自動化測試介紹

自動化測試(Automated Testing)，是指把以人為驅(qū)動的測試行為轉(zhuǎn)化為機器執(zhí)行的過程。實際上自動化測試往往通過一些測試工具或框架，編寫自動化測試用例，來模擬手工測試過程。比如說，在項目迭代過程中，持續(xù)的回歸測試是一項非?？菰锴抑貜?fù)的任務(wù)，并且測試人員在每天重復(fù)勞動的工作之下，也絲毫得不到成長。此時開展自動化測試就能夠幫助測試人員從重復(fù)、枯燥的手工測試中解放出來，提高測試效率，縮短回歸測試時間。一般來說，自動化測試通常都會跟持續(xù)集成系統(tǒng)（比如Jenkins）配合使用。

但在自動化實踐過程中，往往會發(fā)現(xiàn)理想和現(xiàn)實之間的差距很大。自動化測試的劣勢，主要體現(xiàn)在以下幾方面：

1. 相對手工測試，自動化測試對測試人員的要求相對較高；
2. 測試用例需要根據(jù)版本迭代進行更新，有一定維護成本；
3. 不能指望自動化測試去發(fā)現(xiàn)更多新的BUG，自動化測試能發(fā)現(xiàn)的缺陷遠遠比手工測試少；
4. 自動化測試的產(chǎn)出價值往往在于長期的回歸測試，短期內(nèi)發(fā)揮的作用可能不明顯；

希望借助自動化流程解決的問題

1. 測試時間緊張，手工測試可能覆蓋不全，容易錯過某些邊界情況；
2. 模塊間強耦合時，單純從頁面進行測試時，比較難深入的發(fā)現(xiàn)問題；
3. 回歸測試時，需要投入較大的人力/工時；
4. 實現(xiàn)手工測試無法達成的測試任務(wù)；
5. 通過編寫測試用例，加深對業(yè)務(wù)/數(shù)據(jù)的認知，有助于下階段迭代中發(fā)現(xiàn)隱藏的問題；

引入自動化測試的前提條件

項目周期長，需求變動不頻繁
測試用例的穩(wěn)定性決定了自動化測試的維護成本。如果軟件需求變動過于頻繁，測試人員需要根據(jù)變動的需求來更新測試用例以及相關(guān)的測試腳本，而腳本的維護本身就是一個代碼開發(fā)的過程，需要修改、調(diào)試。如果所花費的成本不低于利用其節(jié)省的測試成本，那么自動化測試便是失敗的。

項目中的某些模塊相對穩(wěn)定，而某些模塊需求變動性很大。我們便可對相對穩(wěn)定的模塊進行自動化測試，而變動較大的仍是用手工測試。

自動化測試腳本可重復(fù)使用
如果費盡心思開發(fā)了一套近乎完美的自動化測試腳本，但是腳本的重復(fù)使用率很低，致使其間所耗費的成本大于所創(chuàng)造的經(jīng)濟價值，自動化測試便毫無意義。

測試任務(wù)手工測試難以實現(xiàn)
比如壓力測試，大數(shù)據(jù)或者大量重復(fù)數(shù)據(jù)測試，必須有自動化工具的支持。

做自動化測試需要具備的能力

• 擁有編碼能力
  至少要熟悉自動化工具/框架的代碼語言，最好有一定的編碼能力，同時代碼邏輯要清晰，否則不僅不能保證用例的邏輯性、業(yè)務(wù)性與健壯性等要素，也不能保證效率；
• 熟悉被測系統(tǒng)；
  熟悉被測系統(tǒng)對任何測試人員來說都是最起碼的要求；
• 掌握一個自動化測試框架/工具；
  可以根據(jù)所掌握的代碼，學(xué)習(xí)一門自動化測試的框架，如 Selenium/Appoum/Robot Framework/Nunit/TestNG等；
• 不斷學(xué)習(xí)，善于學(xué)習(xí)，知其然知其所以然；
  “落后就要挨打?！?/li>

自動化用例一般在哪個階段完成

一般落后于新功能的手工測試階段，可以在手工用例執(zhí)行完成或功能上線后，再去補充自動化的用例。
自動化不是跟著新需求走，而是測變化的東西對不變東西的影響，一定不要做為了自動化而自動化的工作。

分層自動化測試

在理解分層自動化之前，我們先看一下經(jīng)典的測試金字塔。

• UI層：界面自動化測試?？梢钥闯鏊膬r值最小，它最接近用戶真實場景，也容易發(fā)現(xiàn)問題，但它的實現(xiàn)成本最高且太容易受外部依賴，容易影響腳本成功率。總體來說，適當(dāng)?shù)慕缑孀詣踊瘻y試是有必要的，但是沒有必要在UI層投入太多；

• Service層：接口自動化測試。它的價值居中，覆蓋大多數(shù)主要的接口是比較合適的。這一層要求測試人員對系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)間的調(diào)度非常清楚，同時要了解接口邏輯關(guān)系，否則接口測試代碼很容易遺漏一些異常場景；

• Unit層：單元測試。最有價值的測試，但是對測試人員要求比較高，一般由開發(fā)人員完成，否則只能采用結(jié)對編程。
  通常來說，手工測試是最基本的，可以做到接近100%,而對于自動化測試來說，它更像是一件"防彈衣"，用來防護身體的主要部位。有人認為自動化率提高了，就可以節(jié)省人力，這實際是非常片面的，因為提高自動化率，意味著需要投入更大的人力在維護的成本上。因為系統(tǒng)的需求是在不斷變化的，每一個變化都會導(dǎo)致自動化測試用例需要更新調(diào)整。

  所以，自動化測試做到什么樣才算好，也要結(jié)合上面的測試金字塔來分析。對于UI層面的自動化測試，保證少量必要的主流程即可，切勿在這一層面將自動化測試的"防彈衣"變成臃腫的"宇航服"；Service層面的接口自動化測試，可以考慮覆蓋大部分的流程；Unit層面的單測，做到100%是最好的，即使有需求變化，一般也很少影響到已有的用例。一般來說，單元測試可以發(fā)現(xiàn)80%的缺陷。

設(shè)計自動化用例的原則

基本原則

• 自動化測試用例的范圍必須是相對核心的業(yè)務(wù)流程，即覆蓋主體功能的核心測試點和重復(fù)執(zhí)行率較高的模塊；
• 在測試腳本和被測代碼都保持不變的情況下，測試用例的結(jié)果應(yīng)該是穩(wěn)定的，這一點非常重要；
• 除非是必要的情況，否則任何用例都應(yīng)當(dāng)避免做持久化的操作，以保證環(huán)境始終是干凈的；
• Once Written, Run Anytime as Desired ；
• 不是所有的手工測試用例都可以使用自動化測試來實現(xiàn)，自動化測試替代不了手工測試，兩者的有效結(jié)合是保證項目質(zhì)量的關(guān)鍵。
• 回歸測試場景中，測試用例的選擇一般以正向為主，逆向為輔；

用例設(shè)計原則

保持Case的獨立性

通常來說，一個Test Suite下包含了一組相近的或者有關(guān)聯(lián)的Test Cases。而每一個 Test Case 應(yīng)該只測試一種場景，根據(jù)case復(fù)雜程度，不同場景同樣可大可，可以是某個單元的測試，也可以是端到端的測試(E2E)，當(dāng)然也有特殊的寫法比如工作流測試和數(shù)據(jù)驅(qū)動。

Case的獨立性有哪些需要關(guān)注的點呢?

首先Test Suite內(nèi)的Cases在執(zhí)行時不應(yīng)該相互影響，意思是說當(dāng)我們有隨機的跑其中某個Case或亂序的跑這些Cases時，測試的結(jié)果都應(yīng)該是準確的。Suite level和Directory level同樣要注意獨立性的問題。系統(tǒng)較為龐雜時，可能會將數(shù)百上千的Cases放在一起跑，Robot本身不會規(guī)定Case執(zhí)行的順序，所以從某種程度上來說同一層級的Cases是隨機執(zhí)行的。很典型的情況就是，測試用例在本地調(diào)試時怎么跑怎么過，放到Server上所有Cases一起跑的時候就會Fail,還可能是偶發(fā)的，這種情況下就很可能是由于其他Case的痕跡影響到了它，查找問題的根源往往比較耗時。

保持Case的可遷移性

Case的可遷移性主要考慮三點 : Case對執(zhí)行環(huán)境的依賴 ; Case對外部設(shè)備的依賴;Case對測試對象的依賴。

Case對執(zhí)行環(huán)境的依賴
盡量減少對執(zhí)行環(huán)境的依賴。舉一個例子，你在本地PC上使用rf框架編寫、調(diào)試用例后，上傳到Git，然后你的領(lǐng)導(dǎo)可能會拉取你的用例在他的本地運行，隨后又被部署到持續(xù)集成服務(wù)器上。所以你編寫的用例時就要盡量避免使用不同平臺的庫或者shell命令。

再舉個例子，如果你因為業(yè)務(wù)需要而修改了測試庫源碼的話，此時不管是組內(nèi)其他人還是CI服務(wù)器，肯定都會運行失敗，這種情況該怎么解決呢？這里提供兩個解決方法：

1. 將修改后的庫做成測試庫，上傳到Git或者Pypi，對方可以通過pip安裝更新；
2. 使用robotremoteserver做一個共享庫放在遠程主機上；

Case對外部設(shè)備的依賴
有時為了業(yè)務(wù)測試需要，我們會引入一些外部設(shè)備來輔助測試，外部設(shè)備可能會持續(xù)升級或者更換，在編寫用例時我們就需要考慮如何用一套Case更好的兼容這些測試設(shè)備。比如可以將外部設(shè)備的操作從測試用例中抽離出去，封裝成測試庫或關(guān)鍵字；

Case對測試對象的依賴
如果測試對象是一個軟件平臺，軟件平臺通常需要適配多種的設(shè)備，而設(shè)備的硬件配置可能是多種多樣的：CPU、內(nèi)存、組件的性能和數(shù)量都可能不同。對測試對象的依賴不僅要考慮在不同設(shè)備上的可執(zhí)行性，重點還要考慮測試覆蓋率。由于設(shè)備組件的增多你的用例可能無法覆蓋到這些組件，或者捕捉不到某個性能瓶頸，這樣測試結(jié)果的可靠性也大打折扣。

提升Case執(zhí)行效率

不同的case執(zhí)行時間相距甚遠，短則數(shù)秒長則持續(xù)數(shù)天。數(shù)秒鐘的簡單功能測試用例和耗時數(shù)天的穩(wěn)定性測試用例本身是沒有什么可比性的。但是我當(dāng)我們放眼某一個或者某一組case時，我們就需要重視Case的執(zhí)行效率。不論是敏捷流程還是持續(xù)集成都講究快速的反饋，開發(fā)人員能在提交代碼后快速的獲得測試結(jié)果反饋，測試人員能在最短的時間內(nèi)執(zhí)行更大范圍的測試覆蓋，不僅能提高團隊的工作效率，也可增強團隊的信心。

以使用rf為例，在編寫用例時可以通過以下方面來提高用例的執(zhí)行效率。

1.如果有對執(zhí)行條件的檢查，若檢查失敗，則盡快退出執(zhí)行；
2.將數(shù)據(jù)準備或環(huán)境清除等工作抽取成關(guān)鍵字放到更高的層級中,，抽取時可能需要做一些組合, 但不允許出現(xiàn)重復(fù)的建刪操作；
3. 用例中盡量少的出現(xiàn)sleep，建議用"wait until ..."來代替；
4. 可以采用并發(fā)執(zhí)行用例的方法來提升效；

自動化用例編寫規(guī)范

命名規(guī)范

Keyword命名

第一個單詞應(yīng)以小寫字母作為開頭，后面的單詞則用大寫字母開頭。 如：getProjectId, connectDB

常量命名

常量的名字應(yīng)該都使用大寫字母，并且指出該常量完整含義。如果一個常量名稱由多個單詞組成，則應(yīng)該用下劃線來分割這些單詞。 如：MAX_CHAR_LENGTH

參數(shù)命名

參數(shù)的命名規(guī)范和方法的命名規(guī)范相同，請在盡量保證參數(shù)名稱為一個單詞的情況下使參數(shù)的命名盡可能明確。如：${account} , ${investorName}

使用Tags

RF提供了通過在Settings中設(shè)置tags來管理用例的方法。Tag的應(yīng)用非常的廣泛和靈活，比如可以用來做用例篩選、版本管理、統(tǒng)計策略等。

怎么打tag看起來會更便捷？

• 可以在各個文件夾下打文件夾名字的tag，這樣就可以根據(jù)tag單獨的跑該文件夾下的用例，查看測試報告也更好看些;
• 在一些重要的用例上打上tag，可以單獨跑關(guān)鍵用例;
• 某些用例如果不想執(zhí)行，可以打上tag，設(shè)置不執(zhí)行。

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讓case具有文檔性

在考慮Coding Style時我們可以設(shè)置一些固定的規(guī)則,大家只要按照這個規(guī)則來做,實踐幾次之后Coding Style就會趨于統(tǒng)一. 而考慮將Case寫的如同文檔一般則需要更多的主觀能動性。

敏捷開發(fā)(Agile Development)在國內(nèi)的發(fā)展已經(jīng)越完善，伴隨之而來的便是敏捷測試(Agile Testing)。敏捷思想強調(diào)以人為核心，在整個開發(fā)流程中，只寫有必要的文檔或盡量少寫文檔，這也是它與傳統(tǒng)的瀑布模型的差別。

為了不造成誤解，這里有必要插入的說一下敏捷測試的幾個特點：

• 敏捷測試應(yīng)該是敏捷開發(fā)的一部分；
• 敏捷測試具有鮮明的敏捷開發(fā)的特征，如測試驅(qū)動開發(fā)(TDD),驗收測試驅(qū)動開發(fā)(ATDD)。也就是說，單元測試是敏捷測試的基礎(chǔ)，如果沒有足夠的單元測試，就無法應(yīng)對將來需求的快速迭代，也無法實現(xiàn)快速而穩(wěn)定的持續(xù)交付；
• 優(yōu)秀的敏捷測試是基于自動化測試的；
• 敏捷測試無時不在，無處不在。

需求設(shè)計不斷的更新，而文檔往往不能被很及時的更新，那這樣的話怎么才能讓測試人員如何快速的掌握某個功能或者產(chǎn)品的需求和當(dāng)前狀態(tài)呢?

"Tests as Documentation."

清晰易懂的用例名

在實際的工程中，我們可能會新建一個目錄來存儲測試點相近的測試用例。每一個Case都對應(yīng)一個測試點，而用例名則應(yīng)該概括總結(jié)對應(yīng)測試點的核心內(nèi)容，這樣當(dāng)我們在瀏覽一組用例時,僅僅通過用例名就能大致了解里面的測試內(nèi)容,也方便尋找某個Case。

清晰易懂的用例名

在實際的工程中，我們可能會新建一個目錄來存儲測試點相近的測試用例。每一個Case都對應(yīng)一個測試點，而用例名則應(yīng)該概括總結(jié)對應(yīng)測試點的核心內(nèi)容，這樣當(dāng)我們在瀏覽一組用例時,僅僅通過用例名就能大致了解里面的測試內(nèi)容,也方便尋找某個Case。

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