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文档简介

1、Zhu.KZhu.K朱少民朱少民Kerry Zhu软件测试方法和技术软件测试方法和技术第第2版版第第11章章 软件软件测试自动化测试自动化工欲善其事,必先利其器工欲善其事,必先利其器Zhu.K第第11章章 软件测试自动化软件测试自动化Zhu.K11.1 11.1 测试自动化的内涵测试自动化的内涵11.2 11.2 测试自动化实现的原理测试自动化实现的原理11.3 11.3 测试自动化的实施测试自动化的实施11.4 11.4 功能测试工具功能测试工具11.5 11.5 性能测试工具性能测试工具11.6 11.6 安全性测试工具安全性测试工具11.7 11.7 缺陷跟踪系统缺陷跟踪系统11.8 1

2、1.8 管理工具管理工具11.1 测试自动化的内涵测试自动化的内涵Zhu.K11.1.1 手工测试的局限性手工测试的局限性11.1.2 什么是测试自动化什么是测试自动化11.1.3 软件测试自动化的优势软件测试自动化的优势测试面临的问题n测试用例会越来越多,工作量越来越大,而且许多测试用例会被不断地重复执行。如果由手工来完成,不仅占用很多人力资源,而且工作重复单调,会影响测试人员的积极性,降低测试工作人员的热情 怎么办? Zhu.K11.1.1 手工测试的局限性手工测试的局限性Zhu.Kp 通过手工测试(manual test) 无法做到覆盖所有代码路径;p 许多与时序、死锁、资源冲突、多线程

3、等有关的错误通过手工测试很难捕捉到p 在系统负载、性能测试时,需要模拟大量数据、或大量并发用户等各种应用场合时,也很难通过手工测试来进行p 在进行系统可靠性时,需要模拟系统运行十年、几十年,以验证系统能否稳定运行,也是手工测试无法模拟的。p 如果有大量(几千)的测试用例,需要在短时间内完成,手工测试又怎么办呢?p 测试可以发现错误,并不能表明程序的正确性。p自动测试定义软件系统自动测试定义软件系统p功能规格书(Spec)只是从书面上的p一套软件产品是由一套完整的可运行的测试来定义的p测试所有可能情况将遭遇测试所有可能情况将遭遇“组合爆炸组合爆炸”问题问题pWin98, WinME, WinNT

4、, Win2k, WinXP, WinXP TablePC Ed, WinXP MediaCenter Ed, Longhorn, etcpEnglish, German, Japanese, Chinese, Arabic, ThaipOffice 97, Office2000, Office XP, Office 2003pX86 32-bit, Intel 64-bit, AMD 64-bit, Alpha, MIPSpSQL Server 6.5, SQL Server 7.0, SQL Server 2000p Visual Studio 6, VS .NET, VS .NET 20

5、03, Whidbey手工测试的局限性手工测试的局限性 (2)Zhu.Kn代码全部代码全部Code Path测试覆盖也几乎不可能测试覆盖也几乎不可能n每一个ifelse或switch语句就会把情况增加一倍n许多异常处理代码在正常使用中不会碰到n许多与时序,死锁,资源冲突,多线程有关的错误很难捕捉到n每一个产品都会有不同的版本外加各自的SP与QFE (Quick Fix Engineering, 又称Hot fix)nNT4, VS6 SP1SP5, Windows 2000 SP1-SP4nVS .NET, SQL Server SP1 SP3n可重复使用的自动测试对产品未来版本与Servic

6、e Pack的测试将有事半功倍的效果手工测试的局限性手工测试的局限性 (2)Zhu.K11.1.2 什么是测试自动化什么是测试自动化Zhu.Kp 自动化测试自动化测试 = 测试工具测试工具?p 用测试工具执行测试的过程?用测试工具执行测试的过程?p 用工具完成测试任务?用工具完成测试任务?让我们先看让我们先看1-2个例子,动手做一做,获得感性认识个例子,动手做一做,获得感性认识n自动化测试自动化测试(automated test)是相对手工测试而存是相对手工测试而存在的一个概念,由手工逐个地运行测试用例的操作过在的一个概念,由手工逐个地运行测试用例的操作过程被测试工具自动执行的过程所代替程被测

7、试工具自动执行的过程所代替。n测试工具的使用是自动化测试的主要特征测试工具的使用是自动化测试的主要特征简单的实验n批处理文件nWord的邮件合并功能 “工具”“信和邮件”“邮件合并” Zhu.KWord中的宏 Zhu.K自动化测试的例子(1)n先下载并安装Selenium IDE/projects/ide/ Zhu.K自动化测试的例子(2)n录制操作n查看脚本n回放脚本Zhu.K自动化测试 vs. 测试自动化n自动化测试自动化测试焦点集中在测试执行,主要是由测试工具自动地完成测试。n测试自动化测试自动化指“一切可以由计算机系统自动完成的测试任务都已经由计

8、算机系统或软件工具、程序来承担并自动执行” Zhu.K自动化测试 vs. 测试自动化.测试自动化测试自动化n n 理念n 全过程n 所有测试活动n 包括测试设计n 测试管理.自动化测试自动化测试 n n 测试工具 n 测试执行n 单项活动n http:/ Zhu.Kn自动运行的速度快自动运行的速度快,是手工无法相比的。n测试结果准确测试结果准确。例如搜索用时及时是0.33秒或0.24秒,系统都会发现问题,不会忽视任何差异n高复用性高复用性。一旦完成所用的测试脚本,可以一劳永逸运行很多遍n永不疲劳永不疲劳 n可靠可靠 n独特的能力独特的能力 11.1.3 软件测试自动化的优势软件测试自动化的优势

9、Zhu.K自动化测试带来的好处自动化测试带来的好处n测试周期缩短测试周期缩短n更高质量的产品更高质量的产品n软件过程更规范软件过程更规范n高昂的团队士气高昂的团队士气n节省人力资源,降低企业成本节省人力资源,降低企业成本n充分利用硬件资源,降低企业成本充分利用硬件资源,降低企业成本。 表4-2 自动化测试在不同测试阶段的应用 Zhu.K手工测试手工测试p 发现缺陷率高发现缺陷率高p 容易实施容易实施 p 创造性、创造性、灵活性灵活性p 覆盖率量化困难覆盖率量化困难p 重复测试效率低重复测试效率低p 不一致性、可靠性低不一致性、可靠性低p 依赖人力资源依赖人力资源 高效率(速度)高效率(速度)

10、高复用性高复用性 覆盖率容易度量覆盖率容易度量 准确、可靠准确、可靠 不知疲劳不知疲劳 激励团队士气激励团队士气 机械、难以发现缺陷机械、难以发现缺陷 一次性投入大一次性投入大自动测试自动测试手工测试手工测试 vs.自动测试自动测试http:/ Zhu.K正确认识测试自动化正确认识测试自动化n不现实的期望注定测试自动化的失败不现实的期望注定测试自动化的失败n测试自动化能:测试自动化能:n显著降低重复手工测试的时间显著降低重复手工测试的时间n建立可靠、重复的测试,减少认为错误建立可靠、重复的测试,减少认为错误n增强测试质量和覆盖率增强测试质量和覆盖率n测试自动化不能:测试自动化不能:n完全替代手

11、工测试和手工测试工程师完全替代手工测试和手工测试工程师n保证保证100%的测试覆盖率的测试覆盖率n弥补测试实践的不足弥补测试实践的不足Zhu.K各自特点各自特点软件测试自动化(TA)虽然具有很多优点,但只是对手工测试的一种补充,TA绝不能代替手工测试,有各自的特点:p 在系统功能逻辑测试、验收测试、适用性测试、涉及物理交互性测试时,多采用黑盒测试的手工测试方法;p 单元测试、集成测试、系统负载或性能、稳定性、可靠性测试等比较适合采用TA;p 对那种不稳定软件的测试、开发周期很短的软件、一次性的软件等不适合测试自动化p 工具本身并没有想象力和灵活性,根据经验报道,自动测试只能发现15%的缺陷,而

12、手工测试可以发现85%的缺陷;TA工具在进行功能测试时,其准确的含义是回归测试工具,因为工具不能发现更多的新问题,但可以保证对已经测试过部分进行测试的准确性和客观性Zhu.K11.2 测试自动化实现的原理测试自动化实现的原理Zhu.K11.2.1 代码分析代码分析11.2.2 对象识别对象识别11.2.3 脚本技术脚本技术11.2.4 自动比较技术自动比较技术11.2.5 测试自动化系统的构成测试自动化系统的构成测试自动化的原理和方法测试自动化的原理和方法p 代码分析代码分析: : 类似于高级编译系统,在工具中定义类类似于高级编译系统,在工具中定义类/对象/函数/变量等定义规则、语法规则等,在

13、分析时对代码进行语法扫描,找出不符合编码规范的地方。p 捕获和回放捕获和回放: : 代码分析是一种白盒测试的自动化方法,代码分析是一种白盒测试的自动化方法,捕获和回放则是一种黑盒测试的自动化方法。p 直接编写脚本来操作、控制、验证对象直接编写脚本来操作、控制、验证对象:包括对象识别、脚本技术、对运行结果进行比较Zhu.K自动化测试的流程举例自动化测试的流程举例保存脚本记录执行Log验证测试结果启动应用、执行脚本调用脚本创建脚本录制对象及其操作插入验证点调试脚本启动应用测试报告http:/ Zhu.K11.2.1 代码分析代码分析n代码的静态分析的关键是建立各种规则,而这种规则的建立是依赖于相应

14、编程语言的语法。如依据EBNF(扩展巴科斯-诺尔范式) 对 Java代码的分析。n参考Parasoft Jtest 或C+testZhu.K举例举例Zhu.K代码扫描代码扫描p 编译器编译器 p 规则规则p 工具工具http:/ Zhu.K11.2.2 对象识别对象识别Zhu.KWindows 对象对象Mac 对象对象Web DOM对象对象n逻辑名称是对象属性之一的值逻辑名称是对象属性之一的值n数值数值 用于识别对象名称用于识别对象名称Nativeclass: EditAttached Text: Agent Name:Enabled: TrueFocused: TrueHeight: 20T

15、ext: HaroldWidth: 119Windows对象识别http:/ Zhu.K对象识别工具http:/ Zhu.K11.2.3 脚本技术脚本技术p 线性脚本线性脚本,是录制手工执行的测试用例得到的脚本,这种脚本包含所有的击键、移动、输入数据等,所有录制的测试用例都可以得到完整的回放。p 结构化脚本结构化脚本,类似于结构化程序设计,具有各种逻辑结构、函数调用功能。p 数据驱动脚本数据驱动脚本,将测试输入存储在独立的(数据)文件中,而不是存储在脚本中。p 关键字驱动脚本关键字驱动脚本,是数据驱动脚本的逻辑扩张http:/ Zhu.K 线性脚本http:/ Zhu.K结构化脚本http:/

16、 Zhu.K关键字驱动脚本http:/ Zhu.K数据驱动测试脚本Order ID changes with each order placedTest Fails when comparing static baseline to dynamic dataTest Passes when comparing pattern baseline to dynamic data动态内容匹配动态内容匹配利用模式匹配技术来验证数据利用模式匹配技术来验证数据如不是验证 “Order ID 230”, 而是 “Order ID #” 当验证应用的行为时,考虑了各种不同的合法响应http:/ Zhu.K另外

17、一个例子Zhu.K对象映射Determines MatchTesterseesToolseeshttp:/ Zhu.K对象库对象库 是本地在测试结构范围内 存储对像信息.对象库对象库例如对象 (属性) 包含登陆窗口在记录过程中捕获的:- Agent Name field- Password field- OK button- Cancel button- Help buttonhttp:/ Zhu.K测试自动化成本测试自动化成本/收益分析收益分析结构结构成本成本收益收益净收净收益益Recording and Playback8.3112.7Data-driven structure using

18、 datapools8.4189.6Framework structure9.8155.2Framework / data-driven (hybrid) structure focusing on views of the application and using datapools11.6197.4Zhu.K11.2.4 自动比较自动比较 p 静态比较和动态比较, p 简单比较和复杂比较, p 敏感性测试比较和健壮性测试比较,。p 比较过滤器http:/ Zhu.KWeb验证命令的示例验证命令的示例(Selenium) 验证点命令验证点命令对象对象值值verifyTitle My Pag

19、e verifyValue nameField John Smith verifySelected dorpdown2 value=js*123 verifyTextPresent You are now logged in verifyAttribute txt1class bigAndBlod verfyVisible postcode Zhu.KComboBoxVPEditBoxVPFileVPHTMLLinkVP HTMLDocumentVPListViewVPWindowVPJavaListViewVP Syntax of WindowVP function: Result = Wi

20、ndowVP (action%, recMethod$, parameters$) action can be one of following values CompareImage CompareMenu CompareProperties Exists/DoesNotExist WindowVP (CompareImage, Caption=Paint, VP=PICT1A) This function returns 1 if the action performed passes Return 0 if the action performed fails. 客户端验证点客户端验证点

21、(Rational Robot)http:/ Zhu.K11.3 测试自动化的实施测试自动化的实施Zhu.K11.3.1 测试工具的分类测试工具的分类11.3.2 测试工具的选择测试工具的选择11.3.3 测试自动化普遍存在的问题测试自动化普遍存在的问题11.3.4 自动化测试的引入和应用自动化测试的引入和应用11.3.1 测试工具的分类测试工具的分类n根据测试方法不同,分为白盒白盒测试工具和黑盒黑盒测试工具、静态静态测试工具和动态动态测试工具等。n根据工具的来源不同,分为开源开源测试工具(多数是免费的)和商业商业测试工具、自主开发自主开发的测试工具和第三方第三方测试工具等。n根据测试的对象和

22、目的,分为单元单元测试工具、功功能能测试工具、性能性能测试工具、测试测试管理工具等 Zhu.K更细的分类更细的分类静态测试工具静态测试工具 - 扫描分析:Findbugs, JTest/C+Test- 规则定义动态测试工具动态测试工具- 内存检测工具- 录制/回放工具- 负载测试工具- 监控工具http:/ Zhu.K11.3.2 测试工具的选择测试工具的选择http:/ Zhu.Kn需求,自己特定的需求n开源、商业、自己开发?n功能n成熟度n运行环境n支持、服务n价格选择流程选择流程http:/ Zhu.K 11.3.3 测试自动化普遍存在的问题测试自动化普遍存在的问题p 不正确的观念或不现

23、实的期望不正确的观念或不现实的期望p 缺乏具有良好素质、经验的测试人才缺乏具有良好素质、经验的测试人才p 测试工具本身的问题影响测试的质量测试工具本身的问题影响测试的质量p 测试脚本的质量低劣测试脚本的质量低劣p 没有进行有效的、充分的培训没有进行有效的、充分的培训p 没有考虑到公司的实际情况,盲目引入测试工具没有考虑到公司的实际情况,盲目引入测试工具p 没有形成一个良好的使用测试工具的环境没有形成一个良好的使用测试工具的环境p 其它问题其它问题http:/ Zhu.K测试自动化项目的本质测试自动化项目的本质测试自动化项目本质上是软件开发项目测试自动化项目本质上是软件开发项目p一个测试自动化项

24、目必须具有:p清晰定义并严格实施的过程p来自组织各级的支持p周密的计划p具体的设计和架构Zhu.K对策对策p 正确的认识正确的认识 p 找准测试自动化的切入点找准测试自动化的切入点p 把测试脚本开发纳入整个软件开发体系把测试脚本开发纳入整个软件开发体系p 软件程序开发和测试自动化不可分离软件程序开发和测试自动化不可分离 p 资源的合理调度资源的合理调度p 测试自动化依赖测试流程和测试用例测试自动化依赖测试流程和测试用例p 降低测试自动化的投入、提高其产出降低测试自动化的投入、提高其产出 http:/ Zhu.K11.3.4 自动化测试的引入和应用自动化测试的引入和应用p 找准测试自动化的切入点

25、找准测试自动化的切入点p 把测试开发纳入整个软件开发体系把测试开发纳入整个软件开发体系p 测试自动化依赖测试流程和测试用例测试自动化依赖测试流程和测试用例p 软件测试自动化的投入较大软件测试自动化的投入较大p 进行资源的合理调度进行资源的合理调度Zhu.K自动化测试工作流程自动化测试工作流程收集测试信息收集测试信息测试需求是什么?那里能得到用到的数据?建立基本测试建立基本测试纪录用户的操作核实成功回放提高基本测试提高基本测试插入测试点驱动测试数据整体测试整体测试关联数据建立综合的测试场景计划计划1创建创建2核实核实 和和 提高提高3整合整合4计划自动化测试计划自动化测试纪录用户操作形纪录用户操

26、作形成基本测试成基本测试对对 回放回放 和和 测试测试提高自动化测试提高自动化测试运行多种测试检运行多种测试检查数据流查数据流Zhu.K测试自动化的基本结构测试自动化的基本结构机房客户端文件服务器数据库服务器Web服务器 控制程序拷贝测试文件拷贝测试结果分派工作分派工作查询结果Build系统编译获取测试任务、数据更新显示软件包Zhu.K发布指令11.4 功能测试工具功能测试工具Zhu.K11.4.1 关键特性关键特性11.4.2 Selenium及其应用及其应用11.4.3 Web功能测试工具功能测试工具11.4.4 AutoIT及其客户端测试工具及其客户端测试工具11.4.5 嵌入式测试工具

27、嵌入式测试工具示例:QTPZhu.KGUI测试工具步骤测试工具步骤p 录制测试脚本录制测试脚本p 编辑测试脚本编辑测试脚本p 调试脚本调试脚本p 执行执行p 结果分析结果分析Zhu.K对象识别对象识别优化脚本优化脚本验证验证确定缺陷确定缺陷加验证点加验证点11.4.1 关键特性关键特性p 支持的脚本语言是支持的脚本语言是VBScriptp 能引用外部的能引用外部的VBS代码库代码库p 支持录制和回放的功能支持录制和回放的功能p 提供对象识别工具提供对象识别工具p 支持多种方法来识别对象支持多种方法来识别对象p 支持抽象层和对象库支持抽象层和对象库p 支持数据驱动、关键字驱动测试支持数据驱动、关

28、键字驱动测试p 脚本编辑器支持两种视图脚本编辑器支持两种视图p 支持描述性编程支持描述性编程Zhu.K关键特性关键特性 (2)p 支持各种类型的验证点支持各种类型的验证点p 设置环境变量设置环境变量p 错误现场恢复错误现场恢复p 测试结果有多种状态测试结果有多种状态p 提供调试环境,以及分布式、跨平台执行环境提供调试环境,以及分布式、跨平台执行环境p 对外提供了大量的对外提供了大量的API和对象、插件和对象、插件p 容错处理机制容错处理机制p 命令行方式运行测试脚本命令行方式运行测试脚本p 支持远程代理程序的运行支持远程代理程序的运行Zhu.K11.4.2 Selenium及其应用及其应用Zh

29、u.KSelenium及其应用及其应用p适合适合Web应用的测试,可直接运行在浏览器之上,所应用的测试,可直接运行在浏览器之上,所见即所得见即所得p跨平台,支持多操作系统和多种浏览器跨平台,支持多操作系统和多种浏览器p支持分布式应用的测试,构造一个完整的解决方案支持分布式应用的测试,构造一个完整的解决方案p支持两种开发脚本的模式支持两种开发脚本的模式test runner (HTML文件)文件)和和 driven(脚本语言编写(脚本语言编写p支持多种脚本语言,包括支持多种脚本语言,包括Java、C#、PHP、Perl、Python 和和 Ruby等等Zhu.KIDE 界面界面Zhu.K操作演示

30、操作演示p 录制测试脚本录制测试脚本p 执行测试脚本执行测试脚本p 测试结果测试结果Zhu.KTest runner vs. 驱动模式驱动模式脚本脚本Zhu.KHTML表格方式表格方式关键字驱动脚本关键字驱动脚本Java/C#/强大、灵活强大、灵活与与 xUnit 集成集成Selenium测试用例开发测试用例开发p 主文件:主文件: TestRunner.html/TestRunner.htap Test suite /case文件文件p 引擎库引擎库js文件文件p user-extensions.jsZhu.KSelenium执行模式执行模式11.4.3 Web功能测试工具功能测试工具基于W

31、eb应用的测试工具主要进行链接检查、HTML检查、Web功能和Web站点安全性等各个方面的测试。Zhu.K常见的常见的Web功能测试工具功能测试工具p 开源的开源的Web功能测试工具功能测试工具Zhu.Kp 商业的商业的Web功能测试工具功能测试工具MaxQ、Canoo WebTest、Slimdog、WatiR、WatiN、WatiJ、FITParasoft WebKing、SOAPtest、WebCheck、11.4.4 AutoIT及其客户端测试工具及其客户端测试工具Zhu.K文件与目录文件与目录详细信息详细信息AutoIt3.exe主程序,可以解释运行UniCode版本的脚本文件。Au

32、toIt.exe主程序,可以解释运行ANSI版本的脚本文件。AU3Info.exeAutoIt窗口信息工具(AutoIt Window Info Tool),识别GUI对象。Aut2Exe/Aut2ExeA.exe用于将au3脚本(UniCode/ANSI版本)编译成exe可执行文件Include官方提供的库文件,提供开发脚本时所需的各种函数。AutoItX可以被嵌入到其它工具和语言中去,包含DLL 版本的 AutoIt v3以及ActiveX/COM 和 DLL 界面SciTeAutoIT的脚本编辑器窗口信息窗口信息工具工具Zhu.K其它客户端其它客户端测试工具测试工具Zhu.Kp 开源的客

33、户端功能测试工具开源的客户端功能测试工具Twist、AutoHotKey、 Abbot、 Squish、 Sahi、WebInject、Tagit、p 商业的客户端功能测试工具商业的客户端功能测试工具HP QTP、IBM Rational Functional Tester、Robot、 Compuware Test Partner、 Segue SilkTest、 AdventNet Qengine、 Oracle Empirix e-Test Suite 11.4.5 嵌入式测试工具嵌入式测试工具p Applied Microsystems公司的CodeTestp LDRA 公司的Test

34、bed、 RTInsightProp IBM Rational Test RealTime(RTRT)p TeleLogic公司 Logiscopep GammaRay系列产品p Lynx RealTimesystems公司 LynxInsure+p ElviorLtd公司的MessageMasterZhu.K实时地将测试信息通过网线实时地将测试信息通过网线/ /串口传到宿主机(串口传到宿主机(HostHost)上,)上,并实时在线地显示。因此,对并实时在线地显示。因此,对源代码的插装源代码的插装和和目标机上的目标机上的信息收集与回传信息收集与回传成为嵌入式测试工具要解决的关键问题成为嵌入式测

35、试工具要解决的关键问题11.5 性能测试工具性能测试工具Zhu.K11.5.1 JMeter及其应用及其应用11.5.2 性能测试工具的主要特性性能测试工具的主要特性11.5.3 常见的性能测试工具常见的性能测试工具11.5.1 JMeter及其应用及其应用Zhu.KJMeter-2Zhu.KJMeter-3Zhu.K11.5.2 性能测试工具的主要特性性能测试工具的主要特性n能模拟实际用户的操作行为,记录和回放多用户测试中的事务处理过程,自动生成相应的测试脚本n能针对脚本进行修改,增加逻辑控制、完成参数化和数据关联 n可以设置不同的应用环境和场景,通过虚拟用户执行相应的测试脚本 n通过系统监

36、控工具获得系统性能的相关指标的值 Zhu.K11.5.3 常见的性能常见的性能测试工具测试工具Zhu.KHP LoadRunner开源工具nSiege(/JoeDog/Siege)是一个开源的Web压力测试和评测工具。nOpenSTA,可以模拟大量的虚拟用户来完成性能测试,并通过scrpt来完成丰富的自定义设置。详见/index.php。nDBMonster是一个生成随机数据、用来测试SQL数据库的压力测试工具,详见http:/dbmonster.kernelpanic.pl/。nLoadSim网络应用程序

37、的负载模拟器。n更多的性能测试工具,可访问/performance.php Zhu.K商业工具 nHP LoadRunnernIBM Rational Performance TesternRadview WebLoad nCompuware QA Load nQuest Benchmark Factory n微软微软WAS(Web Access Stress test) nPaessler Webserver Stress Tool nMINQ PureLoad Zhu.K11.6 安全性测试工具安全性测试工具Zhu.K安全测试工具的评估标准安全测试工具的评估标准n支持常见的Web服务器平台n能同时提供对源代码和二进制文件进行扫描的功能n漏洞检测和纠正分析n检测实时系统的问题n不改变被测试的软件,不影响代码n良好的报告n非安全专业人士也易于上手n可管理部署的多种扫描器、尽可能小的错误误差等Zhu.K常见的安全性测试工具nAcunetix Web Vulnerability Scanner商业级的Web漏洞扫描程序。nBurp suite可用于攻击Web应用程序的集成平台,nNikto、 Wikto、 N-Stealth 等等Web服务器扫描程序。nParos pro

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