陳斌仙，陳佳麗，陳阿妹（龍巖學(xué)院，福建 龍巖 364012）

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基于Selenium的自動化測試研究

陳斌仙，陳佳麗，陳阿妹
（龍巖學(xué)院，福建 龍巖 364012）

摘 要：隨著軟件產(chǎn)品的普及和發(fā)達(dá)，自動化測試已越來越多地被應(yīng)用于軟件開發(fā)的各個階段，為高質(zhì)量的軟件產(chǎn)品提供了保障.本文在已有研究的基礎(chǔ)之上，給出了自動化測試的定義、發(fā)展歷程及框架，研究了自動化測試工具Selenium的構(gòu)成、工作原理及使用環(huán)境，并分析了利用Selenium對具體實例進(jìn)行測試的過程.本文的研究工作對高校《軟件測試》課程的理論和實踐教學(xué)都有一定的指導(dǎo)作用.

關(guān)鍵詞：Selenium；測試框架；自動化測試；測試腳本

為了保證軟件產(chǎn)品的質(zhì)量，在軟件開發(fā)的各個階段（包括需求分析、設(shè)計、實現(xiàn)及發(fā)布等階段）都需要引入軟件測試工作，以期盡早地盡可能多地發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中存在的缺陷，最大限度確保軟件產(chǎn)品的質(zhì)量.20世紀(jì)90年代初期以前，大部分的測試工作都是由手工測試來完成，但是隨著大數(shù)據(jù)時代的到來，編程語言越來越豐富，軟件開發(fā)模型越來越多樣化，軟件產(chǎn)品也越來越復(fù)雜，龐大和重復(fù)性的輸入輸出數(shù)據(jù)給手工測試帶來了極大的挑戰(zhàn)，尤其是對產(chǎn)品的升級版本進(jìn)行測試時，大量的人力被花費在之前進(jìn)行過的重復(fù)性的測試之上，浪費了大量的人力、物力和財力［1］.在這種情況之下，自動化測試的概念應(yīng)運而生.經(jīng)過過去二十多年的發(fā)展，在軟件測試領(lǐng)域中不僅形成了先進(jìn)的自動化測試的概念，同時也誕生了形形色色的自動化測試軟件和工具，更是為軟件產(chǎn)品的質(zhì)量提供了強(qiáng)有力的保障.本文正是基于此，在已有研究的基礎(chǔ)之上，對自動化測試的定義、發(fā)展歷程及框架進(jìn)行了概述，對測試工具Selenium的相關(guān)應(yīng)用進(jìn)行了研究，并結(jié)合常用實例描述了其詳細(xì)的工作流程.

1 自動化測試概述

1.1 自動化測試定義

自動化測試是指在測試活動中僅需由測試人員根據(jù)測試需求開發(fā)出測試腳本，不需用戶參與即可自動執(zhí)行的測試程序.所開發(fā)的測試腳本可以用于單元測試階段，用來測試某個具體的類或方法，還可以用于集成測試階段，用來測試整個程序的功能.總之，對軟件進(jìn)行自動化測試的過程就是用程序（即測試腳本）測試源程序、用代碼（即編輯后的測試腳本）指導(dǎo)測試流程、用腳本的執(zhí)行取代人工測試的過程.

1.2 自動化測試發(fā)展歷程

自動化測試技術(shù)的發(fā)展歷經(jīng)以下4個階段.

（1）簡單的錄制、編輯、編程與回放階段.即通過自動化測試工具對所需執(zhí)行的操作進(jìn)行錄制，對錄制的腳本進(jìn)行編程，執(zhí)行編輯后的腳本，實現(xiàn)自動化回放功能.適用于被測系統(tǒng)功能變化較少的情況.

（2）數(shù)據(jù)驅(qū)動的測試階段［2］.模擬并使用真實生活中的實例作為測試數(shù)據(jù)，并使用專門的數(shù)據(jù)文件進(jìn)行讀取和存儲，在測試腳本中可針對不同的測試用例，引入這些測試數(shù)據(jù)及相應(yīng)的變量.

（3）關(guān)鍵字驅(qū)動的測試階段［3］.在數(shù)據(jù)驅(qū)動測試的基礎(chǔ)上，從測試工具中分離出一種改進(jìn)的測試用例設(shè)計方案，其主要思想是：將腳本和數(shù)據(jù)區(qū)分，將外面界面對象和內(nèi)部測試元素區(qū)分，同時也將測試描述與具體實現(xiàn)細(xì)節(jié)進(jìn)行區(qū)分.

（4）模型驅(qū)動的測試階段［4］.每一個模型等同于一個測試場景，通過不同的場景設(shè)計不同的初始化條件，為用戶設(shè)計出更加清晰、準(zhǔn)確的測試用例，所構(gòu)建的測試模型將減少測試用例的維護(hù)工作，實現(xiàn)資源的重利用.

1.3 自動化測試框架

所謂自動化測試框架，即在自動化測試過程中所使用的框架，可理解為由一個或多個自動化測試基本模塊、管理模塊及統(tǒng)計模塊等所組成的工具集合.該工具集合要么提供最基礎(chǔ)的自動化功能測試模塊，如：Selenium、Watir等，當(dāng)使用它們打開一個被測頁面時，通過模擬鼠標(biāo)和鍵盤，點擊或操作該頁面中的被測對象，驗證該對象的屬性是否正確，以此判斷整個程序的正確性；或者提供自動化測試執(zhí)行和管理所需的模塊，如：Robot、STAF等，它們并不為自動化測試提供基礎(chǔ)支撐，而僅僅用于組織、管理和執(zhí)行那些已經(jīng)設(shè)計好的測試用例，如：Robot框架就可以集成Selenium框架［5］.

2 自動化測試工具

2.1 Selenium構(gòu)成

Selenium是一套由Thought Works員工所開發(fā)的、開源的測試工具，主要用于解決在功能測試或驗收測試中Junit無法勝任的自動化測試中的問題，尤其是在代碼層面之上，當(dāng)面臨Web系統(tǒng)與用戶之間進(jìn)行交互時所需進(jìn)行的回歸測試、集成測試及冒煙測試等.可支持不同操作系統(tǒng)之下多種瀏覽器及各瀏覽器的不同版本，同時也支持各類編程語言，目前已有Selenium1.0和Selenium 2.0兩個版本，其中Selenium 2.0集成了WebDriver［6］，為解決復(fù)雜Web頁面中重新加載和動態(tài)網(wǎng)頁等問題提供了支持.

Selenium中主要包括：Selenium Core、Selenium IDE、Selenium Remote Control（RC）及 Selenium Grid等模塊，其構(gòu)成如下圖1所示.

圖1 Selenium構(gòu)成

2.2 Selenium工作原理

Selenium是一套在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中使用的測試工具集合，所有配置好的命令均可在瀏覽器中運行，以達(dá)到直接模擬用戶操作的目的.具體的架構(gòu)如下圖2所示.

圖2 Selenium架構(gòu)

2.3 Selenium使用環(huán)境

利用Selenium進(jìn)行Web自動化測試時，需首先搭建測試所需的各類環(huán)境，具體的使用環(huán)境如下表1所示.

表1 Selenium的使用環(huán)境

3 基于Selenium的測試過程

本節(jié)以下內(nèi)容主要描述利用Selenium針對具體實例進(jìn)行測試的過程.

3.1 分析實例系統(tǒng)測試需求

本文擬采用的被測對象是QQ郵箱的常用模塊——用戶登錄模塊，這也是Web應(yīng)用中最常見的測試對象.具體的測試需求點如下表2所示.

表2 實例系統(tǒng)測試需求

3.2 設(shè)計測試用例

根據(jù)上述測試需求，對測試需求1涉及到的部分測試用例進(jìn)行設(shè)計，結(jié)果如下表3所示.

3.3 錄制測試過程

使用Selenium IDE錄制所需腳本，步驟如下：

表3 測試需求1對應(yīng)的測試用例

Step1：在Firefox中添加Selenium IDE插件；

Step2：將待測網(wǎng)頁的 URL地址——https：//mail.qq.com/，填入Selenium IDE的Baseurl欄中，點擊錄制按鈕開始錄制；

Step3：在Firefox中訪問上述Baseurl網(wǎng)頁，并模擬正常登錄過程，填寫賬號、密碼等信息，再點擊登錄按鈕進(jìn)入QQ郵件頁面；

Step4：上述過程都記錄在Selenium IDE中，所得腳本如下圖3所示.至此，錄制過程結(jié)束.

圖3 Selenium IDE界面

其中，Command代表所執(zhí)行的操作，Target代表操作的對象，Value代表所輸入的值.Selenium IDE主要通過這三個參數(shù)，來定位網(wǎng)頁元素，從而完成腳本的錄制過程.

3.4 生成測試腳本

在Selenium IDE中，選擇“文件→Export Test Case As…→Java/JUnit4/WebDriver”操作，將IDE 與Selenium 2.0相結(jié)合，同時完成IDE向Web-Driver之Java腳本的轉(zhuǎn)化，并進(jìn)一步生成Junit 4框架格式的腳本文件.

3.5 執(zhí)行并分析測試結(jié)果

編輯并調(diào)試好3.4節(jié)的測試腳本之后，在E-clipse IDE中運行該腳本時，WebDriver會自動啟動瀏覽器Firefox，同時“https：//mail.qq.com/”網(wǎng)頁會被打開，然后在賬號和密碼處分別自動填上3.2節(jié)測試用例01中的輸入項，即賬號：2956521682，密碼：sele123456，并自動單擊“登錄”按鈕，跳轉(zhuǎn)至QQ郵箱頁面.此時的測試結(jié)果是“登錄成功并跳轉(zhuǎn)成功”，與該測試用例的預(yù)期輸出相符合.故斷言成功，測試通過.

修改測試用例腳本，將密碼改為3.2節(jié)測試用例02中的輸入值后，再次運行該腳本，會發(fā)現(xiàn)有錯誤提示，此時斷言失敗，測試不能通過.

4 總結(jié)

本文在已有的研究基礎(chǔ)之上，給出了自動化測試的定義、發(fā)展歷程及框架，研究了自動化測試工具Selenium的構(gòu)成、工作原理及使用環(huán)境，并結(jié)合具體的實例給出了利用Selenium的進(jìn)行測試的工作過程.本文的研究工作對高?！盾浖y試》教學(xué)有一定的指導(dǎo)作用.值得注意的是，盡管自動化測試在針對大量重復(fù)性測試工作方面提供了重要的解決方案，但在該過程中，測試人員的主要時間和精力都花在如何編寫、如何調(diào)試以及如何優(yōu)化維護(hù)測試代碼之上，這將導(dǎo)致軟件測試有可能偏離原始的軌跡［7］.因此，在實施軟件測試的過程中，要正確認(rèn)識自動化測試，并能根據(jù)真實的用戶需求，將手工測試與自動化測試有機(jī)地結(jié)合在一起，發(fā)揮各自的作用，提高測試效率.

參考文獻(xiàn)：

〔1〕Glenford J.Myers，Tom Badgett，Corey Sandler.軟件測試的藝術(shù)（原書第3版）［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2013.

〔2〕張?zhí)?基于Selenium的Web自動化測試［D］.北京：北京交通大學(xué)，2014.

〔3〕Priya Gupta,Prafullakumar Surve.Model based Approach to Assist Test Case Creation,Execution,and Maintenance for Test Automation［C］.Proceedings of the First International Workshop on End-to-End Test Script Engineering, New York,USA,2011,1-7.

〔4〕秦海光.基于Selenium自動化測試框架的改進(jìn)與應(yīng)用［D］.北京：中國科學(xué)院大學(xué)，2014.

〔5〕黃華林.使用Selenium進(jìn)行Web應(yīng)用自動化測試的研究［J］.電腦開發(fā)與應(yīng)用，2012,25（4）：54-56.

〔6〕吳伶琳.基于Selenium的軟件自動化測試的研究與應(yīng)用［J］.計算機(jī)與現(xiàn)代化，2013（2）：65-68.

〔7〕武劍潔.軟件測試使用教程——方法與實踐（第2版）［M］.北京：電子工業(yè)出版社，2012.

中圖分類號：TP311.5

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1673-260X（2016）05-0019-03

收稿日期：2016-03-09

基金項目：福建省大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目（201511312007）；福建省中青年教師教育科研項目（JA15489）；龍巖學(xué)院第三批教學(xué)改革項目（2014JY29）

通訊作者：陳佳麗，女，湖北仙桃人，龍巖學(xué)院信息工程學(xué)院講師，研究方向：軟件測試，信息安全