上海電氣電站集團(tuán)設(shè)備有限公司 賈燁維

Web自動化測試框架的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

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【摘要】隨著社會的進(jìn)步以及科技的發(fā)展，各行各業(yè)的工作類型趨于多樣化和信息化，人們對信息處理的高效化和規(guī)范化也愈發(fā)迫切。同時，隨著科技發(fā)展特別是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷普及，各互聯(lián)網(wǎng)公司的數(shù)量不斷增加，為了促進(jìn)web技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，促進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)公司以及各新型行業(yè)的發(fā)展，提高web工作人員的職業(yè)技術(shù)水平迫在眉睫。對此，本文基于web自動化測試框架，研究其在實(shí)際工作中的設(shè)計(jì)理念和實(shí)現(xiàn)方式，并對它的優(yōu)勢和不足進(jìn)行了簡單分析。

【關(guān)鍵詞】自動化測試；框架設(shè)計(jì)；Web

引言

進(jìn)入21世紀(jì)以來，隨著以阿里巴巴、京東為代表的電子商務(wù)飛速發(fā)展，Web應(yīng)用程序作為電子商務(wù)的支撐技術(shù)，在社會的各個領(lǐng)域內(nèi)變得越來越重要，而人們也越來越重視Web應(yīng)用程序的運(yùn)行質(zhì)量與效果。但是，傳統(tǒng)的測試方法需要程序人員對Web程序的兼容性以及回歸性進(jìn)行反復(fù)測驗(yàn)，雖然目前也有很多的錄制—回歸軟件可以實(shí)現(xiàn)自動化檢測，但是該方法在檢驗(yàn)過程中容易發(fā)生腳本錯誤等編碼問題，所以程序測試人員需要不斷對腳本進(jìn)行調(diào)試，即通過Web自動化測試框架對龐大的Web應(yīng)用程序進(jìn)行檢測，因此并沒有在實(shí)質(zhì)上提高測試的效率。在此背景下，研究出一個維護(hù)簡單方便的自動化測試框架，以此切實(shí)提高Web應(yīng)用程序的測試效率，對于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展具有重要意義。

1.Web自動化測試框架概述

由于傳統(tǒng)測試工具的諸多局限性，人們逐步嘗試通過自動化測試框架來改善這些不足，以此來提高web程序的測試效率。目前，自動化測試框架指的是一個由假設(shè)、概念以及為自動化測試提供支持的實(shí)踐的集合。其可通過管理、控制自動化過程中自變量、因變量參數(shù)的變化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)在不同測試條件下測試效率的最大化。

經(jīng)過這些年的發(fā)展，目前發(fā)展較成熟的web程序測試框架主要有以下幾種：（1）腳本模塊化框架：其腳本的通過底層來實(shí)現(xiàn)，通過對web應(yīng)用程序功能上和組件上進(jìn)行分解，進(jìn)而抽象并建立對應(yīng)的腳本；（2）數(shù)據(jù)驅(qū)動測試框架：通過從被測試程序的中提取數(shù)據(jù)，并載入相應(yīng)測試編碼，再將測試數(shù)據(jù)載入到原腳本中的一種框架；（3）關(guān)鍵字驅(qū)動的測試框架：這種框架在應(yīng)用程序內(nèi)相對獨(dú)立，并可通過使用關(guān)鍵詞來測試程序邏輯上的完整性，主要依靠底層對關(guān)鍵字執(zhí)行相應(yīng)動作來實(shí)現(xiàn)測試功能；（4）測試庫構(gòu)架框架：與腳本模塊化不同的是，該框架將web應(yīng)用程序分解成獨(dú)立的過程或者一段函數(shù)。但是，該框架需要建立可以代表待測程序片段或者模塊的功能性庫文件。

2.Web自動化測試框架的優(yōu)勢與局限性

Web自動化測試發(fā)展到今天，具有較強(qiáng)的適應(yīng)性和比較明顯的優(yōu)勢，但與此同時，仍有一些固有的局限性，下面對web自動化測試的優(yōu)勢和局限性進(jìn)行簡單分析。

2.1 自動化測試框架的優(yōu)勢

自動化測試技術(shù)是web技術(shù)與自動化技術(shù)的融合，也完美地繼承了前兩者的優(yōu)勢，可將其特點(diǎn)總結(jié)為以下幾個方面：

第一，有助于在極短時間內(nèi)完成針對應(yīng)用程序的多類測試項(xiàng)目。web軟件測試的過程中，需要進(jìn)行較繁瑣的測試步驟和各種各樣的測試內(nèi)容，通過自動化測試技術(shù)可以同時完成以上測試過程，以此大大縮短應(yīng)用程序的測試時間，這也縮短了應(yīng)用程序投入市場的時間。

第二，有利于我們對資源的充分利用。自動化測試工具最大程度地發(fā)揮了計(jì)算機(jī)技術(shù)的作用，有利于對資源進(jìn)行分類整理，以此保障資源的充分利用。

第三，有利于下降web應(yīng)用程序的開發(fā)成本。通常情況下，為了保證應(yīng)用程序的穩(wěn)定性和最新性，軟件在升級前必須進(jìn)行回歸測試。而采用web自動化測試框架后，應(yīng)用程序的測試工作從繁雜的反復(fù)調(diào)試工作中解放出來，更多的是依賴先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及完善的測試框架，這可以極大地節(jié)約了人力成本。

利用微生物或其組分抑制植物病害的生物防治可代替化學(xué)殺真菌劑，也是一種生態(tài)的、有效的農(nóng)業(yè)病原菌防治方法。幾個研究小組報道了殼聚糖酶的體外抗真菌活性，它們可用于提高植物對不同植物病原真菌的抗性[28-30]。Kouzai等人報道了殼聚糖酶活性在植物抗病性中的分子機(jī)制。植物病原真菌在感染過程中改變細(xì)胞壁成分，避免宿主裂解酶降解，細(xì)胞壁幾丁質(zhì)向殼聚糖的轉(zhuǎn)化可能是病原體的感染原因之一。

2.2 自動化測試框架的局限性

雖然自動化測試框架具有很明顯的優(yōu)勢，但仍然不能全面取代傳統(tǒng)的手工測試，認(rèn)識其存在的不足，有利于我們進(jìn)一步完善web自動化測試工具。其局限性主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：（1）自動化測試工具并不能測試所有應(yīng)用程序；（2）自動化測試框架的結(jié)果受框架本身的影響很大；（3）自動化測試框架實(shí)際上對軟件的開發(fā)有一定的制約。

3.Web自動化測試框架的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

3.1 WATF 的需求分析和主要構(gòu)建工具

通過對現(xiàn)有自動化測試框架的對比分析，筆者可以將WATF的功能需求概括為以下四點(diǎn)：（1）具有維護(hù)簡單方便的腳本結(jié)構(gòu)，由于程序的捕捉方式會產(chǎn)生腳本的數(shù)據(jù)硬編碼出現(xiàn)錯誤，因此程序測試員需要根據(jù)腳本變化而不斷進(jìn)行修改，以確保腳本可以適應(yīng)應(yīng)用程序的變化，這樣直接導(dǎo)致測試效率仍然沒有得到根本上的提高，因此優(yōu)秀的WATF需要易于維護(hù)的模塊化腳本；（2）支持測試環(huán)境的還原功能，測試需要有一個自動化執(zhí)行環(huán)境，在運(yùn)行測試之前可以根據(jù)外部條件觸發(fā)條件進(jìn)行判斷，自動將測試所需測試環(huán)境配置好，即為滿足回歸測試的要求；（3）可根據(jù)需要定制測試計(jì)劃，我們可以設(shè)置測試的時間范圍，或是根據(jù)每天的實(shí)際情況，定時構(gòu)件測試框架，并測試結(jié)束時得到的測試報告，這樣即使測試失敗，也可通過讓測試人員知情，增加自動化測試的可靠；（4）支持分布式測試以及并發(fā)測試，隨著應(yīng)用程序功能越來越來豐富，測試人員需要測試的項(xiàng)目也越來越多，并且一個測試項(xiàng)目通常包含上千個測試用例，按照順序依次測試會消耗大量的時間，如果可以并發(fā)地測試這些測試用例或者同時測試多個項(xiàng)目，則可以極大地縮短測試時間；另一方面，由于不同的測試任務(wù)需要有不同的測試環(huán)境，測試框架也應(yīng)該可以完成分布式測試，并可以實(shí)時監(jiān)管各分布式節(jié)點(diǎn)。

根據(jù)上述WATF的測試需求，可以初步確定如下主要構(gòu)建工具：（1）Maven：一種基于項(xiàng)目對象模型來管理項(xiàng)目的構(gòu)建、文檔以及報告的軟件項(xiàng)目管理工具，Maven可以對WATF檢測出的源代碼進(jìn)行編譯打包；（2）Hudson：在Java的基礎(chǔ)上開發(fā)的持續(xù)集成服務(wù)器，可以定期監(jiān)控預(yù)先設(shè)計(jì)好的外部任務(wù)，同時具有大量的擴(kuò)展插件支持，可以保證相關(guān)人員提高開發(fā)和測試效率；（3）TsetNG：根據(jù)JUnit和NUnit思想而構(gòu)建的運(yùn)用注釋來強(qiáng)化測試的JAVA測試框架。并且改框架解決了JUnit測試框架中出現(xiàn)的大部分問題，不僅可以運(yùn)用于單元間的測試，還可以用來集成測試以及驗(yàn)收測試；（4）Selenium：一種開源式的Web功能測試工具，其特點(diǎn)在于可以支持css、dom、xpath等方式對Web測試要素進(jìn)行定位，并且可以支持ie、chrome等多種瀏覽器。

3.2 WATF 的框架結(jié)構(gòu)

依照上述設(shè)計(jì)思路以及對目前主流測試框架的分析，并結(jié)合Web系統(tǒng)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)如圖1所示的測試框架：

圖1 WATF框架結(jié)構(gòu)Figure 1 WATF frame structure

（1）數(shù)據(jù)層：改框架基于數(shù)據(jù)驅(qū)動，輸入的數(shù)值和輸出的檢測值均為變量、所有的測試數(shù)據(jù)都從數(shù)據(jù)文件中讀取，在測試的執(zhí)行過程中，該層為例層提供數(shù)據(jù)。

（2）控制層：這是整個測試框架的驅(qū)動，其主要功能是啟動自動化測試流程、加載測試數(shù)據(jù)、調(diào)用測試用例和控制報告輸出等。

（3）對象層：其主要作用是在測試過程中識別數(shù)據(jù)。

（4）操作層：判斷及驗(yàn)證用例腳本的執(zhí)行過程，并生成日志目錄。

（5）用例層：包含所有用例腳本和函數(shù)庫文件。在框架測試過程中，可以結(jié)合被測應(yīng)用對象的特點(diǎn)，將某些公共可共享模塊寫成函數(shù)放入到庫文件中，有利于減少冗余腳本，便于后期的維護(hù)。

（6）報告層：在測試結(jié)束后，框架將測試的結(jié)果寫入對應(yīng)的報告文件中，即為報告層。

3.3 技術(shù)實(shí)現(xiàn)案例

WFAF測試技術(shù)能夠識別出與測試對象無關(guān)的外部支撐函數(shù)，例如加載程序所需的數(shù)據(jù)文件、啟動測試環(huán)境必需的文件等，并將它們打包放入Controller文件中，使其可以成為封裝完好可執(zhí)行文件。當(dāng)程序測試員進(jìn)行測試時，只需提前修改好對應(yīng)數(shù)據(jù)文件、用例描述文件和配置文件，然后運(yùn)行之前封裝完好的Controller.exe文件，即可開始自動化測試，在自動運(yùn)行完測試程序后，測試框架便可自動生成一份測試報告，報告中即包含所測項(xiàng)目的測試結(jié)果。

4.測試分析對比

WATF技術(shù)通過提高web應(yīng)用程序的測試效率，達(dá)到節(jié)約測試成本的目的。在試驗(yàn)過程中，可將WATF自動化測試應(yīng)用于CDMS系統(tǒng)的測試，表1是對CDMS系統(tǒng)3個模塊共500多個測試用例的測試，并分別使用WATF技術(shù)與手工技術(shù)進(jìn)行檢測，通過對比其所用時間，其結(jié)果如表1所示。通過對比數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，測試相同項(xiàng)目，使用WATF技術(shù)可以使測試所用時間大大縮短。

表1Table 1

5.結(jié)語

本文分析了現(xiàn)階段的自動化測試框架的優(yōu)勢和不足，提出了一種基于Web的自動化測試框架（WATF），WATF具有檢測效率高、自動化程度高、可擴(kuò)展性強(qiáng)等優(yōu)勢。但研究人員還需根據(jù)后續(xù)應(yīng)用中出現(xiàn)的問題，進(jìn)一步研究并不斷完善WATF技術(shù)。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介：

賈燁維（1984—），男，碩士，工程師，研究方向：軟件開發(fā)。