiel Übermittlung der Information zum
  Ereignis "linke Maustaste gedrückt"
• define WM_CAPTURE_LMOUSEDOWN USER100
• ...
• SendMessage(
• hWnd, // Dialog des Capturing-Moduls
• WM_CAPTURE_LMOUSEDOWN,
• wParam, // LOWORD x-Koordinate
• // HIWORD y-Koordinate
• lParam // Handle des Zielfensters
• )

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Capturing (Beispiel 2)

• Beispiel Übermittlung der Information zum
  Ereignis "Tastatureingabe"
• define WM_CAPTURE_KEY USER102
• ...
• SendMessage(
• hWnd, // Dialog des Capturing-Moduls
• WM_CAPTURE_KEY,
• wParam, // LOWORD 0
• // HIWORD virtueller Tastenkode
• lParam // Handle des Fensters mit dem
• // Fokus
• )

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Interpretation der Eingaben (Mausklick)
Übersicht

• Mausklick (links)
• Prüfen, ob Drücken der Maustaste und Loslassen
  auf demselben Control stattfanden
• Ermitteln des Control-Typs
• Prüfen des Control-Status (aktiviert)
• Generieren eines Kommandos in Abhängigkeit vom
  Control-Typ
• Button Klick
• Radiobutton Auswahl
• Checkbox Setzen/Löschen
• Listbox Auswahl (ggf. Mehrfachauswahl ? mehrere
  Kommandos)
• Combobox Auswahl oder Wert
• Tab Auswahl
• Editbox, Static -
• bei bestimmten Controls überflüssige
  Zwischenkommandos vermeiden (z.B. Editbox,
  Listbox, Combobox)

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Interpretation der Eingaben (Tastatur)
Übersicht

• Tastatureingabe
• Prüfen des virtuellen Tastenkodes
• Ermitteln des Control-Typs (des aktuell
  fokusierten Fensters)
• ggf. Generierung eines Kommandos in Abhängigkeit
  vom Typ des Controls und der gedrückten
  Tastez.B
• Button SPACE Klick
• Button ENTER Klick
• Checkbox ENTER Tastendruck ENTER
• Button 'A' -
• Editbox 'A' Wert setzen
• Combobox 'A' Auswahl oder Wert setzen

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Capturing von Menüaktionen (1. Möglichkeit)

• 1. Möglichkeit Auswerten von WM_COMMAND
  Notification
• das high-order word von wParam gibt Auskunft, ob
  es sich um eine Menüaktion handelt
• Aber unzuverlässig
• Aber nachträglich keine Möglichkeit, das Fenster
  zu ermitteln, zu dem das Menü gehörte
• nicht realisiert

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Capturing von Menüaktionen (2. Möglichkeit)

• 2. Möglichkeit (wurde realisiert) Auswerten der
  WM_MENUSELECT Notification
• Nachricht wird immer empfangen, wenn der Cursor
  über einen neuen Menüpunkt kommt oder mittels
  Tastatur zu einem anderen Menüpunkt gesprungen
  wird
• zwischen auswählbaren und nicht auswählbaren
  (inaktive, Trennlinien, Submenüs) Menüpunkten
  unterscheiden
• aktives Rechteck des Menüpunkts speichern und bei
  nächstem Klick-Ereignis Treffer prüfen
• Fenster, das das Menü aufgerufen hat ermitteln
  zum Zeitpunkt der ersten WM_INITMENU Notification

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Übersicht

• Motivation, Intention
• Realisierung
• technische Grundlagen
• Capturing
• Integration
• Fazit
• Demonstration

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Ziele für die Integration in das ATOS-Grundsystem

• die ATOS-Testsuite soll weiterhin wie bisher
  nutzbar bleiben
• die Erweiterung soll sich möglichst ohne Bruch in
  das ATOS-System einfügen
• die generierten Kommandos müssen gültige
  HTS-Befehle darstellen
• generierte Kommandos sollen nachbearbeitet werden
  können

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Integration eines neuen Dialogs

• Beschränkung auf notwendige und sinnvolle Steuer-
  und Informationselemente
• selbsterklärende Bedienung
• geringer Platzbedarf
• Dialog wird im Vordergrund gehalten
• optisches Feedback bei Generierung neuer
  Kommandos
• grün neues Kommando erfolgreich erzeugt
• gelb letztes Kommando erfolgreich modifiziert
• rot Fehler bei der Kommandoerzeugung

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Modellierung der neuen Klasse'CapturingProcessor'

• Funktionalität
• Hookinstallation, -steuerung
• Auswertung der Hook-Nachrichten
• Ermittlung weiterer benötigter Informationen aus
  dem Testobjekt
• Generierung von kommentierten Kommandos
• Undo-Funktion

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Klasse 'CapturingProcessor'
CapturingProcessor
- struct TEMPORARYDATA UINT uiVal HWND
hWnd HMENU hMenu RECT area
mTempData - unsigned short munInternalState - bo
ol mbHookRunning - HWND mhRunningAppWnd - DWORD
mdwRunningAppPId - HWND mhCallingDlgWnd - UINT
muiGeneratedCmdsCnt
- LineList mCommandList - LineList
mPostCommands - LineList mPreCommands - unsign
ed short munWorkingMode - unsigned short
munLastCmdCreationMode - LRESULT
(mfnStartTestSelDlg)(HWND, Line ) - LineList
mControlTypeSynonyms
CapturingProcessor(const char
szConfigFilePath) virtual CapturingProcessor()
bool Initialize(const char szAppPath,
LRESULT (fnStartTestSelDlg)(HWND, Line ),
HWND hDlgWnd) void Uninitialize() HWND
GetRunningAppTopMostWnd() bool
StartCapturing(HWND hWndMsgTarget) bool
StopCapturing() bool SetWorkingMode(unsigned
short NewWorkingMode) unsigned short
GetWorkingMode() Line Undo() unsigned
short GetLastCmdCreationMode() UINT
GetGeneratedCmdsCnt() LineList
GetCommands(bool bClearCommands) void
ClearCommands() char GetCtrlInfo(HWND
hCtrl) Line CaptureClick(HWND hCtrl, POINT
pt) Line CaptureKey(HWND hCtrl, UINT
uiKeyCode) Line CaptureMenuCmd(HMENU hMenu,
UINT uiMenuItemID) Line CaptureMenuInit(HWND
hWnd) - bool ImportTypeSynonymsFile(char
szFilename) - HWND StartApplication(char
szPath) - void PreparePreAndPostCommands() - UI
NT GetControlType(HWND hWndControl, char
szName) - BOOL IsRunningAppWndValid() - void
MaskQuotes(char szText) - static BOOL CALLBACK
EnumWindowsProc(HWND hWnd, LPARAM lParam)
- Line CaptureClickACTION(HWND hCtrl, POINT
pt) - Line CaptureKeyACTION(HWND hCtrl, UINT
uiKeyCode) - Line CaptureMenuCmdACTION(HMENU
hMenu, UINT uiMenuItemID) - Line
CaptureMenuInitACTION(HWND hWnd) - Line
CaptureClickTEST(HWND hCtrl, POINT pt) - bool
CreateCmdEDITBOX(HWND hCtrl, Line commentLine,
Line commandLine) - bool CreateCmdBUTTON(HWND
hCtrl, Line commentLine, Line
commandLine) - bool CreateCmdTAB(HWND hCtrl,
Line commentLine, Line commandLine) - bool
CreateCmdLISTBOX(HWND hCtrl, Line commentLine,
Line commandLine) - bool CreateCmdLISTBOXMULTI
SEL(HWND hCtrl, Line commentLine, Line
commandLine, UINT uiCmdArraySize) - bool
CreateCmdCOMBOBOX(HWND hCtrl, Line commentLine,
Line commandLine) - bool CreateCmdMENU(HWND
hWnd, HMENU hMenu, UINT uiMenuItemID, Line
commentLine, Line commandLine) - bool
CreateCmdKEY(UINT uiKeyCode, Line commentLine,
Line commandLine) - bool CreateTestCmd(HWND
hCtrl, Line commentLine, Line commandLine,
UINT uiCmdArraySize, unsigned short
unTestMode) - void AddCommandToList(Line
commentLine, Line commandLine, UINT
uiCmdArraySize) - unsigned short
GetKeyHandlingForCtrl(UINT uiKeyCode, UINT
uiControlType) - bool IsLastCmdOfCtrl(char
szControl, HWND hCtrl)
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Trennung von GUI und Logik
Hook
installiert, steuert
ATOS
GUI
Logik
Testsequenz
sendetNachrichten
übermittelt Daten steuert
startet
Capturing Dialog
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Besonderheiten aus dem Capturing erzeugter
HTS-Kommandos

• "herkömmliche" HTS-Befehle beinhalten verbale
  Bezeichner an Stelle der numerischen
  Identifikatoren von Controls
• die Zuordnung wird durch Informationen aus
  URF-Dateien hergestellt
• beim Capturing werden die numerischen
  Identifikatoren ermittelt
• Rückwärts-Zuordnung über Daten aus URF-Dateien
  wäre möglich, würde aber dem Ziel einer
  Quelltext-Unabhängigkeit entgegenstehen
• projektgebundenes Umschalten zwischen entweder
  Nutzung der manuellen Testskript-Erstellung oder
  des Capturings widerspricht Zielstellung
• "herkömmliche" und generierte HTS-Befehle sollen
  innerhalb derselben Testsequenz kombiniert werden
  können
• Einführung eines "Schalters" zum Deaktivieren der
  Substitutionen beim Übersetzen der Kommandos von
  HTS nach ATS

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Neues HTS-Kommando NOSUBST

• Erweiterte HTS-Syntax
• anweisung aktionsschritt auswertungsschritt
  interaktion dateioperation loopstruktur
  kommentar deakt_kommando nosubst_kommando..
  .nosubst_kommando NOSUBST,anweisung
• Kommandos mit dem Präfix NOSUBST werden normal
  verarbeitet, bis auf folgende Einschränkungen
• an Stelle von Control-Bezeichnern oder Menübäumen
  werden die entsprechenden numerischen
  Identifikatoren der Controls oder Menükommandos
  erwartet
• NOSUBST-Kommandos können im ATOS-Befehls-Editor
  bearbeitet werden, eine automatische
  Fehlerkontrolle ist jedoch nicht möglich

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Übersicht

• Motivation, Intention
• Realisierung
• Fazit
• Demonstration

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Fazit und Ausblick

• Erreichte Ziele
• zuverlässiges Capturing der Nutzeraktionen durch
  Interpretation von Eingabe-Nachrichten auf
  niedrigem Level
• schnelle, intuitive Generierung von Aktions- und
  Testkommandos
• Unterstützung des Testens von Applikationen, für
  die kein Quellkode vorliegt
• saubere Einbettung in das ATOS Grundsystem
• Möglichkeit der kombinierten Verwendung von
  manueller Testskript-Erstellung und Capturing
• Erweiterungen, Verbesserungen
• Verwendung der URF-Daten zur Kommando-Generierung,
  wenn vorhanden
• ggf. Unterstützung weiterer Controls
• Abhängig auch von Unterstützung durch HTS

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Übersicht

• Motivation, Intention
• Realisierung
• Fazit
• Demonstration
• Rechner
• Editor

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Diskussion

• Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!