ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

NGUYỄN THỊ THU HÀ

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ GIẢI PHÁP KIỂM THỬ
GIAO DIỆN TỰ ĐỘNG SỬ DỤNG RANOREX

LUẬN VĂN THẠC SĨ

Hà Nội - 11/2018


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

NGUYỄN THỊ THU HÀ

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ GIẢI PHÁP
KIỂM THỬ GIAO DIỆN TỰ ĐỘNG SỬ
DỤNG RANOREX
Ngành: Công nghệ thông tin
Chuyên ngành: Kỹ thuật phần mềm
Mã Số: 8480103.01

LUẬN VĂN THẠC SĨ
NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS. TS. PHẠM NGỌC HÙNG


Hà Nội - 11/2018



ii

LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên, tôi xin bày tỏ sự cảm ơn chân thành đối với Thầy giáo PGS.
TS. Phạm Ngọc Hùng - Giáo viên hƣớng dẫn trực tiếp của tôi. Thầy H ng đã
cho tôi những gợi ý và chỉ dẫn quý báu trong quá trình nghiên cứu và hoàn thiện
luận văn thạc sĩ
Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn tới các thầy cô trong khoa Công nghệ thông
tin, trƣờng Đại học Công nghệ, Đại học Quốc gia Hà Nội đã hƣớng dẫn, chỉ bảo
và tạo điều kiện cho chúng tôi học tập và nghiên cứu tại trƣờng trong suốt thời
gian qua.
Tôi cũng xin đƣợc cảm ơn gia đình, những ngƣời thân, các đồng nghiệp và
bạn bè tôi đã quan tâm, động viên, giới thiệu các tài liệu hữu ích trong thời gian
học tập và nghiên cứu luận văn tốt nghiệp.
Mặc d đã cố gắng hoàn thành luận văn nhƣng chắc chắn sẽ không tránh
khỏi những sai sót, tôi kính mong nhận đƣợc sự thông cảm và chỉ bảo của các
thầy cô và các bạn.
Tôi xin chân thành cảm ơn!


iii

LỜI CAM ĐOAN
Tôi là Nguyễn Thị Thu Hà, học viên lớp Kỹ Thuật Phần Mềm K23 xin cam
đoan báo cáo luận văn này đƣợc viết bởi tôi dƣới sự hƣớng dẫn của thầy giáo,
PGS. TS. Phạm Ngọc Hùng. Tất cả các kết quả đạt đƣợc trong luận văn này là
quá trình tìm hiểu, nghiên cứu của riêng tôi. Trong toàn bộ nội dung của luận
văn, những điều đƣợc trình bày là kết quả của cá nhân tôi hoặc là đƣợc tổng
hợp từ nhiều nguồn tài liệu khác. Các tài liệu tham khảo đều có xuất xứ rõ ràng

Graphical user interface

Integrated
3.

4.
5.

IDE

QTP
SVN

Environment

Giải thích

programming Giao diện lập trình
dụng

ứng

Giao diện đồ họa ngƣời
d ng

Development Là phần mềm cung cấp
môi trƣờng tích hợp cho
các lập trình viên

Quick Test Pro


Extensible
Language

mã

diện ngƣời

Marup Là ngôn ngữ đánh
mở rộng

dấu


v

DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 2.1. Mô hình chữ V......................................................................................5
Hình 2.2. Qui trình kiểm thử phần mềm...............................................................8
Hình 2.3. Qui trình kiểm thử tự động phần mềm..................................................9
Hình 2.4. Kiểm thử giao diện thủ công...............................................................12
Hình 3 1 Tính năng nhận dạng đối tƣợng mạnh mẽ...........................................26
Hình 3.2. Hình ảnh chỉnh sửa các hành động..................................................... 27
Hình 3.3. Hình mô tả các hành động đã đƣợc ghi..............................................28
Hình 3.4. Chỉnh sửa mã trong Ranorex.............................................................. 29
Hình 3.5. Tích hợp Visual Studio........................................................................30
Hình 3.6. Kết quả phân tích lỗi........................................................................... 33
Hình 3.7. Kích hoạt chế độ bảo trì......................................................................34
Hình 4.1. Mở và chạy chƣơng trình thử nghiệm................................................36
Hình 4.2. Cửa sổ mật khẩu hiển thị.....................................................................37

các ứng dụng lớn hơn cho rất nhiều ngƣời dùng cùng sử dụng nhƣ hệ thống
quản lý doanh nghiệp, các hệ thống hƣớng dẫn giao thông, hệ thống quản lý
việc khám chữa bệnh, v.v. Điều này đòi hỏi chất lƣợng phần mềm ngày càng
phải đƣợc nâng cao để đáp ứng nhu cầu của ngƣời sử dụng.
Tuy nhiên, quá trình tạo ra một sản phẩm phần mềm có thể sử dụng tốt
không thể tránh khỏi những lỗi phần mềm. Chúng ta dù cố gắng đến mức nào thì
thực tế là ngay cả những lập trình viên xuất sắc nhất cũng không thể lúc nào
cũng viết đƣợc những đoạn mã không có lỗi. Tính trung bình, ngay cả một lập
trình viên loại tốt thì cũng có từ một đến ba lỗi trên một trăm dòng lệnh Ngƣời
ta ƣớc lƣợng rằng việc kiểm tra để tìm ra các lỗi này chiếm phân nửa khối
lƣợng công việc phải làm để có một phần mềm hoạt động đƣợc [3].
Do vậy, kiểm thử phần mềm là khâu rất quan trọng của sản phẩm trƣớc khi
đƣa vào sử dụng, góp phần quyết định sự thành công của dự án phần mềm. Tuy
nhiên, kiểm thử là một công việc tiêu tốn rất nhiều thời gian, tiền bạc, công sức.
Chi phí kiểm thử phần mềm thƣờng chiếm tới bốn mƣơi phần trăm tổng chi phí
cho một dự án phát triển phần mềm Đối với các phần mềm lớn, chi phí này còn
tăng lên gấp bội mỗi khi có sự thay đổi, nâng cấp các chức năng của phần mềm,
điều này là không thể tránh khỏi đối với mọi phần mềm.
Một sản phẩm tuy đƣợc thiết kế tốt nhƣng cũng không thể tránh khỏi các
sai sót. Kiểm thử hiệu quả sẽ phát hiện ra đƣợc các sai sót này, tránh các lỗi


2
trƣớc khi phát hành sản phẩm. Kiểm thử đứng dƣới vai trò của ngƣời sử dụng, sẽ
giúp cho sản phẩm có sự thích ứng phù hợp hơn với thị hiếu và nhu cầu ngày càng
cao của ngƣời dùng. Trên thị trƣờng hiện nay có rất nhiều công cụ kiểm thử tự
động đƣợc sử dụng nhƣ Ranorex, QTP, Selenium, v.v. Đề tài này tìm hiểu về các
công cụ hỗ trợ kiểm thử tƣơng tác giao diện cho các ứng dụng và đi sâu nghiên cứu
công cụ Ranorex vì nó có rất nhiều ƣu điểm nhƣ hỗ trợ đa nền tảng, hỗ trợ nhiều
ứng dụng trên Web, Desktop, Mobile. Ranorex có khả năng xác định chính xác các

và nhân lực kiểm thử của các kiểm thử viên. Việc phát hiện các lỗi tƣơng tác
giao diện sẽ góp phần nâng cao chất lƣợng sản phẩm nói chung và tăng khả
năng chấp nhận và sự hài lòng của ngƣời d ng đối với sản phẩm.
1.3. Cấu trúc của luận văn
Phần còn lại của luận văn đƣợc cấu trúc nhƣ sau Chƣơng 2 giới thiệu tổng
quan về kiểm thử, kiểm thử giao diện ngƣời dùng và các khái niệm cơ bản đƣợc
sử dụng trong nghiên cứu của luận văn Chƣơng này chủ yếu giới thiệu về kiểm
thử, kiểm thử tự động và kiểm thử giao diện tự động, một số phƣơng pháp hỗ
trợ kiểm thử giao diện ngƣời dùng. Tiếp đến, kiểm thử giao diện ngƣời dùng sử
dụng Ranorex sẽ đƣợc mô tả trong Chƣơng 3. Trong chƣơng này sẽ giới thiệu
chi tiết về công cụ kiểm thử giao diện tự động Ranorex Cơ chế hoạt động sinh
kịch bản, chạy kịch bản và xuất ra kết quả của công cụ, giới thiệu cả những tính
năng ứng dụng nổi bật của công cụ. Từ đó, luận văn sẽ tổng kết những tính năng
nổi bật khi sử dụng công cụ Ranoex trong những dự án lớn. Chƣơng 4 là việc
ứng dụng và thực nghiệm. Công cụ kiểm thử giao diện tự động sẽ đƣợc đƣa vào
ứng dụng thực tế trong chƣơng trình phần mềm bảo mật password Keepass
nhằm minh chứng cho khả năng vận dụng các kiến thức tìm hiểu đƣợc của học
viên. Cuối cùng, tổng kết những kết quả đạt đƣợc của luận văn và hƣớng nghiên
cứu tiếp theo sẽ đƣợc trình bày trong Chƣơng 5


4

Chƣơng 2: Tổng quan về kiểm thử giao diện ngƣời dùng tự động
Hiện nay, phần mềm đƣợc sử dụng rất rộng rãi trong rất nhiều lĩnh vực
nhƣ khoa học, kinh tế và xã hội. Vì vậy, việc đảm bảo rằng phần mềm đáp ứng
đƣợc các mong muốn của ngƣời sử dụng là rất quan trọng. Kiểm thử phần mềm
lúc này trở thành một trong những hoạt động cơ bản và cần thiết nhằm đảm bảo
chất lƣợng phần mềm.
2.1. Kiểm thử phần mềm

biệt với kiểm thử bằng tay) để kiểm soát việc thực hiện các bài kiểm tra và so
sánh kết quả thực tế với kết quả dự đoán Mục đích của kiểm thử tự động là tăng
độ tin cậy, tăng tính hiệu quả, giảm thời gian, công sức, kinh phí, giảm sự nhàm
chán cho kiểm thử viên trong quá trình kiểm thử.

Hình 2.1. Mô hình chữ V [4]

Hình 2.1 mô tả mô hình chữ V (V - model) đã khá quen thuộc đối với
những ngƣời làm công việc kiểm thử nói riêng và phát triển phần mềm nói


6
chung. Mô hình này thể hiện một cách rõ nhất các hoạt động của kiểm thử từ
giai đoạn kiểm thử mức đơn vị, kiểm thử tích hợp, kiểm thử hệ thống cho đến
kiểm thử chấp nhận Tƣơng ứng với mỗi công đoạn trong việc phát triển phần
mềm là một hoạt động kiểm thử. Phía bên tay trái là các hoạt động phát triển,
phía bên tay phải là các hoạt động kiểm thử. Với mỗi một mức kiểm thử chúng
ta đều có thể áp dụng kiểm thử tự động. Trong giai đoạn phân tích yêu cầu các
yêu cầu đƣợc thu thập, phân tích và nghiên cứu. Ở giai đoạn này điều quan
trong là hệ thống có chức năng gì và thỏa mãn những ràng buộc gì (yêu cầu phi
chức năng) Trong giai đoạn phân tích yêu cầu hệ thống, các yêu cầu của hệ
thống phần mềm đƣợc xác định. Khác với mô hình thác nƣớc, trong giai đoạn
này, chúng ta phải sinh ra các ca kiểm thử. Nếu sản phẩm sau này thỏa mãn các
ca kiểm thử này thì nó sẽ đáp ứng các yêu cầu đặt ra Tƣơng tự, ở giai đoạn thiết
kế kiến trúc, dựa trên thiết kế mức cao kiến trúc phần mềm đƣợc tạo ra, các môđun, mối quan hệ, sơ đồ kiến trúc, bảng cơ sở dữ liệu, chi tiết về công nghệ đều
đƣợc hoàn tất trong giai đoạn này Giai đoạn thiết kế mô-đun các thành phần
phần mềm đều đƣợc thiết kế riêng. Các lớp, giao diện, kiểu dữ liệu v.v. đều
đƣợc hoàn tất trong giai đoạn này Giai đoạn mã hóa, ở giai đoạn này các đoạn
mã đƣợc kiểm tra xem xét. Dựa trên mô hình chữ V, chúng ta có thể chia kiểm
thử tự động thành bốn cấp độ/mức (testing levels) nhƣ sau:

chú trọng việc giao tiếp giữa các đơn thể hoặc đối tƣợng khi chúng làm việc
c ng nhau Thông thƣờng chúng ta phải thực hiện kiểm thử đơn vị và kiểm thử
tích hợp để đảm bảo mọi đơn vị (Unit) và sự tƣơng tác giữa chúng hoạt động
chính xác trƣớc khi kiểm thử hệ thống.
Kiểm thử chấp nhận (Acceptance test): là một cấp độ trong tiến trình kiểm
thử phần mềm nhằm kiểm thử hệ thống và khả năng chấp nhận đƣợc của hệ
thống. Mục tiêu của kiểm thử này là để đánh giá sự tuân thủ của hệ thống với
các yêu cầu nghiệp vụ và thẩm định xem đã có thể bàn giao đƣợc chƣa Thông
thƣơng khâu này sẽ đƣợc khách hàng thực hiện hoặc ủy quyền cho một nhóm
thứ ba thực hiện.


8

- Qui trình kiểm thử:

Hình 2.2. Qui trình kiểm thử phần mềm [4]

Hình 2.2 mô tả qui trình kiểm thử phần mềm theo các bƣớc Bƣớc một:
Phân tích yêu cầu, việc đầu tiên là cần tiếp nhận và phân tích các yêu cầu đƣợc
đặt ra, khi hiểu đƣợc yêu cầu của sản phẩm thì mới có thể có một kế hoạch cụ
thể cho các bƣớc tiếp theo Bƣớc hai: Lập kế hoạch kiểm thử, bƣớc này cần lập
một kế hoạch kiểm thử rõ ràng, xác định và phân chia một cách hợp lý thời gian,
nhân sự, các công cụ cần để sử dụng cho từng chức năng Bƣớc ba: Thiết kế kịch
bản kiểm thử viết các trƣờng hợp kiểm thử, viết kịch bản kiểm thử (testcase)
cho các trƣờng hợp sẽ kiểm thử (test) bao gồm ba trƣờng hợp: Kiểm thử thành
công, kiểm thử không thành công và không xác định kết quả Bƣớc bốn: Thiết
lập môi trƣờng kiểm thử, bƣớc này bạn cần phải chuẩn bị môi trƣờng, nền tảng
cho công việc kiểm thử phần mềm của mình bao gồm: hệ điều hành,


các thành phần Bƣớc bốn: Viết kịch bản kiểm thử, thực thi và phân tích kết quả,
dựa trên các kịch bản kiểm thử đã đƣợc tạo ra bằng kiểm thử thủ công, dựa vào
ngôn ngữ kịch bản mà công cụ kiểm thử tự động hỗ trợ, chúng ta viết các đoạn
mã tƣơng tác với sản phẩm phần mềm trên các môi trƣờng và thực thi nó. Sau
khi thực thi các đoạn mã, chúng ta cần phân tích các kết quả đạt đƣợc và ghi lại
các vấn đề của sản phẩm, nếu có.
2.3. Kiểm thử giao diện ngƣời dùng
Giao diện ngƣời d ng (User Interface - UI) là một phƣơng thức giao tiếp
giữa con ngƣời với các thiết bi, máy móc và chƣơng trình máy tính Trong lĩnh
vực phát triển phần mềm, UI đƣợc thiết kế nhằm mục đích giúp con ngƣời điều
khiển, sử dụng, tƣơng tác với các chƣơng trình phần mềm để đạt đƣợc mục
đích sử dụng của ngƣời d ng Trong lịch sử phát triển, UI đƣợc chia thành nhiều
dạng Trong đó, hai dạng UI đƣợc sử dụng phổ biến cho tới ngày nay là giao
diện dòng lệnh (Command-line interface) và giao diện đồ họa ngƣời d ng
(Graphical user interface - GUI) [1].
Giao diện dòng lệnh là giao diện đƣợc thiết kế để ngƣời sử dụng có thể
tƣơng tác bằng bàn phím thông qua các câu lệnh Giao diện này thƣờng đƣợc
phát triển đi kèm với một chƣơng trình xử l các câu lệnh và chuyển đổi chúng
sang các thao tác hệ thống tƣơng ứng Ƣu điểm của việc sử dụng giao diện dòng
lệnh là tốc độ xử lý nhanh, linh hoạt và khả năng truy cập sâu hơn vào hệ thống
Ngày nay, giao diện dòng lệnh ngƣời d ng đang dần trở nên k m phổ biến, GUI
đƣợc ƣa chuộng hơn bởi tính dễ sử dụng, đặc biệt đối với những ngƣời d ng
thông thƣờng không có kinh nghiệm


11
GUI là một dạng của UI cho ph p ngƣời d ng tƣơng tác với các thiết bị
điện tử thông qua hình ảnh và chữ viết thay cho việc sử dụng các dòng lệnh đơn
thuần GUI đƣợc giới thiệu để khắc phục các nhƣợc điểm của giao diện dòng
lệnh. Một trong số các nhƣợc điểm của giao diện dòng lệnh là tiêu tốn nhiều chi

viên lần lƣợt sử dụng các chức năng của chƣơng trình, các hành động và phản
hồi đƣợc ghi lại để đối chiếu với mục tiêu k vọng Cuối c ng, các điểm cần cải
tiến, sửa chữa đƣợc ghi lại Ngoài ra, việc kiểm thử tính dễ sử dụng của chƣơng


12
trình cũng đƣợc kiểm thử viên tiến hành thủ công Kiểm thử UI thủ công có thể
phát hiện đƣợc một số lỗi mà kiểm thử tự động không thể phát hiện đƣợc Tuy
nhiên, phƣơng pháp này yêu cầu nhiều chi phí về thời gian và nhân lực Đồng
thời, độ phủ đạt đƣợc là không cao Đối với các hệ thống có UI phức tạp, kiểm
thử thủ công là giải pháp không khả thi

Hình 2.4. Kiểm thử giao diện thủ công

Hình 2.4 mô tả cách thực thiện kiểm thử giao diện thủ công. Khi kiểm thử
giao giện thủ công chúng ta phải thêm từng bƣớc thực hiện đều bằng tay Đầu
vào của chƣơng trình từng thao tác đều phải ghi lại mỗi khi thực hiện, việc này
sẽ là quá tải với kiểm thử viên khi vào dự án lớn và rất dể xảy ra sự nhầm lẫn
khi kiểm thử.
iểm hử giao iện ngƣời ng ựa n m h nh: Mô hình là một mô tả đồ họa về
hành vi của hệ thống. Nó giúp chúng ta hiểu và dự đoán hành vi của hệ thống.
Quá trình kiểm thử UI tự động dựa trên mô hình bao gồm ba giai đoạn chính
nhƣ sau:
 Mô hình hóa hệ thống từ các bản đặc tả và thiết kế của hệ thống: Hệ
thống đƣợc mô hình hóa sử dụng công cụ mô hình hóa c ng với các bản đặc tả,
phân tích thiết kế từ khách hàng Việc này giúp hiểu rõ hơn hệ thống cần kiểm
thử và UI của hệ thống đó
 Sinh kịch bản tƣơng tác UI từ mô hình của hệ thống: T y thuộc vào tiêu
chí và thuật toán sinh kịch bản tƣơng tác UI mà số lƣợng kịch bản sinh ra là


diện sử dụng trực quan Việc kiểm thử hồi quy cũng trở nên dễ dàng và nhanh
chóng hơn Tuy nhiên, các công cụ này có một số hạn chế nhƣ ghi lại một số
hành động không cần thiết, các đối tƣợng không đƣợc sắp xếp Đặc biệt, một sự
thay đổi nhỏ trong thiết kế UI có thể dẫn tới việc thất bại trong hàng loạt kịch
bản tƣơng tác UI liên quan


14
2 5 Mộ

c ng cụ

iểm hử giao iện ngƣời

ng ự động

Trong những năm qua, kiểm thử tự động nói chung và kiểm thử tự động
tƣơng tác giao diện ngƣời dùng thu hút sự quan tâm nghiên cứu rất lớn cả từ các
nhà khoa học đến các công ty phát triển phần mềm. Kết quả là đã có nhiều
phƣơng pháp và công cụ đƣợc đề xuất và xây dựng nhằm hỗ trợ mục tiêu này
[7], [8]. Tuy nhiên, về phƣơng diện sử dụng, các kết quả nghiên cứu mới chỉ
dừng lại ở mức độ thử nghiệm với một số ứng dụng đơn giản. Các công cụ này
cần thời gian để cải tiến trƣớc khi đƣa vào sử dụng. Trong khuôn khổ luận văn
này, em tiến hành tìm hiểu một số công cụ đã đƣợc sử dụng phổ biến tại các
công ty phát triển phần mềm.
Selenium
Selenium1 là một công cụ kiểm tra phần mềm đƣợc sử dụng để kiểm tra
hồi quy (Regression Testing) Selenium đƣợc d ng để kiểm thử các ứng dụng
trên nền Web Năm 2004, Selenium đƣợc phát triển bởi ThoughtWorks với tên
ban đầu là JavaScriptTestRunner Đến năm 2007, tác giả Jason Huggins rời

ngôn ngữ khác nhau nhƣ Java, NET, PHP, Python, Perl, Ruby và kiểm thử viên
có thể sử dụng các điều kiện if, else hay các vòng lặp để tăng tính chính xác cho
kịch bản kiểm thử. Selenium WebDriver có kiến trúc khá đơn giản, điều khiển
trình duyệt trực tiếp từ hệ điều hành.
Selenium Grid là một hệ thống hỗ trợ kiểm thử viên thực thi kịch bản kiểm
thử trên nhiều máy, nhiều trình duyệt một cách song song mà không cần chỉnh
sửa kịch bản kiểm thử Ban đầu, Selenium Grid chỉ hỗ trợ cho Selenium RC
nhƣng sau này đã xuất hiện trên cả Selenium WebDriver. Selenium Grid cho
phép kiểm thử viên thực thi ca kiểm thử trên nhiều máy khác nhau với nhiều
trình duyệt khác nhau Đặc biệt hơn, Selenium Grid còn cung cấp khả năng kiểm
thử với chế độ phân tán.
HP Quick Test Pro (QTP) hoặc HPE Unified Functional Testing (UFT)
2

Quick Test Professional (QTP) là một công cụ kiểm thử tự động đƣợc thiết
kế bởi Mercury Interactive và sau đó đƣợc mua lại bởi HP. QTP giúp ngƣời kiểm
thử (tester) tiến hành các kiểm tra một cách tự động để xác định lỗi khác
2 http://shivaquicktestpro.blogspot.com/


16
với kết quả mong muốn của ứng dụng, phần mềm hay chức năng v v. mà ta đang
kiểm tra [10] QTP đƣợc sử dụng rộng rãi để kiểm tra chức năng (Functional
Testing) và tiến hành các hoạt động kiểm thử hồi quy (Regression Testing), giải
quyết các ứng dụng phần mềm Để đơn giản hóa việc tạo và bảo trì thử nghiệm,
nó sử dụng khái niệm kiểm tra từ khóa.
Đây là một công cụ dễ sử dụng và vô cùng thân thiện, hoạt động tốt với
các ứng dụng dựa trên Web và Windows. Nó là một công cụ kiểm thử chức năng
có tính năng lƣu trữ ảnh chụp màn hình của mỗi trang trong suốt quá trình thực
hiện. Vì vậy, ngƣời dùng có thể tham khảo các ảnh chụp màn hình của lần thực