探索一个软件工程师的无限可能

What is root

root的原理

破解Android root权限的本质是：

在系统中加入一个任何用户都可能用于登陆的su命令。或者说替换掉系统中的su程序，因为系统中的默认su程序需要验证实际用户权限，只有root和shell用户才有权运行系统默认的su程序，其他用户运行都会返回错误。而破解后的su将不检查实际用户权限，这样普通的用户也将可以运行su程序，也可以通过su程序将自己的权限提升。

判断手机是否root

通过adb shell连接至手机以后，执行su命令，如果无法执行，则说明该手机无root权限。

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$ adb shell
shell@hammerhead:/ $
shell@hammerhead:/ $ su
su command not found

How to root

本文中用到的操作系统为Linux（Debian）；Android设备型号为Nexus 5（HAMMERHEAD），Android版本为4.4.4（Build Num KTU84P）

准备工作（Prerequisites）

• 配置Android调试环境：安装adb和fastboot工具，开启USB调试模式（USB debugging），建立手机与电脑之间的USB调试连接。
• Android设备的Bootloader已完成解锁（unlocked）。
• 下载已经完成root的boot.img，例如，CF-Auto-Root-hammerhead-hammerhead-nexus5.img
• 下载第三方TWRP Recovery镜像包，例如，openrecovery-twrp-2.8.7.1-hammerhead.img

方法1：flash rooted boot.img

进行root操作，最便捷方式的便是刷入已经root过的boot.img对原有boot区域进行擦写覆盖。
对于Nexus设备，可以在CF-Auto-Root Repository网站上下载对应设备型号的镜像文件，该镜像中包含了SuperSU程序。

在flash操作前，先将设备切换至fastboot模式。

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$ adb reboot bootloader

在fastboot模式下，在电脑的命令终端中执行如下命令。

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$ fastboot flash boot CF-Auto-Root-hammerhead-hammerhead-nexus5.img
sending 'boot' (9222 KB)...
OKAY [  0.525s]
writing 'boot'...
OKAY [  0.787s]
finished. total time: 1.313s

$ fastboot reboot
rebooting...

finished. total time: 0.511s

采用fastboot flash boot XXX_boot.img进行操作时，手机会将XXX_boot.img下载至设备并对boot区域进行擦写覆盖，从而使手机获得root权限。即使手机再次重启，root权限仍然存在。

再次通过adb shell连接至手机，可以看见，现在已经获取到了root权限。

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$ adb shell
root@hammerhead:/ #

方法2、在Recovery环境下安装SuperSU

该种方法的实现思路在于，给手机安装Custom Recovery，然后在recovery模式下手工安装SuperSU。

具体的操作方式在《详解Recovery》一文中进行了介绍。

方法3、采用TWRP Recovery的OpenRecoveryScript引擎执行命令

对于2.1及以上版本的TWRP Recovery中，可以使用OpenRecoveryScript引擎，在TWRP Recovery启动时执行命令。

1、传输root文件至Android设备

在Android设备未获得root权限之前，具有Write权限的文件夹并不多，通常可将要写入的文件传输至/data/local/tmp/路径下。

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$ adb push UPDATE-SuperSU-v2.46.zip /data/local/tmp/UPDATE-SuperSU-v2.46.zip
$ adb push busybox-signed.zip /data/local/tmp/busybox-signed.zip

2、获取临时root权限

由于后续操作中要向/cache/recovery/目录写入文件，需要用到root权限。针对这种情况，可以采用已经root过的boot.img进行启动，临时获得root权限。

首先，将设备切换至fastboot模式

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$ adb reboot bootloader

然后，采用已经root过的boot.img进行启动。

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$ fastboot boot modified_boot_hammerhead_4.4.4_KTU84P.img
downloading 'boot.img'...
OKAY [  0.463s]
booting...
OKAY [  0.110s]
finished. total time: 0.573s

此处与方法1的区别在于，这里只是临时地采用已经root过的boot.img进行启动，但并没有对boot分区进行写入。当手机重启后，仍然是采用原有的kernel进行启动。

3、创建openrecoveryscript文件

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$ touch openrecoveryscript

在openrecoveryscript文件中，写入如下内容。其中，zip软件包的路径要求是存在于Android设备中的完整路径。

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# openrecoveryscript
set tw_signed_zip_verify 0
install /data/local/tmp/perm-recovery-signed.zip
install /data/local/tmp/UPDATE-SuperSU-v2.46.zip
install /data/local/tmp/busybox-signed.zip

4、写入openrecoveryscript文件

此处就是需要临时用到root权限的地方。

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$ adb push openrecoveryscript /cache/recovery/openrecoveryscript
2 KB/s (169 bytes in 0.057s)

如果没有root权限，写入文件时会提示Permission denied。

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$ adb push openrecoveryscript /cache/recovery/openrecoveryscript
failed to copy 'openrecoveryscript' to '/cache/recovery/openrecoveryscript': Permission denied

5、启动TWRP Recovery环境

启动TWRP Recovery时，会执行/cache/recovery/openrecoveryscript文件中的命令，即安装SuperSU等root软件。

如果手机之前并未安装TWRP Recovery，也可以直接采用TWRP Recovery的镜像包进行启动，同样可以完成/cache/recovery/openrecoveryscript文件中命令的执行。

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fastboot boot openrecovery-twrp-2.8.7.1-hammerhead.img

不管是尝试对Android手机进行刷机的普通用户，还是刚接触Android应用开发的开发者，都会接触到Recovery。本文将从什么是Recovery，怎么在Android设备中安装Recovery环境，如何使用Recovery几个方面对Android Recovery进行介绍。

What is Recovery

通常，在Android设备中会预装Recovery环境，可以用于还原出厂设置、升级操作系统、以及进行问题诊断等。

从类别上，Recovery环境分为两种，Google官方的（the Stock Recovery）Recovery环境和第三方的Recovery环境（the Custom Recovery）。

1、the Stock Recovery

Google官方的Recovery环境提供的功能十分有限，主要包括：

• 重置出厂设置，清除所有数据
• 擦除cache分区
• 刷入官方的升级文件来升级系统

2、the Custom Recovery

针对Google官方Recovery环境功能的不足，许多组织、机构或个人定制了功能更为强大的Recovery环境，统称为第三方Recovery环境。当前最为流行的有两个：ClockworkMod Recovery (CWM)、Team Win Recovery Project (TWRP)。

第三方Recovery环境除了具有Google官方Recovery环境的功能外，还增加了其它特性，主要包括：

• 创建、恢复系统备份
• 安装自定义的ROM
• 安装、删除应用程序

How to Install Recovery

通常，Android设备出厂时都会带有官方的Recovery环境。如果我们需要获取更多的功能，就需要自己安装第三方Recovery环境来替换官方的Recovery环境。

1、准备工作（Prerequisites）

• 配置Android调试环境：安装adb和fastboot工具，开启USB调试模式（USB debugging），建立手机与电脑之间的USB调试连接。
• Android设备的Bootloader已完成解锁（unlocked）。
• 下载第三方Recovery镜像包，例如，openrecovery-twrp-2.8.7.1-hammerhead.img

2、切换至fastboot模式

在flash操作前，先将设备切换至fastboot模式。

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$ adb reboot bootloader

通过fastboot devices命令可以查看到手机与电脑直接的连接状态。

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$ fastboot devices
03f7fc7ad0081a10	fastboot

3、安装Custom Recovery

在fastboot模式下，在电脑的命令终端中执行如下命令，写入recovery.img，并进行重启。

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$ fastboot flash recovery openrecovery-twrp-2.8.7.1-hammerhead.img
sending 'recovery' (14694 KB)...
OKAY [  0.709s]
writing 'recovery'...
OKAY [  1.133s]
finished. total time: 1.842s

$ fastboot reboot
rebooting...
finished. total time: 0.408s

How to Use Recovery

进入Recovery环境

在手机开机状态下，可以通过如下命令进入Recovery环境。

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$ adb reboot recovery
$ adb shell
~ #

从上可以看出，在Recovery环境下，用户具有root权限。

在Recovery环境的手机资源管理器中安装zip格式的软件

如果要安装某些root权限的软件，例如SuperSU.zip，而手机却没有root权限，就可以在Recovery环境下进行安装。

在Recovery环境下，将要安装的应用程序安装包push至手机任意文件夹。

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$ adb push UPDATE-SuperSU-v2.46.zip /sdcard/!ReadyToFlash/Root_Files/UPDATE-SuperSU-v2.46.zip
4604 KB/s (4017098 bytes in 0.852s)

然后在手机Recovery环境的资源管理器中找到该文件，点击安装即可。

采用sideload方式安装zip格式的软件

在Recovery环境下，在手机端开启ADB Sideload，开启后，可以看到手机处于sideload模式。

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$ adb devices
List of devices attached
03f7fc7ad0081a10	sideload

采用adb sideload <filename.Zip>命令，即可进行zip软件包的安装。

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$ adb sideload busybox-signed.zip
Total xfer: 1.24x

在手机端可以看到如下日志信息。

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Undating partition details...
...done
Full  SELinux support is present.
MTP enabled
Starting ADB  sideload feature ...
Installing '/sideload/package.zip'...
************************
Install Busybox apk
************************
- Mounting file  systems ...
- Installing Busybox free ...
- Unmounting file system ...
Done!

在Recovery启动过程中执行命令

对于2.1及以上版本的TWRP Recovery中，可以使用OpenRecoveryScript引擎，在TWRP Recovery启动时执行命令。

具体的方式为，在Android设备的/cache/recovery/目录下创建openrecoveryscript文件，并在其中写入执行命令。

例如：

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# /cache/recovery/openrecoveryscript
set tw_signed_zip_verify 0
install /data/local/tmp/perm-recovery-signed.zip
install /data/local/tmp/UPDATE-SuperSU-v2.46.zip
install /data/local/tmp/busybox-signed.zip

在刚接触Android开发时，通常需要对设备进行root操作，而在root之前，必须要做的一步就是先对设备的Bootloader进行解锁。那么什么是Bootloader？为什么必须要对Bootloader进行解锁？如何对Bootloader进行解锁？本文便围绕着几个问题展开进行介绍。

About Bootloader

顾名思义，Bootloader是操作系统在启动之前需要执行的一段小程序。通过这段小程序，我们可以初始化硬件设备、建立内存空间的映射表，从而建立适当的系统软硬件环境，为最终调用操作系统内核做好准备。

虽然Android系统是开源的，但是设备制造商为了保证系统的稳定性，以及维护自身某些方面的利益，并不希望用户更换为其它厂商的ROM。因此，通常各家设备制造商都会对Bootloader进行加锁。在设备Bootloader处于锁定状态时，无法对ROM进行更改，不能进行root操作，也无法刷机为别的ROM。而要解除这些限制，就需要对Bootloader进行解锁。

How to Unlock Bootloader

不同机型以及不同Android版本的Bootloader的解锁方式略有不同，但基本思路和步骤都是类似的。

本文以设备机型Nexus 5、ROM版本4.4.4为例，讲解解锁Bootloader的具体步骤；PC机的操作系统为Linux（Debian）。

1、准备工作（Prerequisites）

• 配置Android调试环境：安装adb和fastboot工具，开启USB调试模式（USB debugging），建立手机与电脑之间的USB调试连接。
• 数据备份：需要注意的是，bootloader解锁操作会将手机恢复至出厂设置，并清空所有用户数据。因此，在解锁前需要进行必要的数据备份。

2、将手机切换至fastboot模式

不管是要查看Bootloader是否锁定，还是要对Bootloader进行解锁、锁定操作，均需要将手机切换至fastboot模式。切换至fastboot模式可以采用如下两种方式中的任意一种。

• 采用adb命令：将手机开机后连接至电脑，在命令终端中输入adb reboot bootloader。
• 开机时采用组合按键：将手机关机，同时按住组合按键数秒；不同机型的组合按键略有不同，Nexus 5的组合按键为Volume Down和Power。

进入到fastboot模式后，可以看到如下信息。

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FASTBOOT MODE
PRODUCT_NAME - hammerhead
VARIANT - hammerhead D821(E) 16GB
HW VERSION - rev_11
BOOTLOADER VERSION - HHZ11k
BASEBAND VERSION - M897aA-2.0.50.1.16
CARRIER INFO - None
SERIAL NUMBER - 03f7fc7ad0081a10
SIGNING - production
SECURE BOOT - enabled
LOCK STATE - locked

在LOCK STATE一项中，可以看到手机当前处于锁定（locked）状态，若需要进行root操作，则必须先进行解锁（unlock）。如果手机已经处于解锁（unlocked）状态了，则不用再进行unlock操作。

3、对锁定（locked）设备进行解锁（unlock）操作

解锁操作需要将手机通过USB数据线与电脑连接，在电脑的命令终端中通过fastboot工具命令进行解锁操作。

首先，保持手机与电脑的USB连接，在命令终端中查看手机在fastboot模式下与电脑的连接状态。若连接正常，则可以看到如下信息。

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$ fastboot devices
03f7fc7ad0081a10	fastboot

然后，在电脑的命令终端中输入如下命令。在手机上会显示Unblock bootloader?警告提示信息，用手机的音量键选择Yes后，按下手机的电源键进行确认。接下来手机便会进行unlock操作。

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$ fastboot oem unlock
...
OKAY [ 14.907s]
finished. total time: 14.907s

出现如上响应信息后，则表明手机已经解锁成功。在手机屏幕上，也可以看到fastboot模式页面中，LOCK STATE的属性值已经变为unlocked。

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$ fastboot reboot

手机unlock完成后，会恢复到出厂设置，USB调试模式设置也已失效，需要重新进行设置。

1、安装adb和fastboot

在对Android进行调试时，常用的工具有adb和fastboot。

Install Android SDK

adb和fastboot包含在Android SDK的Platform-tools package里面，安装Android SDK后也就具备了adb和fastboot工具。

下载并安装Android SDK tools，打开SDK Manager并安装Android SDK Platform-tools package。

安装完成后，adb和fastboot的存放路径为<path-to-sdk>/platform-tools。为了方便后续使用，可对其配置环境变量。

vim ~/.bashrc:

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if [ -d "<path-to-sdk>/platform-tools" ] ; then
  export PATH="<path-to-sdk>/platform-tools:$PATH"
fi

Install from the command line

如果只是使用adb和fastboot工具，而不想安装完整的Android SDK，可以采用如下方式单独进行安装。

for debian-based Linux distributions:

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$ sudo apt-get install android-tools-adb
$ sudo apt-get install android-tools-fastboot

for rpm-based Linux distributions(Fedora/Centos/RHEL):

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$ sudo yum install android-tools

在Mac OS X中，可以采用homebrew进行安装：

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$ brew install android-platform-tools

2、开启USB调试模式（USB debugging）

对手机进行unlock或root操作需要开启手机的USB调试模式，该设置在手机设置菜单的开发者选项（Developer Options）里面。
对于3.2及以前的Android版本，开发者选项的设置位置为：Settings > Applications > Development；
对于4.0及以上的Android版本，开发者选项的设置位置为：Setting -> Developer Options；需要注意的是，对于4.2及以上的Android版本，开发者选项默认是隐藏的，开启方式为：进入Setting -> About Phone，连续点击7次Build number。

进入开发者选项设置页面，开启开发者选项，并勾选USB调试模式。

3、建立手机与电脑之间的USB调试连接

对于Windows/Mac OSX的开发环境，安装好adb的USB驱动即可。
对于Linux（Debian based）系统的开发环境，若要使用adb或者fastboot工具对手机进行USB调试，则需要配置udev规则。

创建并配置51-android.rules文件

创建51-android.rules文件，并设置Read权限。

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$ sudo touch /etc/udev/rules.d/51-android.rules
$ sudo chmod a+r /etc/udev/rules.d/51-android.rules
$ sudo vim /etc/udev/rules.d/51-android.rules

在51-android.rules文件中，按照如下格式进行配置。

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#HTC
SUBSYSTEM=="usb", ATTR{idVendor}=="0bb4", MODE="0664", GROUP="plugdev"

在该配置文件中：

• ATTR{idVendor}：设备厂商的编号，每个厂商都有专属的唯一编号，例如HTC的venderID为0bb4
• MODE：指定了对该类设备的操作权限，通常设置为0664
• GROUP：指定了该类设备的用户组，通常设置为plugdev

对于venderID，可以在此处查看到主流厂商的编号：all vendors listed by Google
除此之外，也可以将手机通过USB连接至电脑，采用lsusb命令进行查看。该命令会列出连接至电脑的所有设备，ID属性值即为设备厂商的venderID。例如，在如下命令执行返回结果中可以看到，HTC的venderID为0bb4

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$ lsusb
Bus 002 Device 001: ID 1d6b:0003 Linux Foundation 3.0 root hub
Bus 001 Device 004: ID 0e0f:0002 VMware, Inc. Virtual USB Hub
Bus 001 Device 003: ID 0e0f:0002 VMware, Inc. Virtual USB Hub
Bus 001 Device 033: ID 0bb4:0cd6 HTC (High Tech Computer Corp.)
Bus 001 Device 002: ID 0e0f:0003 VMware, Inc. Virtual Mouse
Bus 001 Device 001: ID 1d6b:0002 Linux Foundation 2.0 root hub
Bus 003 Device 001: ID 1d6b:0002 Linux Foundation 2.0 root hub
Bus 004 Device 002: ID 0e0f:0002 VMware, Inc. Virtual USB Hub
Bus 004 Device 001: ID 1d6b:0001 Linux Foundation 1.1 root hub

对udev配置完成后还不能即时生效，需要重启系统，或者重启udev才能使其生效。

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$ sudo /etc/init.d/udev restart

或者

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$ sudo sh -c "(udevadm control --reload-rules && udevadm trigger --action=change)"

再次将手机通过USB连接至电脑后，系统便能检测到设备。

配置用户组

如果当前登录用户不在plugdev用户组内，采用adb或者fastboot工具进行调试的时候需要sudo权限。为了避免每次都这么麻烦，可以将当前登录用户添加至plugdev用户组。

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leo@debian8:~$ groups
leo cdrom floppy audio dip video netdev scanner lpadmin    # 可以看出，当前用户leo并不在用户组plugdev里面
leo@debian8:~$ sudo gpasswd -a username plugdev            # 将用户leo添加至用户组plugdev
leo@debian8:~$ groups
leo cdrom floppy audio dip video plugdev netdev scanner lpadmin    # 用户leo已属于用户组plugdev

RSA指纹密钥认证

对于4.2.2及以上的Android版本，将手机开启USB调试模式并连接至电脑以后，手机屏幕上会出现电脑的RSA指纹密钥验证确认请求，这是Android的一套安全机制，只有点击确认以后才能从电脑上通过adb命令与手机建立调试连接。通常，勾选【Always allow from this computer】并点击确认后，手机便与电脑建立了认证连接，之后即可在电脑上采用adb、fastboot工具对手机进行操作。

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$ adb devices
List of devices attached
HT259W103035	unauthorized    # 若为进行RSA指纹密钥验证确认，则会出现unauthorized提示

$ adb devices
List of devices attached
HT259W103035	device          # 显示device，则说明已经建立了调试连接

需要说明的是，对于4.2.2及以上的Android版本，adb版本要求1.0.31及以上，对应的Android SDK的版本要求为r16.0.1及以上。

本文通过案例的形式，详细讲解黑盒测试用例设计技术中的边界值分析法。

无数的测试实践表明，大量的故障往往发生在输入定义域或输出值域的边界上，而不是在其内部。因此，针对各种边界情况设计测试用例，通常会取得很好的测试效果。
边界值分析法就是对输入或输出的边界值进行测试的一种黑盒测试方法，通常作为对等价类划分法的补充，其测试用例来自等价类的边界。
边界值分析使用与等价类划分法相同的划分，只是边界值分析假定错误更多地存在于划分的边界上，因此在等价类的边界上以及两侧的情况设计测试用例。

如果你对等价类划分法还不了解，可先阅读【黑盒测试用例设计技术–等价类划分法】。

对边界值设计测试用例的原则

（1）如果输入条件规定了值的范围，则应取刚达到这个范围的边界值以及刚刚超过这个范围边界的值作为测试输入数据。
（2）如果输入条件规定了值的个数，则用最大个数、最小个数和比最大个数多1个、比最小个数少1个的数作为测试数据。
（3）根据程序规格说明的每个输出条件，使用原则（1）。
（4）根据程序规格说明的每个输出条件，使用原则（2）。
（5）如果程序的规格说明给出的输入域或输出域是有序集合（如有序表、顺序文件等），则应选取集合中的第一个和最后一个元素作为测试用例。
（6）如果程序中使用了一个内部数据结构，则应当选择这个内部数据结构的边界上的值作为测试用例。
（7）分析程序规格说明，找出其它可能的边界条件。

Example

某程序具有如下功能：文本框要求输入日期信息，日期限定在1990年1月~2049年12月，并规定日期由6位数字字符组成，前4位表示年，后2位表示月；程序需对输入的日期有效性进行校验。
用等价类划分方法和边界值分析法为该程序的“日期检查功能”设计测试用例。

划分等价类 & 选取边界值

步骤一、要求输入6个数字字符yyyynn；参照等价类划分法规则5，划分为一个有效等价类和三个无效等价类。

• 有效等价类（1）：输入6个数字字符
• 无效等价类（2）：输入6个字符，存在非数字的情况
  • 采用边界值，6个字符全为非数字：abcdef
  • 采用边界值，6个字符中有1个为非数字：19930m
• 无效等价类（3）：输入少于6个数字字符
  • 采用边界值，输入5个数字字符
• 无效等价类（4）：输入多于6个数字字符
  • 采用边界值，输入7个数字字符

步骤二、在有效等价类（1）的基础上，参照等价类划分法规则6，对该等价类进行细分；考察6个数是否满足日期格式要求，1990<=yyyy<=2049，01<=nn<=12，参照规则，划分为一个有效等价类和四个无效等价类。

• 有效等价类（5）：日期格式满足要求，1990<=yyyy<=2049，01<=nn<=12
  • 采用边界值，[yyyy,nn]取值为：[1990,06]，[1991,06]，[2020,06]，[2020,11]，[2020,12]
• 无效等价类（6）：yyyy不满足要求，yyyy<1990
  • 采用边界值，[yyyy,nn]取值为：[1989,06]
• 无效等价类（7）：yyyy不满足要求，yyyy>2049
  • 采用边界值，[yyyy,nn]取值为：[2050,06]
• 无效等价类（8）：nn不满足要求，nn<01
  • 采用边界值，[yyyy,nn]取值为：[2020,00]
• 无效等价类（9）：nn不满足要求，nn>12
  • 采用边界值，[yyyy,nn]取值为：[2020,13]

设计测试用例

本文通过案例的形式，详细讲解黑盒测试用例设计技术中的等价类划分法。

等价类划分是一种典型的黑盒测试方法，其原理是把程序的输入域划分成若干部分（子集），然后从每一个子集中选取少数具有代表性的数据作为测试用例。

通过等价类划分，可以在尽可能覆盖所有测试路径的前提下，大幅度减少测试用例的数目。

本文的主要内容有：

• 等价类的概念介绍
• 划分等价类的原则
• 根据等价类设计测试用例的方法
• 案例演示

划分等价类

等价类是指某个输入域的子集合。在该子集合中，各个输入数据对于揭露程序中的错误都是等效的。并合理的假设，测试某等价类的代表值就等于对这一类其它值的测试。

等价类划分有两种不同的情况：

• 有效等价类：指对于程序的规格说明来说是合理的、有意义的输入数据构成的集合。
• 无效等价类：指对程序的规格说明是不合理的或无意义的输入数据所构成的集合。对于具体的问题，无效等价类至少应有一个，也可能有多个。

在设计测试用例时，要同时考虑有效等价类和无效等价类，以此验证软件在正常操作和异常操作时是否都能正常运行。

确定等价类的6条原则：

１、在输入条件规定了取值范围或取值的个数的情况下，可以确立一个有效等价类和两个无效等价类。

• 例1：输入值是学生成绩，输入形式为文本框，要求的输入范围是0～100
  • 有效等价类：0<=输入成绩<=100；
  • 无效等价类1：输入成绩<0；
  • 无效等价类2：输入成绩>100

２、在输入条件规定了输入值的集合或者规定了“必须如何”的条件的情况下，可以确立一个有效等价类和一个无效等价类。

• 例2：输入值是人员性别，输入形式为文本框，要求输入的内容必须在集合{男,女}中
  • 有效等价类：性别＝’男’ 或者 ‘女’
  • 无效等价类：性别＝’人妖’

３、在输入条件是一个布尔量的情况下，可以确立一个有效等价类和一个无效等价类。

• 例3：输入值是状态标识位“是否完成”，输入形式为单选下拉框，选择范围为{是,否}
  • 有效等价类：选项＝’是’ 或者 ‘否’
  • 无效等价类：未进行选择操作

４、在规定了输入数据的一组值（假设Ｎ个），并且程序要对每一个输入值进行处理的情况下，可以确立Ｎ个有效等价类和一个无效等价类。

• 例4：输入值是人员性别，输入形式为文本框，要求输入的内容必须在集合{男,女}中；不同的性别选择将跳转至不同的处理页面
  • 有效等价类1：性别＝’男’
  • 有效等价类2：性别＝’女’
  • 无效等价类：性别＝’人妖’

５、在规定了输入数据必须遵守的规则的情况下，可以确立一个有效等价类（符合条件）和若干无效等价类（从各个角度违反规则）。

• 例5：输入值是人员性别，输入形式为单选下拉框，要求输入的内容必须在集合{男,女}中；
  • 有效等价类：性别＝’男’ 或者 ‘女’
  • 无效等价类1：未选择人员性别
  • 无效等价类2：在浏览器开发工具中将人员性别的属性值更改为’人妖’

６、在确知已划分的等价类中各元素在程序处理中的方式不同的情况下，则应再将该等价类划分为更小的等价类。

• 例6：在例2（输入值是人员性别，输入形式为文本框，要求输入的内容必须在集合{男,女}中）的基础上，不同的性别选择将跳转至不同的处理页面
  • 有效等价类：性别＝’男’ 或者 ‘女’
    • 有效等价类细分1：性别＝’男’
    • 有效等价类细分2：性别＝’女’
  • 无效等价类：性别＝’人妖’

列出等价类表

确定测试用例

根据已列出的等价类表，按照如下步骤确定测试用例：
1）为每个等价类规定一个唯一的编号
2）设计一个新的测试用例，使其尽可能多地覆盖尚未覆盖的有效等价类。重复这一步，最后使得所有有效等价类均被测试用例所覆盖。
3）设计一个新的测试用例，使其只覆盖一个无效等价类。重复这一步，使所有无效等价类均被覆盖。

Example1

某程序具有如下功能：输入3个正数a、b、c，分别作为三边的边长构成三角形，输出这3个数所构成的三角形类型。
用等价类划分方法为该程序进行测试用例设计。

划分等价类

分析思路：
步骤一、要求输入3个数，且3个数都为正数；参照规则5，划分为一个有效等价类和三个无效等价类。

• 有效等价类（1）：a>0; b>0; c>0;
• 无效等价类（2）：a<=0
• 无效等价类（3）：b<=0
• 无效等价类（4）：c<=0

步骤二、在有效等价类（1）的基础上，参照规则6，对该等价类进行细分；考察3个数能否构成三角形，参照规则5，划分为一个有效等价类和三个无效等价类。

• 有效等价类（5）：a>0; b>0; c>0; a+b>c; a+c>b; b+c>a
• 无效等价类（6）：a>0; b>0; c>0; a+b<=c
• 无效等价类（7）：a>0; b>0; c>0; b+c<=a
• 无效等价类（8）：a>0; b>0; c>0; a+c<=b

步骤三、在有效等价类（5）的基础上，参照规则6，对该等价类进行细分；考察3个数能否构成等边三角形，参照规则2，划分为一个有效等价类和一个无效等价类。

• 有效等价类（9）：a>0; b>0; c>0; a+b>c; a+c>b; b+c>a; a=b=c
• 无效等价类（10）：a>0; b>0; c>0; a+b>c; a+c>b; b+c>a; a!=b 或 b!=c 或 c!=a

步骤四、在无效等价类（10）的基础上，参照规则6，对该等价类进行细分；考察3个数能否构成等腰三角形，参照规则4，划分为三个有效等价类和一个无效等价类。

• 有效等价类（11）：a>0; b>0; c>0; a+b>c; a+c>b; b+c>a; a=b!=c
• 有效等价类（12）：a>0; b>0; c>0; a+b>c; a+c>b; b+c>a; b=c!=a
• 有效等价类（13）：a>0; b>0; c>0; a+b>c; a+c>b; b+c>a; c=a!=b
• 无效等价类（14）：a>0; b>0; c>0; a+b>c; a+c>b; b+c>a; a!=b; a!=c; b!=c

设计测试用例

Example2

某程序具有如下功能：文本框要求输入日期信息，日期限定在1990年1月~2049年12月，并规定日期由6位数字字符组成，前4位表示年，后2位表示月；程序需对输入的日期有效性进行校验。
用等价类划分方法为该程序的“日期检查功能”设计测试用例。

划分等价类

步骤一、要求输入6个数字字符yyyynn；参照规则5，划分为一个有效等价类和三个无效等价类。

• 有效等价类（1）：输入6个数字字符
• 无效等价类（2）：输入6个字符，存在非数字的情况
• 无效等价类（3）：输入少于6个字符
• 无效等价类（4）：输入多于6个字符

步骤二、在有效等价类（1）的基础上，参照规则6，对该等价类进行细分；考察6个数是否满足日期格式要求，1990<=yyyy<=2049，01<=nn<=12，参照规则，划分为一个有效等价类和四个无效等价类。

• 有效等价类（5）：日期格式满足要求，1990<=yyyy<=2049，01<=nn<=12
• 无效等价类（6）：yyyy不满足要求，yyyy<1990
• 无效等价类（7）：yyyy不满足要求，yyyy>2049
• 无效等价类（8）：nn不满足要求，nn<01
• 无效等价类（9）：nn不满足要求，nn>12

设计测试用例

在《基于WSDL或SOAP的WebService测试方法–对原理的思考》一文中写道：

从通讯协议层面上来看，SOAP报文只是对传输的内容进行了格式封装，具体传输实现还是依赖于其它应用层协议（如HTTP）。因此我们在测试WebService时，完全可以抛开WSDL和SOAP，直接从HTTP协议层面获取请求和响应的内容，然后采用测试工具构造HTTP请求，实现对WebService的调用。

在本篇文章中，52test.org仍将在测试案例天气预报WebService服务的基础上，详细介绍如何通过HTTP协议测试WebService。

获取HTTP请求

在天气预报WebService服务的各个接口介绍页面中，均包含一个测试工具，可对接口进行调用测试。

例如，接口getWeatherbyCityName的测试工具如下图所示。在theCityName参数框内输入城市的名称，点击【调用】按钮，即可实现对getWeatherbyCityName接口的调用，并获得返回结果。

在WebService的调用过程中，我们无需关注它具体是采用什么样的通讯协议，因为不管是何种通讯协议，具体传输实现还是会依赖于HTTP。因此，我们可以通过HTTP抓包工具对WebService调用过程中的通讯交互数据包进行捕捉。

在这里我们采用Fiddler Web Debugger进行演示。在浏览器中调用接口getWeatherbyCityName的测试工具时，在Fiddler中抓取到对应的HTTP请求，如下图所示。

从该HTTP请求可以获得如下关键信息：

• HTTP请求类型为POST，HTTP版本为1.1
• 请求的URL为：http://webservice.webxml.com.cn/WebServices/WeatherWebService.asmx/getWeatherbyCityName
• POST的数据包为：theCityName=%E5%B9%BF%E5%B7%9E；POST数据包中对中文进行了URL转码

使用获取到的HTTP信息，可构造HTTP请求，从HTTP协议层面对WebService进行调用。

在Fiddler中构造HTTP请求

在Fiddler中，可使用Composer对HTTP请求进行构造，如下图所示。

在Request Body中，修改请求参数theCityName为不同的城市（例如，重庆），Execute请求，查看返回结果。

在LoadRunner中构造HTTP请求

若要进行性能测试，则需在性能测试工具中构造HTTP请求，再通过多进程或多线程机制实现并发压力测试。

在LoadRunner中，可在Web(HTTP/HTML)虚拟用户协议中，采用web_custom_request函数来构造HTTP请求。

具体的代码实现及回放结果如下图所示。

虽然在LoadRunner中返回的中文显示为乱码，但是从城市编码（57516）可以看出，脚本执行后返回了正确的结果。

写在后面

通过这篇文章可以看出，在通讯协议层面上对应用服务进行测试时，可以采用更底层的协议。当然，由于HTTP协议是基于Socket的，在测试WebService时也可以从Socket协议层面进行测试，但估计没人会那么去做。

至此，我们已经对主流的WebService测试方法完成了总结，相关的文章如下：

• 测试工程师的自我修养–理解WebService
• LoadRunner基于WSDL的WebService测试方法
• LoadRunner基于SOAP的WebService测试方法
• 基于WSDL或SOAP的WebService测试方法–对原理的思考
• 基于HTTP的WebService测试方法

截止至今，我们已经总结了两种WebService测试方法，分别对应了两种应用场景：

• 在只获知WSDL的情况下，如何采用LoadRunner测试WebService
• 在具有SOAP报文的情况下，如何采用LoadRunner测试WebService

在文章《LoadRunner基于WSDL的WebService测试方法》和《LoadRunner基于SOAP的WebService测试方法》中，已经详细地描述了两种测试方法的具体实现方式，即使对于一个新接触WebService的测试人员，按照文章中的方法也基本都能完成测试任务。

但是，读到这里你是否会感到困惑：这两种测试方法之间的主要区别在哪儿？两者之间是否存在什么内在联系呢？

没错，虽然从LoadRunner的操作方式（导入WSDL和导入SOAP）与最终生成的封装函数（web_service_call和soap_request）来看，两者完全是两种不同的测试方法，但是从原理层面上讲，他们本质上都是一样的。

别惊讶，我们先来回顾一下WebService的概念。可参考《测试工程师的自我修养–理解WebService》。

在WebService中，涉及到的技术名词主要有包括WSDL和SOAP。其中，WSDL就如同WebService的规格说明书，它详细描述了WebService提供的服务接口，包括每个接口的方法名称、接受的参数类型，以及返回的数据结构。除此之外，WSDL还描述了网络传输协议，即WebService支持以什么协议进行通讯交互。而SOAP作为一种XML编码格式的通讯协议，在WebService中应用得最为广泛，基本上绝大多数WebService都支持SOAP协议，以至于谈到WebService时，会不由自主地联想到SOAP，甚至非常多的人混淆了WSDL和SOAP的概念，常在网上提问两者的区别。

事实上，对于WebService而言，SOAP并不是必须的，我们完全可以采用别的通讯协议来代替它。

现在再回到前面的问题。

在基于WSDL的WebService测试方法中：LoadRunner导入WSDL后，对WSDL进行解析，分析出里面包含的接口以及支持的通讯协议，并以友好的交互界面展示给测试人员。测试人员在界面中选择接口（Operation）和通讯协议（Port Name）后，LoadRunner进行封装，生成了web_service_call函数。

而在基于SOAP的WebService测试方法中：给定的SOAP报文已经限定了特定的接口和输入参数，当然，既然是SOAP报文，采用的通讯协议当然就是SOAP协议，并且在报文中指明了特定的SOAP版本。LoadRunner导入SOAP报文后，经过封装，生成了soap_request函数。

说到这里大家应该比较清楚了，不管是基于WSDL还是基于SOAP，最终无非都是指定WebService接口函数和通讯协议，然后，输入参数，获取响应结果。至于LoadRunner采用了什么样的封装函数，那也只是不同的表现形式而已。

其实，从通讯协议层面上来看，SOAP报文只是对传输的内容进行了格式封装，具体传输实现还是依赖于其它应用层协议（如HTTP）。因此我们在测试WebService时，完全可以抛开WSDL和SOAP，直接从HTTP协议层面获取请求和响应的内容，然后采用测试工具构造HTTP请求，实现对WebService的调用。

在下一篇文章中，52test.org将详细介绍如何通过HTTP协议测试WebService，敬请关注。

背景知识介绍

IP电话

IP电话是指在IP网络上打电话。所谓“IP网络”就是“使用IP协议的分组交换网”的简称。
常见的IP电话有VoIP（Voice over IP），Internet Telephony 和 VON（Voice over Net）。

IP电话网关

IP电话网关（IP Telepathy Gateway），是公用电话网（即公用电路交换电话网，又称传统电话网或电信网）与IP网络的接口设备，其作用包含两个方面：

• 在电话呼叫阶段和呼叫释放阶段进行电话信令的转换
• 在通话期间进行话音编码的转换

IP电话网关的出现，实现了PC机用户之间的IP电话通话（无需经过IP电话网关），PC机用户与固定电话用户的IP电话通话（仅需经过IP电话网关1次），以及固定电话用户之间的IP电话通话（需要经过IP电话网关2次）。

IP电话所需要的几种应用协议

在IP电话的通信中，至少需要两种应用协议，即信令协议和传送协议。
其中，信令协议的作用是帮助主叫者在因特网上找到被叫用户。在公用电话网中，电话交换机根据用户所拨打的号码就能够通过合适的路由找到被叫用户，并在主叫和被叫之间建立一条电路连接。这些都是依靠电话信令（Signaling）实现的。我们听到的振铃音、忙音或一些录音提示，以及打完电话挂机释放连接，都是由电话信令来处理的。现在电话网使用的信令是7号信令SS7。利用IP网络打电话同样也需要IP网络能够识别某种信令。但由于IP电话往往要经过已有的公用电话网，因此IP电话的信令必须在功能上与原有的7号信令相兼容，这样才能使IP网络和公用电话网上的两种信令能够互相转换，从而做到互操作。现有的与信令有关的协议为H.323和SIP，本文只介绍SIP协议。
话音分组的传送协议，其作用是使用来进行电话通信的话音数据能够以时延敏感属性在因特网中传送。常见的传送协议为RTP。

SIP协议

SIP协议，即会话发起协议（Session Initiation Protocol），是使用文本方式的客户服务器协议。
SIP系统只有两种构件，即用户代理（user agent）和网络服务器（network server）。
用户代理包含两个程序，即用户代理客户端UAC（User Agent Client）和用户代理服务器UAS（User Agent Server）；前者用来发起呼叫，后者用来接受呼叫。
网络服务器分为代理服务器（proxy server）和重定向服务器（redirect server）。代理服务器接受来自主叫用户的呼叫请求（实际上是来自用户代理客户端UAC的呼叫请求），并将其转发给被叫用户或下一跳代理服务器；若转发给下一跳代理服务器，则下一跳代理服务器再把呼叫请求转发给被叫用户（实际上是转发给用户代理服务器UAS）。重定向服务器不接受呼叫，它通过响应告诉客户下一跳代理服务器的地址，由客户按此地址向下一跳代理服务器重新发送呼叫请求。
SIP的会话共有三个阶段：建立会话、通信和终止会话。图1给出了一个简单的SIP会话的例子。其中建立会话阶段和终止会话阶段都是使用SIP协议，而中间的通信阶段是使用如RTP这样的传送实时话音分组的协议。

{: .center}

图1 SIP的简单会话过程

在图1中，主叫方（Tesla）先向被叫方（Marconi）发出INVITE报文，这个报文中含有双方的地址信息以及一些其它信息（如通话时话音编码方式等）；被叫方收到请求后，会返回180 Ringing的状态码，并处于振铃状态；若被叫方接受呼叫请求，则返回200 OK的状态码；主叫方再发送ACK报文作为确认（类似于TCP建立连接时的三次握手），然后双方便完成连接，可以进行通话了；通话过程中，双方中的任何一方都可以发送BYE报文以终止会话。如上便是SIP会话的全过程。

SIPp工具介绍

SIPp软件简介

如下是SIPp官方网站上关于SIPp的介绍。

SIPp is a free Open Source test tool / traffic generator for the SIP protocol. It includes a few basic SipStone user agent scenarios (UAC and UAS) and establishes and releases multiple calls with the INVITE and BYE methods. It can also reads custom XML scenario files describing from very simple to complex call flows. It features the dynamic display of statistics about running tests (call rate, round trip delay, and message statistics), periodic CSV statistics dumps, TCP and UDP over multiple sockets or multiplexed with retransmission management and dynamically adjustable call rates.
SIPp can be used to test various real SIP equipment like SIP proxies, B2BUAs, SIP media servers, SIP/x gateways, SIP PBX, … It is also very useful to emulate thousands of user agents calling your SIP system.

SIPp的安装（Windows）

SIPp几乎可以运行在所有UNIX平台上，HPUX、Tru64、Linux (RedHat, Debian, FreeBSD)和Solaris/SunOS。并且，SIPp已被移植到Windows平台。

• 在Linux/Unix平台上，SIPp采用源代码的形式进行提供，需要通过编译源代码的方式进行安装。
• 在Windows平台上，SIPp提供了预编译的可执行文件，可以直接进行安装；也可以通过在Windows系统中安装CYGWIN模拟Linux环境，然后通过编译源代码的方式进行安装。

通常情况下，在Windows平台中通过预编译可执行文件可以快速完成安装，操作简单且成功率高，但该种方式存在局限性，主要有如下几点：

• Windows预编译版本的功能存在删减，不支持PCAP（语音）和密码验证功能；
• Windows的预编译版本较为滞后，例如当前SIPp的最新版本为3.4，而Windows的最新预编译版本为3.2；
• 相比于Linux/Unix平台，SIPp在Windows平台上运行不够稳定，特别是并发量较大时可能会出现问题，因此不适宜进行压力测试。

SIPp的工作原理

对于电话而言，每台电话机既是客户端（可拨打电话）也是服务端（可接听电话）。同理，SIPp模拟用户代理，也有两种工作模式：UAC和UAS。

SIPp中具有场景（scenario）的概念，它是一个XML格式的文件，其作用是用来描述SIP协议通讯过程。具体地，UAC和UAS分别对应一个场景文件：uac.xml用于描述客户端的呼叫，uas.xml用于描述服务端的响应。在SIPp工具中，已经内置了许多场景文件，可直接使用；测试人员也可参照场景文件的格式要求，自定义编写场景文件。

另外，SIPp采用了数据与场景分离的设计，从而使工具的使用更加灵活。其中，数据包括IP地址、端口号、电话号码、用户名等内容。通常，测试数据保存在CSV文件中，如data.csv。

SIPp是通过命令行的方式操作调用的。例如，在利用SIPp模拟UAC发起呼叫时，可在cmd窗口中运行如下命令：

1

sipp -sn uac 172.31.89.4:5060 -r 1 -rp 3000 -inf data.csv -p 7098 -i 172.31.89.242 -s 8001 -sf uac_onecall.xml –m 1000 –l 900

可以看出，如果每次都在命令行中输入命令进行运行，效率将十分低下；因此，可以将配置好的命令保存在bat批处理文件中，方便测试时直接调用。

SIPp的常用工作模式

SIPp具有三种常用工作模式：

• 当SIPp作为UAC时，可向已有电话终端（电话机或运行在电脑上的虚拟终端）发起呼叫；
• 当SIPp作为UAS时，可接收到现有电话终端（电话机或运行在电脑上的虚拟终端）发起的呼叫；
• SIPp还可同时作为UAC和UAS，并使用UAC向UAS发起呼叫，以此来对代理服务器进行测试。

图2是对第三种模式的描述。

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图2 SIPp工作原理

在该种模式下，需先运行服务端UAS，然后再运行客户端UAC。接下来，UAC便参照uac.xml场景文件的描述，发起呼叫；而UAS则参照uas.xml场景文件的描述，对呼叫进行响应；整个通讯过程遵循SIP协议，在本文的1.4节已经进行了介绍。

SIPp的使用

SIPp的配置文件

通过本文2.3节的介绍可知，使用SIPp时会涉及到5个文件：uac.xml, uas.xml, data.csv, uac.bat, uas.bat。

其用途简要说明如下：

• uac.xml：用于描述客户端UAC的SIP信号流程；
• uas.xml：用于描述服务端UAS的SIP信号流程；
• data.csv：存储数据的文件，方便在uac.xml和uas.xml中引入的相应数据；
• uac.bat：存储SIPp命令及参数，便于执行时直接调用，模拟UAC的呼叫；
• uas.bat：存储SIPp命令及参数，便于执行时直接调用，模拟UAS的响应。

由于uac.xml和uas.xml类似，uac.bat和uas.bat类似，本文只对uac.xml、uac.bat和data.csv三个文件进行讲解。

uac.xml

SIPp默认自带的uac.xml内容如下：

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<?xml version="1.0" encoding="ISO-8859-1" ?>
<!DOCTYPE scenario SYSTEM "sipp.dtd">

<scenario name="Basic Sipstone UAC">
  <!-- In client mode (sipp placing calls), the Call-ID MUST be         -->
  <!-- generated by sipp. To do so, use [call_id] keyword.              -->
  <send retrans="500">
    <![CDATA[

      INVITE sip:[service]@[remote_ip]:[remote_port] SIP/2.0
      Via: SIP/2.0/[transport] [local_ip]:[local_port];branch=[branch]
      From: sipp <sip:sipp@[local_ip]:[local_port]>;tag=[call_number]
      To: sut <sip:[service]@[remote_ip]:[remote_port]>
      Call-ID: [call_id]
      CSeq: 1 INVITE
      Contact: sip:sipp@[local_ip]:[local_port]
      Max-Forwards: 70
      Subject: Performance Test
      Content-Type: application/sdp
      Content-Length: [len]

      v=0
      o=user1 53655765 2353687637 IN IP[local_ip_type] [local_ip]
      s=-
      c=IN IP[media_ip_type] [media_ip]
      t=0 0
      m=audio [media_port] RTP/AVP 0
      a=rtpmap:0 PCMU/8000

    ]]>
  </send>

  <recv response="100" optional="true">
  </recv>

  <recv response="180" optional="true">
  </recv>

  <!-- By adding rrs="true" (Record Route Sets), the route sets         -->
  <!-- are saved and used for following messages sent. Useful to test   -->
  <!-- against stateful SIP proxies/B2BUAs.                             -->
  <recv response="200" rtd="true">
  </recv>

  <!-- Packet lost can be simulated in any send/recv message by         -->
  <!-- by adding the 'lost = "10"'. Value can be [1-100] percent.       -->
  <send>
    <![CDATA[

      ACK sip:[service]@[remote_ip]:[remote_port] SIP/2.0
      Via: SIP/2.0/[transport] [local_ip]:[local_port];branch=[branch]
      From: sipp <sip:sipp@[local_ip]:[local_port]>;tag=[call_number]
      To: sut <sip:[service]@[remote_ip]:[remote_port]>[peer_tag_param]
      Call-ID: [call_id]
      CSeq: 1 ACK
      Contact: sip:sipp@[local_ip]:[local_port]
      Max-Forwards: 70
      Subject: Performance Test
      Content-Length: 0

    ]]>
  </send>

  <!-- This delay can be customized by the -d command-line option       -->
  <!-- or by adding a 'milliseconds = "value"' option here.             -->
  <pause/>

  <!-- The 'crlf' option inserts a blank line in the statistics report. -->
  <send retrans="500">
    <![CDATA[

      BYE sip:[service]@[remote_ip]:[remote_port] SIP/2.0
      Via: SIP/2.0/[transport] [local_ip]:[local_port];branch=[branch]
      From: sipp <sip:sipp@[local_ip]:[local_port]>;tag=[call_number]
      To: sut <sip:[service]@[remote_ip]:[remote_port]>[peer_tag_param]
      Call-ID: [call_id]
      CSeq: 2 BYE
      Contact: sip:sipp@[local_ip]:[local_port]
      Max-Forwards: 70
      Subject: Performance Test
      Content-Length: 0

    ]]>
  </send>

  <recv response="200" crlf="true">
  </recv>

  <!-- definition of the response time repartition table (unit is ms)   -->
  <ResponseTimeRepartition value="10, 20, 30, 40, 50, 100, 150, 200"/>

  <!-- definition of the call length repartition table (unit is ms)     -->
  <CallLengthRepartition value="10, 50, 100, 500, 1000, 5000, 10000"/>

</scenario>

如该文件所示，UAC首先发送INVITE请求，按照预期，UAC将依次接收100、180和200状态码，然后UAC再次发送ACK进行确认，从而完成通信连接的建立；最后，UAC发送BYE请求，结束通话，从而断开通信连接。

data.csv

在data.csv文件中，第一行描述数据的读取方式，如顺序读取（SEQUENTIAL）、随机读取（RANDOM），或者自定义方式（USER）。
从第二行开始，每行描述一次呼叫时使用的数据；如果每次呼叫时调用的参数有多个，那么就可用分号（”;”）进行分离，并可在XML文件中进行调用，每行的数据从左到右依次为[field0], [field1], …。

csv文件的编写示例如下：

1
2
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5
6

SEQUENTIAL
#注释将被忽略
Sarah;sipphone32
Bob;sipphone12
#This line too
Fred;sipphone94

XML调用CSV的具体方式如图3所示。

{: .center}

图3 XML调用CSV的原理

uac.bat

1

sipp -sn uac 172.31.89.4:5060 -r 1 -rp 3000 -inf data.csv -p 7098 -i 172.31.89.242 -s 8001 -sf uac_onecall.xml –m 1000 –l 900

各个参数说明：

• 172.31.89.4:5060：远端地址和端口（在xml脚本中用[remote_ip]，[remote_port]引用）
• -r 1 -rp 3000：每三秒钟（3000毫秒）发起一个呼叫
• -inf data.csv：引入数据配置文件
• -p 7098：本地端口（在xml脚本中用[local_port]引用）
• -i 172.31.89.242：本地地址（在xml脚本中用[local_ip]引用）
• -s 8001：被叫号码（在xml脚本中用[service]引用）
• -sf uac_onecall.xml：引用xml脚本文件，根据需要模拟的呼叫流程编写
• -sn uac :执行默认的uac流程，如需执行自己编写的流程文件，命令中应不含此参数
• -m 1000:发送1000次呼叫后停止并退出。
• -l 900 :最大同时保持呼叫量，默认值为3*caps值呼叫时长，当因种种原因导致现存呼叫总数达到此值时，SIPp将停止产生新的呼叫，等待现存呼叫总数低于此值时才继续产生呼叫。
• -trace_err跟踪所有错误消息，并把错误消息保存到文件场景文件描述的 {fileName}_{pid}_errors.log 文件中
• -trace_screen 当程序结束时候打印统计信息并弹出屏幕（如果在后台运行的话）

使用SIPp对基于SIP协议的网络电话进行性能测试

测试内容

• 测试某通信服务器在400组并发呼叫过程中的CPU负载峰值和内存占用率。

测试场景分析

呼叫发起端：湖北省公安厅的两台测试机，每台测试机模拟出等量的电话终端，向十堰市公安局的物理电话机发起呼叫。
电话接收端：十堰市公安局的400台物理电话机。
网络环境：湖北省公安信息网。

测试环境的网络拓扑图如图4所示。

{: .center}

图4 被测系统的网络拓扑图

测试方法

利用SIPp测试工具模拟电话终端，向物理电话机终端发起呼叫，保持呼叫16秒后，SIPp终止呼叫。
在测试过程中，通过命令的方式监控并记录通信服务器的CPU负载峰值和内存占用率。

测试步骤

（1）配置SIPp测试工具：在湖北省公安厅的两台测试机上分别配置SIPp的场景文件（uacTest.xml，详见附录），数据文件（CallNumber.csv，详见附录）和测试控制文件（test.bat，详见附录）。
（2）开启通信服务器的资源监控：远程登录至十堰市公安局网络电话通信服务器，执行资源监控命令，开启对通信服务器CPU负载和内存的监控。
（3）执行测试：在湖北省公安厅的两台测试机上同时执行SIPp控制文件（bat文件）。
（4）获取测试结果：测试完毕后，导出被测通信服务器的资源监控结果，提取出并发测试期间中的资源监控结果。

参考资料

• 电子工业出版社 计算机网络（第5版）谢希仁 编著。
• http://sipp.sourceforge.net/

附录

test.bat

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sipp -sf uac.xml -inf CallNumber.csv -i 10.XX.XX.151 -p 5061 -s 96018702 -m 1 -r 1 10.XX.XX.114:5060 -trace_err

uacTest.xml

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<?xml version="1.0" encoding="ISO-8859-1" ?>
<!DOCTYPE scenario SYSTEM "sipp.dtd">

<scenario name="Basic Sipstone UAC">
  <!-- In client mode (sipp placing calls), the Call-ID MUST be         -->
  <!-- generated by sipp. To do so, use [call_id] keyword.              -->
  <send retrans="500">
    <![CDATA[

      INVITE sip:[field0]@[remote_ip]:[remote_port] SIP/2.0
      Via: SIP/2.0/[transport] [local_ip]:[local_port];branch=[branch]
      From: "[service]" <sip:[service]@[remote_ip]>;tag=[call_number]
      To: "[field0]" <sip:[field0]@[remote_ip]>
      Call-ID: [call_id]
      CSeq: 1 INVITE
      Contact: sip:[service]@[local_ip]:[local_port]
      Max-Forwards: 70
      Subject: Performance Test
      Content-Type: application/sdp
      Content-Length: [len]

      v=0
      o=- 1 2 IN IP[local_ip_type] [local_ip]
      s=-
      c=IN IP[media_ip_type] [media_ip]
      t=0 0
      m=audio [media_port] RTP/AVP 0 8 18 101
      a=rtpmap:18 G729/8000

    ]]>
  </send>

  <recv response="100" optional="true">
  </recv>

  <recv response="180">
  </recv>

  <!-- Set Ring Time   -->
  <pause milliseconds="8000"/>

  <!-- Abort Call   -->
  <send retrans="500">
    <![CDATA[

      CANCEL sip:[field0]@[remote_ip]:[remote_port] SIP/2.0
      Via: SIP/2.0/[transport] [local_ip]:[local_port];branch=[branch]
      From: "[service]" <sip:[service]@[remote_ip]>;tag=[call_number]
      To: "[field0]" <sip:[field0]@[remote_ip]>
      Call-ID: [call_id]
      CSeq: 1 CANCEL

    ]]>
  </send>

  <!-- By adding rrs="true" (Record Route Sets), the route sets         -->
  <!-- are saved and used for following messages sent. Useful to test   -->
  <!-- against stateful SIP proxies/B2BUAs.                             -->
  <recv response="200" rtd="true"></recv>

  <!-- Packet lost can be simulated in any send/recv message by         -->
  <!-- by adding the 'lost = "10"'. Value can be [1-100] percent.       -->
  <send>
    <![CDATA[

      ACK sip:[service]@[remote_ip]:[remote_port] SIP/2.0
      Via: SIP/2.0/[transport] [local_ip]:[local_port];branch=[branch]
      From: sipp <sip:sipp@[local_ip]:[local_port]>;tag=[call_number]
      To: sut <sip:[service]@[remote_ip]:[remote_port]>[peer_tag_param]
      Call-ID: [call_id]
      CSeq: 1 ACK
      Contact: sip:sipp@[local_ip]:[local_port]
      Max-Forwards: 70
      Subject: Performance Test
      Content-Length: 0

    ]]>
  </send>

  <!-- This delay can be customized by the -d command-line option       -->
  <!-- or by adding a 'milliseconds = "value"' option here.             -->
  <pause milliseconds="8000"/>

  <!-- The 'crlf' option inserts a blank line in the statistics report. -->
  <send retrans="500">
    <![CDATA[

      BYE sip:[service]@[remote_ip]:[remote_port] SIP/2.0
      Via: SIP/2.0/[transport] [local_ip]:[local_port];branch=[branch]
      From: sipp <sip:sipp@[local_ip]:[local_port]>;tag=[call_number]
      To: sut <sip:[service]@[remote_ip]:[remote_port]>[peer_tag_param]
      Call-ID: [call_id]
      CSeq: 2 BYE
      Contact: sip:sipp@[local_ip]:[local_port]
      Max-Forwards: 70
      Subject: Performance Test
      Content-Length: 0

    ]]>
  </send>

  <recv response="200" crlf="true">
  </recv>

  <!-- definition of the response time repartition table (unit is ms)   -->
  <ResponseTimeRepartition value="10, 20, 30, 40, 50, 100, 150, 200"/>

  <!-- definition of the call length repartition table (unit is ms)     -->
  <CallLengthRepartition value="10, 50, 100, 500, 1000, 5000, 10000"/>

</scenario>

CallNumber.csv

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SEQUENTIAL
96038000;
96038001;
96038002;
......

引言

在测试场景中，常会遇到需要提交系统时间的情况。本文对使用LoadRunner获取系统时间的几种方法进行探讨。

常用的方法有如下四种：

• 方法一：使用LR的参数化功能
• 方法二：使用LR函数lr_save_datetime()
• 方法三：使用C语言标准函数库中的time()和ctime()
• 方法四：使用C语言的tm结构，把时间分解成若干元素，再根据需求进行重组

方法一：使用LR的参数化功能

操作步骤：

1、在Parameter List窗口中新建一个参数localtime_now，Parameter type选择为【Date/Time】
2、设置Date/Time format，具体格式可参照帮助手册，例如%Y-%m-%d %H:%M:%S对应的是2013-10-28 16:43:06
3、在脚本中，利用函数lr_eval_string将参数localtime_now转换为变量tt_1
4、在脚本中引用变量tt_1

对应的脚本如下：

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char *tt_1;
tt_1 = lr_eval_string("{localtime_now}");
lr_message("系统当前的时间为：%s", tt_1);

运行结果：
系统当前的时间为：2013-10-28 16:43:06

方法二：使用LR函数lr_save_datetime()

在LoadRunner中，函数lr_save_datetime可以将当前时间赋值给指定参数，并可在赋值时选择时间样式。

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char *tt_2;
//获得当前系统时间，并根据设置的格式将当前时间赋值给 times
lr_save_datetime("%Y-%m-%d %H:%M:%S", DATE_NOW+TIME_NOW, "localtime_2");
tt_2 = lr_eval_string("{localtime_2}");
lr_message("系统当前的时间为：%s", tt_2);

运行结果：
系统当前的时间为：2013-10-28 17:43:16

方法三：使用C语言标准函数库中的time()和ctime()

对应的脚本如下：

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long tt_3;
time(&tt_3);
lr_message("系统当前的时间为：%s", ctime(&tt_3));

运行结果：
系统当前的时间为：Mon Oct 28 17:43:16 2013

方法四：tm结构分解

说明：tm结构即是一个结构体，将时间分解为9个部分，将时间的各个部分赋值给不同的变量，然后根据实际需求，将各个部分进行重组后使用。

对应的脚本如下：

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Action()
{
    struct tm {
        int second;   //取得当前秒数(在分钟后)；取值区间为[0,59]
        int minute;   //取得当前分钟数(在小时后)；取值区间为[0,59]
        int hour;     //取得当前小时数(从凌晨0点开始)；取值区间为[0,23]
        int day;      //取得当前天数(从上月结束开始)；取值区间为[1,31]
        int month;    //取得当前月份数(从1月开始)；取值区间为[0,11]
        int year;     //取得当前年份数(从1900年开始)
        int weekday;  //取得当前日期数(为了获取星期几，从上个星期日开始)；取值区间为[0,6]
        int yearday;  //取得当前年份天数(从1月1日开始)；取值区间为[0,365]
        int daylight; //取得当前夏令时标识符，实行夏令时的时候，daylight取得一个正数
        //不实行夏令时的进候，daylight为0；
        //不了解情况时，daylight为负数
    };

    long timenow;    //定义保存时间的变量
    struct tm *now;  //定义结构指针
    int year, month, day, weekday, hour, minute, second;
    char *week;
    time(&timenow);  //获取当前时间
    now = (struct tm *)localtime(&timenow);  //把当前时间的结构指针赋值给now
    year = now->year;
    month = now->month;
    day = now->day;
    hour = now->hour;   //获取hour值
    minute = now->minute; //获取minute值
    second = now->second; //获取second值
    weekday = now->weekday;//获取week值

    switch(weekday)//判断得到中文的星期
    {
        case 1:week ="星期一";
        break;
        case 2:week ="星期二";
        break;
        case 3:week ="星期三";
        break;
        case 4:week ="星期四";
        break;
        case 5:week ="星期五";
        break;
        case 6:week ="星期六";
        break;
        case 0:week ="星期日";
        break;
    };

    lr_message("使用tm结构获取的当前时间为：%d-%d-%d %s %d:%d:%d",year,month,day,week,hour,minute,second);

    return 0;
}

运行结果：
使用tm结构获取的当前时间为：113-9-28 星期一 17:43:16