（计算机应用技术专业论文）基于ttcn3通用解码器的研究与实现.pdf

l i i i i ii ii l t lll l li1 1 1 1 1 1 1 1 1 l y 17 5 8 5 2 2 独创性( 或创新性) 声明 本人声明所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究 成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不 包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京邮电大学或其他 教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任 何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。 本人签名： 重聿垒绛 关于论文使用授权的说明 学位论文作者完全了解北京邮电大学有关保留和使用学位论文的规定，即： 研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京邮电大学。学校有权保 留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许学位论文被查阅和借 阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它 复制手段保存、汇编学位论文。( 保密的学位论文在解密后遵守此规定) 保密论文注释：本学位论文属于保密在一年解密后适用本授权书。非保密论 文注释，本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。 本人签名： 熏垄垒聋： 导师签名： 日期： 日期： 童- ； ， ， ， h 。，0 北京邮电人学硕士研究生学位论文摘要 基于t t c n 一3 通用解码器的研究与实现 摘要 伴随着下一代网络通信技术的迅猛发展，各种网络通信产品层出 不穷，相应的各种通信协议标准也日趋丰富。协议测试是用来保证协 议标准实现正确性与有效性的主要手段，一般包括一致性测试、互操 作性测试和性能测试。目前由e t s i ( 欧洲电信标准协会) 制定的新 一代协议和软件测试标准t i c n 3 已经成为协议测试的主流，具有强 大的功能和广泛的应用范围。 t t c n 3 测试系统由多个实体组成，包括t e 、t m 、c h 、c d 、 t l 、s a 和p a 。c d ( 编解码器) 在t i c n 3 测试系统中担当重要的 角色，是t r c n 3 测试系统与被测系统之间数据转化的桥梁，负责 t r c n 3a t s 数据类型实例与网络数据比特流之间的翻译。编解码器 在t t c n 3 测试系统中留有标准的实现接口，具体的实现需要由开发 协议测试工具的研发工程师完成。因此，不同的协议测试，不仅需要 编写不同的t r c n 3 测试套，而且需要实现不同的编解码器，加重了 工程师的研发负担，降低了协议测试工具的开发效率，同时阻碍了 t t c n 3 协议测试的推广及应用。 本文提出支持不同协议类型的t i c n 3 通用解码器的思想，是对 t r c n 3 协议测试进行了一次研究性的有益尝试。文中的创新点一方 面研究设计了支持不同协议类型的格式定义文件，另一方面设计了通 用解码器的模型并进行实现。通过此项研究，在t r c n 3 协议测试中 探索了一条具有实际应用价值的新途径，并且将可能推动t r c n 3 协 议测试标准的发展。 文中首先对t r c n 3 标准进行了详细的阐述，接着对t t c n 3 测 试系统各功能模块进行了分析，并对t e 与编解码器关系进行了描述。 在以上方面的基础上，提出通用解码器的思想，详细设计了支持不同 协议类型的格式定义文件，同时构建通用解码器的模型并进行实现。 通用解码器通过读取格式定义文件，解析格式规则，实现支持不同协 议类型的自动解码。最后给出协议测试验证结果及工作总结与展望。 关键词：t t c n 3 、测试系统、编解码器、格式规则、测试套 北京邮电人学硕l 研究生学位论文摘要 ， 卜 l ， 1 北京邮电大学硕上研究生学位论文 t h er e s e a r c ha n di m p l e m e n t f 虹i o no f u n i v e r s a ld e c o d e rb a s e do nt t c n 一3 a b s t r a c t w i t ht h ec o n t i n u o u s d e v e l o p m e n to f n e x tg e n e r a t i o n n e t w o r k t e c h n o l o g y , d i f f e r e n tn e t w o r kc o m m u n i c a t i o np r o d u c t sa r ee m e r g i n gi n a ne n d l e s ss t r e a ma n dt h e i rr e l e v a n tc o m m u n i c a t i o np r o t o c o ls t a n d a r d s a r e b e c o m i n gi n c r e a s i n g l y a b u n d a n t p r o t o c o l t e s t i n g ，i n c l u d i n g c o n f o r m a n c et e s t i n g ，i n t e r o p e r a b i l i t yt e s t i n ga n dp e r f o r m a n c et e s t ，i s t h em a i n a p p r o a c h t oe n s u r et h e a c c u r a c y a n d v a l i d i t y o ft h e i m p l e m e n t a t i o no ft h ep r o t o c o ls t a n d a r d s n o w a d a y s ，t h en e wg e n e r a t i o n p r o t o c o la n ds o f t w a r et e s t i n gs t a n d a r d ，c a l l e dt t c n 一3 ，w h i c hi ss p e c i f i e d b ye t s i ( e u r o p e a nt e l e c o m m u n i c a t i o ns t a n d a r d si n s t i t u t e ) ，h a sb e c o m e t h em a i n s t r e a ms t a n d a r do fp r o t o c o lt e s t i n gw i t hi t sp o w e r f u lf e a t u r e sa n d w i d ea p p l i c a t i o ns c o p e t t c n 3t e s ts y s t e mi sc o m p o s e do fan u m b e ro fe n t i t i e s i n c l u d i n g t e ，1 m ，c h ，c d ，t l ，s aa n dp i a i nt t c n - 3t e s ts y s t e m ，t h ei m p o r t a n t r o l e ，c a l l e dc d ( c o d e c ) ，w h i c hi st h eb r i d g eo fd a t ac o n v e r s i o nb e t w e e n t t c n 3t e s ts y s t e ma n dt h es y s t e mu n d e rt e s t i st h et r a n s l a t i o n f u n c t i o n a le n t i t yf o rt h et t c n 3a r sd a t at y p ei n s t a n c ea n dn e t w o r k d a t ab i t s t r e a m t t c n 3t e s ts y s t e ms p e c i f i e st h es t a n d a r di m p l e m e n t a t i o n i n t e r f a c eo fc o d e c ，l e a v i n gt h ei m p l e m e n t a t i o no fc o d e ct od e v e l o p i n g e n g i n e e r so fp r o t o c o lt e s t i n gt o o l s s o ，t h ed e v e l o p m e n to fd i f f e r e n t t t c n 3t e s ts u i t e sa n dc o d e ca r eb o t hr e q u i r e di nd i f f e r e n tp r o t o c o l t e s t i n g ，w h i c hi n c r e a s e st h eb u r d e no nd e v e l o p m e n te n g i n e e r s ，r e d u c e s t h ee m c i e n c yo ft h ed e v e l o p m e n to ft e s t i n gt o o l s ，a n dh i n d e r st h e p r o m o t i o na n da p p l i c a t i o no ft r c n 一3p r o t o c o lt e s t i n g t h ei d e ao ft t c n 一3u n i v e r s a ld e c o d e rs u p p o r t i n gd i f f e r e n tt y p e so f p r o t o c o li sp r o p o s e di nt h i st h e s i s 。w h i c hi sar e s e a r c h o r i e n t e db e n e f i c i a l a t t e m p tf o rt t c n 3p r o t o c o lt e s t i n g o n ei n n o v a t i o no ft h i st h e s i si st h e i 北京邮电大学硕i ：研究生学位论文 s t u d ya n dd e s i g no ff o r m a td e f i n i t i o nf i l eo fd i f f e r e n tp r o t o c o lt y p e s ，t h e o t h e ri n n o v a t i o ni st h ed e s i g na n di m p l e m e n t a t i o no fu n i v e r s a ld e c o d e r m o d e l t h i st h e s i se x p l o r e dan e w w a yw i t hp r a c t i c a la p p l i c a t i o nv a l u ei n q t c n 一3p r o t o c o lt e s t ，w h i c hw i l lp r o m o t et h ed e v e l o p m e n to ft t c n - 3 p r o t o c o lt e s ts t a n d a r d t h et i c n 一3s t a n d a r di si n t r o d u c e di nd e t a i lf i r s t l y a n dt h e nt h e a n a l y s i so fe v e r yf u n c t i o n a lm o d u l e so ft c n - 3t e s ts y s t e ma n dt h e r e l a t i o nb e t w e e nt ea n dc o d e ca r ep r e s e n t e d b a s e do nt h ea b o v et h e o r y , t h ei d e ao fu n i v e r s a ld e c o d e ri sp r o p o s e d ，t h ef o r m a td e f i n i t i o nf i l eo f d i f f e r e n tp r o t o c o lt y p e si sd e s i g n e di nd e t a i l ，a n dt h eu n i v e r s a ld e c o d e r m o d e li sc o n s t r u c t e da n di m p l e m e n t e d u n i v e r s a ld e c o d e rr e a l i z e st h e a u t o m a t i c d e c o d i n g o fd i f f e r e n t p r o t o c o lt y p e sb yr e a d i n g f o r m a t d e f i n i t i o nf i l ea n d a n a l y z i n g t h ef o r m a t r e g u l a t i o n f i n a l l y , t h e v e r i f i c a t i o nr e s u l t so ft h ep r o t o c o lt e s t i n g ，s u m m a r ya n df u t u r ew o r ka r e p r e s e n t e d k e y w o r d s ：t t c n - 3 ，t e s ts y s t e m ，c o d e c ，f o r m a tr e g u l a t i o n ，t e s ts u i t e i v ， i ， 北京邮电人学硕士研究生学位论文目录 目录 第一章引言1 1 1 课题背景及意义1 1 2 研究目标与创新点2 1 3 论文组织和安排2 第二章t t c n 3 介绍3 2 1t t c n 3 语言概述3 2 2t t c n 3 语言标准5 2 2 1 基本语言元素及范围规则5 2 2 2t t c n 3 基本语言元素类型7 2 2 3t i c n 3 测试套的基本结构1 l 2 3t r c n 3 通信配置及操作1 2 2 3 1t t c n 3 通信配置。1 2 2 3 2t t c n 3 通信操作。1 3 2 4t e l e l o g i ct a u 测试平台1 s 第三章 i t c n 3 测试系统1 7 3 1t t c n 3 测试系统架构1 7 3 1 1t t c n 3 执行器( t t c n 3e x e c u t a b l e ) 1 8 3 1 2 测试管理实体( t e s tm a n a g e m e n t ) 1 9 3 1 3 成分处理( c o m p o n e n th a n d l i n g ) 1 9 3 1 4 测试日志( t e s tl o g g i n g ) 2 0 3 1 5 编解码( c o d i n ga n dd e c o d i n g ) 2 0 3 1 6 平台适配器( p l a t f o 姗a d a p t e r ) 2 0 3 1 7 被测系统适配器( s u t a d a p t e r ) 2 0 3 2t 】忙n 3 测试系统接口2 l 3 2 1t t c n - 3 控制接口2 l 3 2 2t e 与c d 的关系2 2 第四章通用解码器的研究设计2 3 4 1 通用解码器思想2 3 4 1 1 传统解码流程2 3 4 1 2 基于格式规则的通用解码2 5 4 2 格式定义文件的研究2 6 4 2 1x m l 标准及l i b x m l 2 库2 6 4 2 2 格式定义文件声明2 7 4 2 3 格式定义文件协议分类2 8 4 2 4 基于二进制报文协议的数据结构：。2 8 4 2 5 基于a s c i i 报文协议的数据结构。3 l 4 3 通用解码器架构设计3 4 4 3 1 通用解码器模型3 4 4 3 2 通用解码器功能流程3 7 第五章通用解码器的实现3 9 v 北京邮电人学硕r 上研究生学位论文目录 5 1 核心解码引擎3 9 5 1 1 测试系统解码分析3 9 5 1 2 核心解码引擎功能流程4 2 5 1 3 核心解码引擎功能实现4 4 5 1 4t c it y p ea n di n t e r f a c e 4 6 5 2 通用解码器格式解析4 9 5 2 1 格式解析功能流程4 9 5 2 2 格式解析功能实现5 0 5 3 通用解码器数据拆分5 2 5 3 1 数据拆分功能流程5 2 5 3 2 数据拆分功能实现5 4 5 3 3 数据拆分规则5 5 5 4 通用解码器组装与类型转换5 7 5 4 1 通用解码器数据组装s 7 5 4 2 通用解码器类型转换 第六章测试及结果分析6 2 6 1 测试环境6 2 6 2 基于二进制报文格式的协议测试6 3 6 2 1d h c p v 6 协议消息报文6 3 6 2 2a d v e r t i s e 格式规则设计6 s 6 2 3 测试过程及结果6 6 6 3 基于a s c i l 报文格式的协议测试一6 7 6 3 1a g p s 协议s v cr e s u l t 报文6 7 6 3 2s v cr e s u l t 格式规则设计6 8 6 3 3 测试过程及结果7 0 第七章总结7 2 7 1 论文总结7 2 7 2 对未来的展望。7 2 参考文献7 3 致谢7 4 攻读硕士学位期间发表的学术论文j 。7 5 v i 北京邮电大学硕上研究生学位论文第一章引言 1 1 课题背景及意义 第一章引言弟一早 jl 百 伴随着下一代互联网与移动通信网的迅猛发展，网络不仅在教育、科研、军 事领域中发挥着重要作用，更重要的是已经深入到人们的日常生活工作中。各种 网络通信产品层出不穷，相应的各种通信协议标准也同趋丰富。i e t f 、o m a 、 i e e e 等国际标准化组织制定协议标准一般采用自然描述语言方式，不同的网络 厂商对于协议标准的理解可能会有所不同，从而会产生协议标准的实现不同，导 致网络产品之间不能正常互联互通。协议测试1 1 j 是保证协议实现的正确性与有效 性的主要手段，一般包括致性测试、互操作性测试和性能测试。 t i c n 3 ( t e s t i n ga n dt e s tc o n t r o ln o t a t i o n3 r dv e r s i o n ，测试和测试控制表示 法第三版) 是一种由e t s i ( e u r o p e a nt e l e c o m m u n i c a t i o n ss t a n d a r d si n s t i t u t e ，欧 洲电信标准协会) 制定的新一代协议和软件测试标准。 i t c n 3 采用核心语言的 形式为测试套的开发提供了更大的方便性和灵活性，它是一种类似于常用高级语 言的测试语言，具有强大的描述能力和广泛的通用性，可以适应新的软件架构和 下一代网络协议的测试需要。其典型的应用领域之一便是协议测试( 包括移动和 互联网协议) 。目前得到广泛应用的t t c n 3 测试系统包括t e s t i n gt e c h n o l o g i e s 公司 的t r w o r k b e n c h 、d a n e t 公司的t r c n 3t o o l b o x 和i b m 公司提供的t a ut e s t e r 。 1 w n 3 测试系统由多个实体组成，包括t e 、t m 、c h 、c d 、t l 、s a 和p a 。 t e 是整个测试系统的核心，主要负责解释或执行t i c n 3a t s ( 抽象测试套) 。 c d ( 编解码器) 是t r c n 3 测试系统与被测系统之间数据转化的桥梁，负责 t r c n 3a t s 数据类型数据与被测系统数据之间的翻译。编解码器在t t c n 测试系 统中留有标准的实现接口，具体的实现需要由开发协议测试工具的研发工程师完 成。因此，不同的协议测试，不仅需要编写不同的t r c n 3 测试套，而且需要实 现不同的编解码器，加重了工程师的研发负担，降低了协议测试工具的开发效率， 同时阻碍了1 t c n 3 协议测试的推广及发展。 目前国内有在编解码器自动生成方面做过相关研究的，也有在基于测试系统 平台的方式下实现编解码的，但这些方面的的相关研究都与具体的测试系统平台 具有紧密的联系，编解码器的实现需要依靠测试系统的t e 编绎或生成类库，不 具有独立性。本文提出的通用解码器思想，完全独立于测试系统平台进行实现， 具有很好的扩展性与独立性，对于推动t t c n 3 协议测试的发展具有很强的现实 意义。 北京邮电犬学硕j j 研究生学位论文第一章引言 1 2 研究目标与创新点 t t c n 3 测试标准是对通信协议进行一致性测试的有效途径，在不同的协议 测试中，需要针对不同的协议报文格式构造不同的t t c n 3 数据类型，并利用 t r c n 3 规范提供的接口实现相应的编解码器，这使得测试人员需要花费大量的 精力来研究具体的编解码机制及t t c n 3 系统测试平台的接口。从减少测试工具 的研发工程师对编解码器进行二次开发工作量的角度考虑，本论文旨在研究和实 现一种支持多种协议类型的t r c n 3 通用解码器，使得测试人员可以将更多的精 力投入到编写抽象测试套的工作中，提高测试的自动化性能。 本课题具有两个创新点。第一个是研究设计格式定义文件，通过对t i c n 3 数据类型的分析，结合不同协议类型报文格式的特点，设计一个格式规则简单、 支持不同协议类型、可扩展性好的格式定义文件。第二个是通过深入研究t r c n 3 测试系统编解码原理，设计通用解码器模型，该模型通过读取格式定义文件，解 析格式规则，各功能模块之间相互运作，实现多种协议类型的自动解码。 通过本课题的研究，在t r c n 3 协议测试中探索了一条具有实际应用价值的 新途径，并且推动t i c n 3 规范在协议测试领域的广泛运用。 1 3 论文组织和安排 本论文共有七章的内容，重点论述了格式定义文件的研究设计及通用解码器 模型的设计与实现。各章节的安排如下： 第一章介绍了课题研究背景及意义，阐明了课题研究的内容和创新点。 第二章从t r c n - 3 核心语言的组成到t i c n 3 标准的内容对t r c n 3 语言做 了一个全方位的阐述。 第三章详细介绍了整个t r c n 3 测试系统的框架和构成，并对其各个组成模 块的功能做了详细的分析。 第四章首先提出通用解码器的思想，然后结合t t c n 3 数据类型进行格式定 义文件的详细设计，最后提出通用解码器的模型与总体设计。 第五章进行了通用解码器的实现，着重通过读取格式定义文件，解析格式规 则，对通用解码器的各功能模块进行详细的设计与实现。 第六章搭建测试环境，通过d h c p v 6 、a g p s 协议的测试例对通用解码器进 行了测试验证。 第七章对论文相关情况进行了总结，并对未来的前景做了展望。 2 北京邮电人学硕：t 研究生学位论文第二章t r c n - 3 介绍 2 1t t c n 3 语言概述 第二章t t c n 一3 介绍 在早期的协议一致性测试中，测试套都是用程序设计语言直接编写的，工作 量大，修改不方便，且容易受测试平台的限制。为此国际标准化组织i s o 和国际 电子电气协会i e c 于1 9 9 2 年合作发布了i s o i e c9 6 4 6 ，其中i s o i e c9 6 4 6 3 是 t t c n ( t r e ea n dt a b u l a rc o m b i n e dn o t a t i o n ，简称t t c ，即树表结合表示法，顾 名思义，就是采用以树和表格为表现形式的测试表示法，其中表格主要用于数据 类型、原语、协议观察点、约束等，树则用于描述测试集、测试例、测试步骤。 t t c n 具有明确的语法和语义，专门针对测试领域提供了很多有用的语法元素， 并且是可执行的。 t i c n 语言处于不断的发展、完善中，版本t t c n 2 其目标仅是面向一致性 测试，它不适合其它测试，如互操作性测试【2 1 、健壮性测试、回归测试、系统测 试，也并不适用于移动协议测试、服务测试以及基于c o r b a 平台的测试。为了 解决这些问题，e t s i ( 欧洲电信标准协会) 提出了一个新版本的t r c n ，该版 本是在t t c n 2 的基础上发展的，即t t c n 3 。t i c n 3 标准化进程，由e t s i 和p t c c ( 协议和测试能力中心) 主导，t t c n 3 语言是一种基于文本的语言和 有现代编程形式的语言，这些特点使得它易学和易用。 t i c n 3 测试语言是欧美先进通讯厂商进行通信协议测试的主要选择语言， 它支持任何的黑盒测试，可以进行多种通讯界面上的各种系统功能测试【3 1 。典型 的应用领域是通信协议测试( 如g s m 、3 g ) 、互联网络协议测试( 如d n s 、i p v 6 、 s i p 、h 3 2 3 、o s p 、s i g t r a n ) 、宽带技术协议测试( 如a t m 、b i s d n ) 、服务测 试、模组测试、c o r b a 平台及a p i s 等的测试。t r c n 3 提供了各领域最佳解决方 案，包括通讯制造业者、服务供应商、测试研究单位、及标准联盟等等。t t c n 3 目前用户包括n o k i a 、a l c a t e l 、s o n u sn e t w o r k s 、m o t o r o l a 、e r i c s s o n 、s i e m e n s ， e t s i 、t e x a si n s t r u m e n t s 及3 g 等。 仅从语法上看，t i c n 3 与早期t i c n 2 相比就有很大的不同【引，它在继承了 t i c n 2 基本功能的基础上，并增加了很多其它功能。像同步和异步通信机制， 测试套参数化，动态并发测试配置等。具有了这些功能，t r c n 3 不仅可以测试 协议，而且可以测试模块、基于c o r b a 的平台以及应用界面( a p i ) 等。 t t c n 3 具有以下特点： 1 、动态并发测试配置能力 3 北京邮电大学硕十研究生学位论文第二章t i c n 3 介绍 2 、同步，异步通信操作 3 、定义编码，显示，用户扩展属性的能力 4 、对数据和过程调用标识模板的描述，并具备强大的匹配机制 5 、模板，测试套参数化 6 、测试结果判断的赋值处理 7 、基于过程的操作和基于消息的通信 8 、和a s n 1 组合使用，以及潜在的其它接口定义语言的使用( 如l d l ) t t c n 3 采用核心语言【5 l 的形式为测试套的开发提供了极大的方便性与灵活 性。t i c n 3 核心语言是一种类似于常用高级语言的测试语言，它除了包含一般 高级语言所共有的语言特性外，还包括一系列测试的专用语言结构和语言对象， 如并发测试组件，模板匹配机制，定时器处理，测试执行控制，同步异步通信 功能等，使其具有更强大的描述能力和更广泛的通用性，以适应新的软件架构和 下一代网络协议的测试需要。 t t c n - 3 用户 图2 1t r c n - 3 核心语言和各种表示形式的用户视图 图2 - 1 展示了t t c n 3 的不同表现格式提供了面向不同应用的视图，并且不 同的应用可以选择不同的表现格式来开发测试套。例如，t r c n 3 抽象测试套的 辅助开发工具可以采用图形表现形式，也可采用x m l 描述方式，借助读取x m l 描述格式提高测试套的开发效率，并且有利于测试系统编解码器的设计与开发实 现通用性。 4 北京邮电人学硕一l 研究生学位论文第二章t i “c n 3 介绍 2 2t i c n 3 语言标准 2 2 1 基本语言元素及范围规则 2 2 1 1 基本语言元素 t t c n 3 基本语言元素包括：模块、组、数据类型、通信端口、测试成分， 函数、可选步、测试例、定时器、常量、变量等。 t i c n 3 的项层单元是由模块组成。每个模块由一个定义部分和一个控制部 分组成。模块的定义部分定义测试成分、通信端口、数据类型、常数、测试数据 模板、函数、测试端e 1 上调用的过程特征( s i g n a t u r e s ) 、测试例等。模块中不能 包含其它子模块，但是它可以从其它模块中引入定义。模块的控制部分调用测试 例并控制它们的执行【5 】，控制部分也可以声明( 局部) 变量等。 表2 - 1t i c n 3 基本语言元素汇总表 语言元素关键字是否在是否在是否在函数是否在 模块定模块控可选步测测试成 义中被制部分试例中被描分中被 描述被描述述描述 t i c n 3 模块定义 m o d u l e 其他模块定义引入 i m p o r t 是 组定义 g r o u p 是 数据类型定义 t y p e 是 通信端口定义 p o r t 是 测试成分定义 c o m p o n e n t 是 特征定义 s i g n a t u r e 是 外部函数常量定义 e x t e r n a l是 常量定义 c o n s t 是是是是 数据特征模板定义 t e m p l a t e 是 函数定义f u n c t i o n是 可选步定义 a l t s t e p 是 测试例定义t e s t c a s e是 变量声明 v a f 是是是 定时器声明 t i m e r 是是是 5 北京邮电大学硕士研究生学位论文 第二章t f c n - 3 介绍 由表2 1t t c n 3 基本语言元素汇总表可知： t i c n 3 具有预定义的基本数据类型和结构类型，如记录( r e c o r d s ) 、集合 ( s e t s ) 、联合( u n i o n s ) 、枚举( e n u m e r a t e d ) 类型和数组。基本数据类型和结 构类型只能在模块定义部分中进行描述。 模板是一种特殊的数据结构，它描述测试端口上被发送和接收的测试数据。 模板定义只能在模块定义部分中被描述。 测试例表达动态测试行为，测试例定义只能在模块定义部分中被描述。 函数、可选步、测试成分、通信端口也只能在模块定义部分被描述。变量、 定时器可以在模块的控制部分、函数、可选步、测试成分中被描述。函数、可选 步、测试成分、通信端口的功能将在下一小节进行详细描述。 2 2 1 2 范围规则 不同的名称存在不同的命名空间中，t i c n 3 提供了七个基本的作用域单位： 模块定义部分、模块控制部分、成分类型、函数、可选步、测试例、复合语句中 的“声明和语句块”。 在程序的不同部分语句中，可以声明同一个名字，只要命名空问不同就可以。 当程序的正文中出现一个名字时，作用域规则会决定应使用该名字的哪一个声 明。一个声明起作用的那部分命名空间称为该声明的作用域1 5 l o 一个名字出现在 程序过程中，则属于该程序过程声明的作用域内，则称这个名字属于局部于该过 程作用域：否则，称为非局部( 全局) 的。 作用域单位层次关系如图2 2 所示。 图2 2 作用域单位层次关系 6 北京邮电大学硕上研究生学位论文 第_ 二章t t c n 3 介绍 由图2 2 作用域层次关系图可知： 1 、在t 1 1 c n 3 语言中，高层作用域单位的声明对其所在层次关系中的同一分 支中下面层次的所有作用域单位来说是完全可见的，而层次关系中低层作用域单 位中的声明对于其上层的那些单位来说是完全不可见的。 2 、在模块定义部分中，所定义的作用域单位对于其它作用域是全局可见的， 也就是说它们可以用在模块的任意位置，并可用于包括该模块定义的所有函数、 测试例和可选步以及控制部分中。 3 、复合语句包括“语句和声明块”，例如i f - e l s e 、w h i l e 、d o - w h i l e 或a l t 语句。 它们可以定义在一个模块的控制部分、测试例、可选步、函数中，或嵌套在其它 复合语句中，例如在一个w h i l e 循环中使用i f - e l s e 语句。 4 、函数、测试例和可选步在 i t c n 3 语言中是独立的作用域单位，它们之间 没有层次关系，即从它们的主体开始处所做的声明仅具有局部可见性，只能用在 给定的函数测试例和可选步中。 5 、在测试成分中，如果出现r i l l l so n 语句，则在测试成分类型中所做的定义 仅仅可以在调用该成分类型或与其相一致的成分类型的函数、测试例和可选步中 使用它们。 6 、在一个可以带参数的语言元素中( 如在一个函数调用中) ，形参的范围应 该被限定在这些参数出现的定义中和相同层次关系的较低的作用域层次中，严格 遵循正常的作用域规则。 7 、模块控制部分中所做的定义仅具有局部可见性，即只能作用在该模块控 制部分中。 2 2 2t i c n 3 基本语言元素类型 t r c n 3 核心语言是一种类似高级程序设计语言的测试语言，在语法和语义 上与通用高级编程语言很类似。可以把t r c n 3 基本语言元素分为两大类：数据 类和执行类。 t i c n 3 数据类元素包括用于表示 i t c n - 3 的类型、值、常量、变量、和模板 的定义。 t r c n 3 执行类语言元素用于表示t r c n 3 的模块控制部分、函数、测试例、 可选步、基本语句( f o r ，d o w h i l e 等) 和行为语句( 选择a l t e r n a t i v e ，重复r e p e a t ，交 叉i n t e r l e a v e d ，返回r e t u r n 等等) 、通信操作、配置操作、定时器操作和测试判决 操作等。如图2 3t r c n 3 基本语言元素的分层结构。 7 北京邮电大学硕十研究生学位论文 第二章t t c n 3 介绍 j ? 医因 ，。 c o m p o n e n t ( c o n s t , v a r ，t i m e n f u c t i o n ( e o n s t ， v a r ，t i m e r ) a l t s t e p ( e o n s t ，v a r ，t i m e r ) 8 圜 北京邮电人学硕上研究生学位论文 第二章t r c n 3 介绍 用，也就是说q t c n 3 中全局变量的概念不存在。变量声明时可以给它赋一个初 始值，这个赋值是可选的。下面是构造记录类型定义的示例： v a tb i t s t r i n gm y v a r ； c o n s ts t r i n gm y c o n s t ：= a b c 模板( t e m p l a t e s ) 用于传送一个特定值的集合或者是测试时接收值的集合是 否与模板说明相匹配。一个模板声明必须详细说明一个基本值的集合，或者是一 个与在相应的类型或者过程特征( s i g n a t u r e ) 中定义的每一个字段( f i e l d ) 相匹 配的符号集合，所以必须完整地描述它。可以用模板来说明带有实际值的消息实 例，一个模板可以被认做是创建一个发送消息或匹配一个接收消息的指令集合。 在一个发送操作中，发送的模板定义了一个完整的字段值集合，在这其中包括在 测试端口上传输的消息。用于发送消息的模板在执行发送操作时会被完全定义， 也就是说所有的字段都会解析成相应的实际值，而且在模板的字段中不会直接或 间接地使用匹配机制。用于接收操作( r e c e i v e ) 的模板在程序中定义了一个与接 收消息相匹配的数据模板，用于接收的模板可以使用匹配机制进行接收数据的匹 配，且接收值与该模板不绑定。消息模板的示例如下： i 。 t e m p l a t em y r e c o r d t y p em y t e m p l a t e ：= f i e l d l ：= ? f i e l d 2 ：= a b 5 6 7 8 e f ，o ! ；t ) 、 2 、执行类语言元素 t t c n 3 的顶层单元是由模块组成。每个模块由一个定义部分和一个控制部 分组成。模块的定义部分定义测试成分、通信端口、数据类型、常数、测试数据 模板、函数、测试端e l 上调用的过程特征( s i g n a t u r e s ) 、测试例等。模块中不能 包含子模块，但是它可以从其它模块中引入定义。模块的控制部分调用测试例并 控制它们的执行，控制部分也可以声明( 局部) 变量等，模块结构示意如下： m o d u l em y m o d u l e 模块定义部分 c o n s ti n t e g e rm y c o n s t a n t ：= 1 ； t y p er e c o r dm y r e c o r d t y p e t e m p l a t em y r e c o r d t y p em y m e s s a g e ：z ) f u n c t i o nm y f u n c t i o n l0 ) t e s t c a s em y t e s t c a s e l 0r u n so nm y m t c t y p e t e s t c a s em y t e s t c a s e 20r u n so nm y m t c t y p e ) 9 北京邮电大