基于Selenium和Pytest的Web自動(dòng)化測(cè)試框架應(yīng)用

馬立鑫 劉海燕 張兵權(quán)

摘要：文章介紹了一個(gè)基于Selenium、Pytest和Allure的Web自動(dòng)化測(cè)試框架，它能夠提高測(cè)試效率，減少測(cè)試人員的工作量，并生成美觀的測(cè)試報(bào)告。詳細(xì)介紹了該框架的功能、組成部分、實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用以及使用Jenkins進(jìn)行持續(xù)集成的過(guò)程。該框架能夠幫助團(tuán)隊(duì)更高效地測(cè)試Web應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：Selenium；Pytest；自動(dòng)化測(cè)試

中圖分類號(hào)：TP311? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2023）34-0052-03

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）

0 引言

如今越來(lái)越多的企業(yè)應(yīng)用選擇使用B/S架構(gòu)（即Web應(yīng)用），B/S架構(gòu)相對(duì)于C/S架構(gòu)更具有跨平臺(tái)、維護(hù)簡(jiǎn)便、數(shù)據(jù)安全性高、部署靈活性強(qiáng)和兼容性好等優(yōu)點(diǎn)。這些特點(diǎn)使得B/S架構(gòu)成為大多數(shù)Web應(yīng)用程序開發(fā)的首選架構(gòu)[1]。

隨著Web應(yīng)用不斷的擴(kuò)充，Web應(yīng)用的自動(dòng)化測(cè)試也在逐漸成為軟件自動(dòng)化測(cè)試的重要內(nèi)容。近年來(lái)誕生了許多自動(dòng)化測(cè)試工具，比較成熟的有QTP、Selenium、RFT等[2]65，其中Selenium具有多項(xiàng)優(yōu)良特性，成為Web應(yīng)用測(cè)試最受歡迎的工具之一。本文將基于Selenium并結(jié)合Pytest、Allure等工具實(shí)現(xiàn)一個(gè)Web自動(dòng)化測(cè)試框架。

1 自動(dòng)化測(cè)試相關(guān)技術(shù)和工具

1.1 Selenium測(cè)試工具

Selenium可以模擬真實(shí)用戶操作，以此進(jìn)行Web自動(dòng)化測(cè)試。Selenium具有開源免費(fèi)的特點(diǎn)，可以進(jìn)行二次開發(fā)，具有一定的可擴(kuò)展性[3]16。

1.2 Pytest測(cè)試框架

Pytest是一個(gè)非常成熟的Python測(cè)試框架，它可以和Selenium結(jié)合實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化測(cè)試，也可以結(jié)合Allure-pytest插件生成Allure報(bào)告。

1.3 Allure報(bào)告生成工具

Allure是一款輕量級(jí)的自動(dòng)化測(cè)試報(bào)告生成框架。它支持絕大部分測(cè)試框架，它可以生成美觀、易讀的測(cè)試報(bào)告，提供了詳細(xì)的測(cè)試結(jié)果和統(tǒng)計(jì)信息。

1.4 Jenkins持續(xù)集成工具

Jenkins是一個(gè)開源的持續(xù)集成和交付工具，它能夠幫助團(tuán)隊(duì)自動(dòng)執(zhí)行測(cè)試任務(wù)，提高了測(cè)試的效率[4]108。

2 框架功能分析

2.1 功能自動(dòng)化測(cè)試

Web項(xiàng)目的功能測(cè)試屬于黑盒測(cè)試。具體測(cè)試內(nèi)容包括：網(wǎng)頁(yè)鏈接是否可以正常打開與關(guān)閉，網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容是否顯示無(wú)誤，網(wǎng)頁(yè)元素功能是否正常等。主要操作方式是通過(guò)對(duì)元素進(jìn)行識(shí)別、定位、點(diǎn)擊、文本輸入等完成測(cè)試[5]105。

2.2 頁(yè)面對(duì)象管理

頁(yè)面對(duì)象設(shè)計(jì)模式用于管理和組織 Web 自動(dòng)化測(cè)試代碼。在頁(yè)面對(duì)象模式中，每個(gè)頁(yè)面都有一個(gè)對(duì)應(yīng)的頁(yè)面對(duì)象類，每個(gè)類中封裝了相關(guān)的元素定位方式和操作方法，測(cè)試腳本只需要調(diào)用類中的方法即可完成對(duì)應(yīng)業(yè)務(wù)邏輯的測(cè)試[2]65。

2.3 框架的主要功能

自動(dòng)化測(cè)試框架需要完成Web應(yīng)用的測(cè)試需求，主要功能包括：測(cè)試用例的維護(hù)和管理，保證測(cè)試數(shù)據(jù)的完整[3]109；確保數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)測(cè)試的實(shí)現(xiàn)；能夠完成被測(cè)項(xiàng)目業(yè)務(wù)邏輯的封裝，并組合頁(yè)面元素的操作實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)的業(yè)務(wù)邏輯；可以很好地通過(guò)可視化的測(cè)試報(bào)告呈現(xiàn)測(cè)試結(jié)果；具有優(yōu)良的可擴(kuò)展性；能夠提高測(cè)試的效率。

2.4 框架的組成部分

測(cè)試模塊主要由基礎(chǔ)類庫(kù)層、頁(yè)面封裝層、測(cè)試用例層、工具模塊、持續(xù)集成工具等構(gòu)成，如圖1所示。

1） 基礎(chǔ)類庫(kù)層：Common包中存放著公共類其中封裝了所有操作，包括查找一個(gè)元素、輸入文本、點(diǎn)擊操作等操作。在測(cè)試過(guò)程中還有一些場(chǎng)景需要進(jìn)行截圖操作，在基礎(chǔ)類庫(kù)層中定義一個(gè)截圖方法并指定截圖的存儲(chǔ)路徑，截圖保存時(shí)命名為“頁(yè)面（功能名稱）（當(dāng)前時(shí)間）.png”格式。

2） 頁(yè)面封裝層：Page包中的所有頁(yè)面層均繼承基礎(chǔ)類庫(kù)層，在頁(yè)面層中封裝元素的定位方式包括：Xpath、ID、CSS等八種定位方式和元素的定位路徑，并調(diào)用基礎(chǔ)類庫(kù)層實(shí)現(xiàn)元素的定位與操作[4]109。

3） 測(cè)試用例層：TestCase包中存放測(cè)試用例文件，每個(gè)測(cè)試用例文件都包含一個(gè)完整業(yè)務(wù)邏輯的測(cè)試用例。測(cè)試用例層可以調(diào)用一個(gè)或多個(gè)頁(yè)面封裝層，來(lái)實(shí)現(xiàn)特定場(chǎng)景的測(cè)試[4]。

4） 工具模塊：Utils包中存放工具類，其中包含自定義日志類，在其中定義日志的存儲(chǔ)路徑、日志的級(jí)別等。

5） 持續(xù)集成工具：測(cè)試框架集成了Jenkins持續(xù)集成工具，構(gòu)建完成后自動(dòng)生成測(cè)試報(bào)告[4]108，測(cè)試人員可以通過(guò)Jenkins管理員賬號(hào)查看測(cè)試報(bào)告和日志。

3 框架實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用

3.1 環(huán)境搭建

實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化測(cè)試首先需要安裝Python3軟件并配置環(huán)境變量。然后安裝Selenium、Pytest、Allure-pytets和Jenkins等工具。Selenium用于Web應(yīng)用自動(dòng)化測(cè)試。Pytest用于組織和執(zhí)行測(cè)試腳本。Allure用于生成豐富的測(cè)試報(bào)告。Jenkins用于自動(dòng)化執(zhí)行測(cè)試任務(wù)。

此外還需下載對(duì)應(yīng)的瀏覽器驅(qū)動(dòng)，例如Chrome瀏覽器需要下載Chrome Driver，用于Selenium與瀏覽器進(jìn)行交互。

安裝完成后，使用Selenium提供的API結(jié)合Python編程語(yǔ)言編寫測(cè)試腳本，使用Pytest框架組織和執(zhí)行測(cè)試腳本，使用Allure-pytest生成測(cè)試報(bào)告，最后使用Jenkins進(jìn)行持續(xù)集成，自動(dòng)化執(zhí)行測(cè)試任務(wù)。

本系統(tǒng)使用的主要工具架構(gòu)圖如圖2所示。

3.2 測(cè)試用例設(shè)計(jì)

本文以某系統(tǒng)的登錄模塊，單車管理模塊作為自動(dòng)化測(cè)試框架的測(cè)試對(duì)象，該部分的測(cè)試用例設(shè)計(jì)如表1所示。采用等價(jià)類劃分法設(shè)計(jì)登錄模塊的測(cè)試用例。

3.3 自動(dòng)化測(cè)試實(shí)現(xiàn)

在進(jìn)行測(cè)試實(shí)現(xiàn)時(shí)，首先需要進(jìn)行測(cè)試頁(yè)面的頁(yè)面對(duì)象設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)頁(yè)面元素的封裝；其次需要進(jìn)行測(cè)試用例的封裝，采用數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的方式來(lái)組織測(cè)試數(shù)據(jù)；完成以上步驟后執(zhí)行測(cè)試，生成測(cè)試報(bào)告；最后使用持續(xù)集成工具來(lái)構(gòu)建項(xiàng)目并自動(dòng)執(zhí)行測(cè)試。

1） 頁(yè)面對(duì)象設(shè)計(jì)

本框架在模塊設(shè)計(jì)上使用了Page-Object思想，每個(gè)頁(yè)面都會(huì)有一個(gè)對(duì)應(yīng)的頁(yè)面類，在頁(yè)面類中封裝該頁(yè)面的元素和操作方法。 以登錄模塊為例，在Login類中以元組的形式封裝登錄頁(yè)面所需的用戶名、密碼和登錄按鈕，封裝代碼如圖3所示。

圖3方框中標(biāo)出的對(duì)象自上而下分別為用戶名輸入框、密碼輸入框以及登錄按鈕，以元組的方式封裝元素定位方式By.XPATH和定位路徑。

2） 數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)

使用Pytest內(nèi)置的參數(shù)化功能進(jìn)行數(shù)據(jù)封裝實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)，完成測(cè)試數(shù)據(jù)和測(cè)試邏輯分離。以登錄模塊為例，將登錄所需的用戶名和密碼封裝為一個(gè)元組，使用Pytest的參數(shù)化裝飾器將此元組作為參數(shù)傳遞給登錄函數(shù)，關(guān)鍵代碼如圖4所示。

圖4方框中使用了Pytest的 @pytest.mark.parametrize修飾器，將用戶名和密碼封裝為一個(gè)元組并作為參數(shù)傳遞給登錄函數(shù)，在函數(shù)中進(jìn)行調(diào)用完成登錄功能的測(cè)試。

3） 測(cè)試報(bào)告

在測(cè)試框架中使用Allure-pytest庫(kù)生成自定義測(cè)試報(bào)告。該庫(kù)提供了修飾器和注解，用于標(biāo)注測(cè)試用例的功能模塊、標(biāo)題以及重要級(jí)別，從而生成詳細(xì)的測(cè)試報(bào)告。在測(cè)試報(bào)告中可以查看測(cè)試用例狀態(tài)圖，該圖標(biāo)注了測(cè)試用例通過(guò)百分比，還標(biāo)注出了失敗故障以及跳過(guò)的比例。報(bào)告樣式如圖5所示。

除用例狀態(tài)圖外，還可以查看詳細(xì)的功能報(bào)告，其中包括測(cè)試模塊、測(cè)試用例、測(cè)試數(shù)據(jù)、測(cè)試用例耗時(shí)，以及測(cè)試日志等內(nèi)容詳細(xì)界面如圖6所示。

圖6中左半部分為所有的測(cè)試模塊及其詳細(xì)數(shù)據(jù)，例如在登錄模塊下可以看到五個(gè)測(cè)試用例，在測(cè)試用例下可以看到測(cè)試數(shù)據(jù)、用例狀態(tài)和用例耗時(shí)。右半部分是單個(gè)測(cè)試用例的詳細(xì)數(shù)據(jù)，主要包括測(cè)試用例的優(yōu)先級(jí)、耗時(shí)、參數(shù)和日志。

4） 持續(xù)集成工具

本框架使用Jenkins作為持續(xù)集成工具，用于自動(dòng)化打包部署和測(cè)試報(bào)告的生成。在Jenkins中，可以通過(guò)點(diǎn)擊測(cè)試報(bào)告來(lái)查看詳細(xì)的測(cè)試結(jié)果。每次構(gòu)建完成后，可以查看上次構(gòu)建的成功與失敗情況，以及構(gòu)建所花費(fèi)的時(shí)間等信息。具體的界面如圖7所示。

圖7中方框標(biāo)出的對(duì)象從左往右依次是查看測(cè)試報(bào)告按鈕、上次成功時(shí)間、上次失敗時(shí)間、上次持續(xù)時(shí)間以及構(gòu)建按鈕。

3.4 框架評(píng)估

本框架可以增加代碼的復(fù)用率，可以生成較美觀的測(cè)試報(bào)告，在回歸測(cè)試以及其他測(cè)試中具有較好的效果。測(cè)試人員可以較輕松地完成測(cè)試工作，通過(guò)自定義的測(cè)試報(bào)告和截圖可以很好地分析出測(cè)試失敗的原因，因此使用本框架可以幫助團(tuán)隊(duì)更高效地測(cè)試Web應(yīng)用。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文提出的一種基于Selenium和Pytest的Web自動(dòng)化測(cè)試框架，可以減少代碼冗余，以及編寫腳本的時(shí)間，提高測(cè)試效率，減少測(cè)試工作量，使用該框架可以生成優(yōu)美的測(cè)試報(bào)告，用例執(zhí)行后生成截圖和日志供測(cè)試人員分析，使用本框架可以更高效、更便捷地完成測(cè)試任務(wù)。本框架在一些任務(wù)上還存在不足，例如測(cè)試手機(jī)登錄時(shí)選擇驗(yàn)證碼登錄的功能不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，對(duì)于一些復(fù)雜的驗(yàn)證碼，則需要在后期的研究中進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。

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【通聯(lián)編輯：謝媛媛】