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1、软件互操作能力专规一致性测试的探讨ISO161004国际标准简介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、制定该标准的动因制造软件系统的领域中发生了三个重要的变化。（1）组件化。即从原来的过程化编程，转变成通过各式各样的中间件来完成分布式计算的问题；（2）全球化。即从由用户自己开发所需的软件，转变成由不同销售商提供软件组件来建立制造系统的全球化模式；（3）目标优化的转变。即从对每一个系统组件的分别优化，转变成对整个制造系统的整体优化。伴随着这些变化的出现，从技术上要
2、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；（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。目前的问题是：（1）缺乏标准化的机制描述需求，用户根据此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，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。（3）缺乏标准化的机制来匹配“需求”和“供应”，使之在应用中绑定，实现供求双方的互操作。解决的方法：专门研究制定软件的规范化描述，使得软件能够互操作。2000 年11月 ISO/TC 184/SC 5/WG 4开始 ISO 16100工
3、作，建立软件能力专规（profile），对制造软件能力进行规范化描述ISO16100系列标准的组成：ISO161001 框架；Framework 2002年ISO161002 建规方法论；Profiling methodology 2003年ISO161003 接口协议和模板；2004年 Interface protocols and templatesISO161004 一致性测试方法、标准及报 告；Conformance Test Methods，Criteria and Reports 2005年ISO 16100-4一致性测试方法、标准和报告ISO 16100-1框架ISO16100-
4、3接口、协议和模板ISO 16100-2方法论能力建规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）软件单元能力描述基于基于基于基于基于基于补充2、软件互操作能力概述l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，以便能够互相协作共同完成一项功能的能力。l建立软件能力专规，增强软件互操作性l软件组件能力专规的建立检索并填充模板（建规）注册软件供应商能力专规数据库分类法（活动树）能力类和模板能力专规系统集成者软件需求分析专规的选择与评估软件组件开发制造软件组件软件组件专规制造应用的需求所需的软件组件的专规所需的软件组件应用系统开发3、一致性测试的必要性l 一致性测试的概念
5、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）是测试一个实现是否符合一个标准或规范的需求。l 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、可互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、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。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。4、能力专规一致性测试的基本方法和要求l 一致性测试过程的方法：能力专规一致性测试的要求：l 能力专规一致性测试的被测单元的类型：(1)专规(2)模板(3)能力类结构(4)专规匹配器l
6、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。对于专规而言：l 为了得到一致性测试的参考需求和测试标准从而创建CSI，应该分析相应的“模板”；l 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；l 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；l 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”。对模板而言：l 为了得到一致性测试的参考需求和测试
7、标准从而创建CSI，应该分析相应的“能力类”；l 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）；l 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，应该是特别需求的“平台”；l 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；l 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”。
8、对参考类结构而言：l 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”和“字典”选择特定的词汇，然后分析“参考类结构”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，一致性测试应该按照参考类结构的规则进行；l 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）；l 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；l 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，所以就要从
9、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”。对专规匹配器而言：l 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专规格式描述；l 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”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；l 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。5、能力专规一致性测试的参考点l 标准中的一致性需求就是一致性测试的参考点，可以分为必需的（强制的）、有条件的、选择的、静态的和动态的几
10、种类型。l 用CSI来描述能力专规一致性测试的参考点。l CSI是一个二维表，每一个测试点或者说每一个测试需求表述成一条记录，每条记录由以下几项组成：ID、描述、出处、前提、程度、断言。l 应该从4种被测试对象入手讨论一致性测试的测试参考点（测试的需求）。参考能力类结构：活动2制造应用活动1活动1-1 活动1-2活动1-1-1 活动1-1-2专规能力类能力类1 能力类2能力类1-1 能力类1-2能力类1-1-1专规模板专规 实例类专规模板专规模板专规模板专规模板能力模板：能力模板是能力类的表示形式，以XML描述。能力模板由两个部分组成：其一是所有模板都有的共性部分，其二是能力类中的特性部分。能
11、力模板的一致性测试是指在具体的某个实现中能力模板的结构是否与标准中定义的格式相一致。能力专规：软件组件的能力专规是通过填写相应的能力模板而得到的，其中至少要填写软件组件的名称。能力专规也是用XML描述的。能力专规的一致性测试是指专规的描述格式是否与标准（或规范）中定义的格式保持一致性。专规匹配器：l 对需求和已有的制造软件单元进行匹配 以得到合适的软件组件l 匹配类型：完全匹配:所需能力专规中全部的必要与可选功能都能被匹配 完全必要条件匹配：所需能力专规中全部必要功能能被匹配 部分必要条件匹配：所需能力专规中只有一部分必要功能被匹配 必要条件不匹配：所需能力模板中没有一项必要功能能被匹配 专规
12、的匹配样例：所需求的能力：制造软件具有的能力：ID:AMS-r701-0001Owner:MSUUserLtd.Date:2003-09-11RefClassStruc:CEA_TestActivityProzessor:INTELOpSystem:LINUX*TestActivities*L4:FormulaEditor(M)*InputTypes*L4:DoubleValue(O)L4:IntegerValue(O)L4:DoubleVector(M)L4:IntegerVector(O)*OutputTypes*L3:Vector(M)ID:AMS-101-0001Owner:MSUDe
13、veloperInc.Date:2003-11-13RefClassStruc:CEA_TestActivityProzessor:INTELOpSystem:LINUX;JA V A*TestActivities*L5:ArithmeticFunctionsL5:TrigonometricFunctions*InputTypes*L4:DoubleValueL4:IntegerValue*OutputTypes*L4:DoubleVector 匹配结果：MatchingRequirementAMS-r701-0001withcapabilityofMSUAMS-101-0001CommonP
14、artComputingFacilitiesProcessorINTELfits!OperatingSystemLINUXfits!DiskSpaceissufficient.Memoryissufficient.SpecificPart:CEA_TestActivity(ID:cea_1001)TestActivitiesExactmatch:MSUactivityTrigonometricFunctionsfitsweakermandatoryrequirementFormulaEditorInputDataTypesExactmatch:MSUactivityDoubleValueexa
15、ctlyfitsoptionalrequirementDoubleValueExactmatch:MSUactivityIntegerValueexactlyfitsoptionalrequirementIntegerValueNomatchfoundformandatoryrequirementDoubleVector!NomatchfoundforoptionalrequirementIntegerVector!OutputDataTypesExactmatch:MSUactivityDoubleVectorfitsweakermandatoryrequirementVector附：软件组件的能力专规样例 A sample of the common part is shown in this clause：ABC Inc.Waterstreet 56Softcity734562AlabamaUSAThis is a comment附：软件组件的能力专规样例（续）history discriptionthanks