華劍南

摘 要

自動化測試系統(tǒng)在敏捷開發(fā)、持續(xù)集成和持續(xù)交付中起著非常重要的作用。它對加快新功能發(fā)布，縮短現(xiàn)場問題解決時間，提升用戶感受度，乃至提高企業(yè)競爭力都至關(guān)重要。本文結(jié)合筆者在自動化測試系統(tǒng)建設(shè)中的實踐，具體描述了利用Python語言設(shè)計完成的基于機器人框架，關(guān)鍵字驅(qū)動的案例。最后指出了這套系統(tǒng)進一步改進的方向。

【關(guān)鍵詞】自動化測試系統(tǒng) 機器人框架（Robot Framework，RF） 關(guān)鍵字驅(qū)動 Python

1 自動化測試系統(tǒng)實現(xiàn)簡介

筆者參與開發(fā)的自動化測試系統(tǒng)，和編譯服務(wù)器關(guān)聯(lián)，由系統(tǒng)掃描偵測，實現(xiàn)基于某種策略的版本自動下載（最大頻度測試，最相關(guān)版本測試，如包含本測試組發(fā)現(xiàn)的軟件缺陷版本優(yōu)先，或指定版本測試等），然后分發(fā)到相應(yīng)設(shè)備，進行版本升級安裝，觸發(fā)測試用例的運行，生成測試報告，發(fā)送郵件給項目干系人，更新測試記錄等。

自動化測試系統(tǒng)，能實現(xiàn)在第一時間觸發(fā)測試，能更頻繁地測試各個版本，能運行更多、更繁瑣的測試，進而在缺陷出現(xiàn)時及時發(fā)現(xiàn)，幫助開發(fā)團隊縮小缺陷出現(xiàn)的代碼范圍，便于定位問題，解決問題，這為敏捷開發(fā)持續(xù)集成，持續(xù)發(fā)布提供了強有力的支撐。

自動化測試系統(tǒng)，基于機器人框架（robot Framework，RF），RF有豐富的庫，使用關(guān)鍵字驅(qū)動技術(shù)，可以實現(xiàn)循環(huán)，選擇等邏輯，測試用例中支持變量的使用，測試人員可以創(chuàng)建自己需要的關(guān)鍵字，具有很大的靈活性和可擴展性，可以實現(xiàn)定制的復(fù)雜或特殊的功能。ride 是RF的編輯工具，測試用例可以用表格輸入，使得測試人員以類似于自然語言的方式（關(guān)鍵字）來描述測試用例， 即使沒有編程基礎(chǔ)的測試人員也容易上手，而RF會將關(guān)鍵字轉(zhuǎn)化為測試動作（底層即Python類方法，函數(shù)的調(diào)用）。

Python是一種面向?qū)ο蟆⒔忉屝?、跨平臺的高級程序設(shè)計語言，可以應(yīng)用于自動化測試，數(shù)據(jù)分析等眾多領(lǐng)域，Python用代碼縮進來代替花括號，表示語句塊邏輯層次，既使得源程序風(fēng)格接近，又提高了可讀性；Python的類庫齊全并且產(chǎn)出率高，實現(xiàn)相同的功能，Python 比很多其他語言代碼量少，這意味著易維護，出現(xiàn)問題的概率也下降。RF就是一種基于Python的可擴展關(guān)鍵字驅(qū)動的通用自動化測試框架。

2 Python語言在自動化測試系統(tǒng)中的應(yīng)用

利用RF編寫定制的測試用例，需要開發(fā)自己的關(guān)鍵字，編寫自定義python庫。下文通過一個實例來介紹這個過程。

首先，在python安裝目錄c：＼Python27＼Lib＼site-packages＼下新建一個文件夾NewUE，文件夾名就是庫名，然后，在該文件夾內(nèi)創(chuàng)建一個python文件ueclass.py，代碼中定義一個UEClass類，類中定義了一個ue1Behavior方法，該方法即RF中的新關(guān)鍵字。

在NewUE文件夾內(nèi)再創(chuàng)建文件名 __init__.py 文件，RF通過這個初始化文件獲取新關(guān)鍵字類。它的類名和庫名相同， 括號里的類是ueclass.py中定義的類：

fromueclass import UEClass

classNewUE（UEClass）：

ROBOT_LIBRARY_SCOPE = 'GLOBAL'

自定義的NewUE庫就創(chuàng)建好了，在RF的編輯器ride中導(dǎo)入這個庫，然后即可使用新創(chuàng)建的關(guān)鍵字。如果要新增關(guān)鍵字ue2Behavior，只要在UEClass類中增加名為ue2Behavior的方法即可。

導(dǎo)入新庫，若庫名顯示為黑色，表明導(dǎo)入成功，若紅色則表明導(dǎo)入失敗?？梢酝ㄟ^在一個python文件中import NewUE來調(diào)試，通?？梢愿鶕?jù)出錯消息提示框，排除源文件中的錯誤。修正錯誤后，把原來的 *.pyc 全刪除，運行如下命令編譯，然后重新導(dǎo)入：

python -m compileallueclass.py

python -m compileall __init__.py

如圖1所示。

自動化測試系統(tǒng)的理想目標(biāo)是全自動，在策略和任務(wù)定義好后，免予人工干預(yù)。為達到這一目標(biāo)，需要實現(xiàn)RF和其他系統(tǒng)的配合。下文介紹在這套系統(tǒng)中開發(fā)的三個重要模塊：下載，定制測試報告，郵件分發(fā)模塊。

編譯隨時可能完成，系統(tǒng)需要有自動下載功能（關(guān)鍵字Auto_DL）以免浪費時間， 基本的過程如下， 首先系統(tǒng)處于空閑狀態(tài)，即還未開始測試或上次測試任務(wù)已完成， Auto_DL會定時登錄到指定服務(wù)器，檢測是否有新版本編譯完成，并判斷該版本是否可用：按上文提及的某種特定的策略選擇新版本，判斷該版本是否符合自動化測試的最低要求，例如已通過冒煙測試，通過則可下載該版本，退出Auto_DL， 觸發(fā)下一個環(huán)節(jié)，升級安裝該版本。這個過程循環(huán)往復(fù)，以達到盡快測試符合策略的版本或盡可能多地測試各種版本等目的.本系統(tǒng)用Python 自帶的標(biāo)準(zhǔn)模塊urllib2， re實現(xiàn)新版本偵測和判斷是否為可用版本，發(fā)送HTTP request，在獲取的返回信息中，利用正則表達式標(biāo)準(zhǔn)模塊re中的搜索函數(shù)findall和符合指定特征的正則表達式判斷是否需要下載新版本；用Python 自帶的標(biāo)準(zhǔn)模塊ftplib實現(xiàn)文件下載， 直接導(dǎo)入ftplib，生成一個FTP對象，連接到ftp服務(wù)器， 以寫模式在本地打開接收文件， 接收服務(wù)器上的文件并寫入本地文件，最后關(guān)閉文件，完成下載工作。

下載完成后，系統(tǒng)自動安裝并執(zhí)行測試用例。RF能產(chǎn)生測試報告，但是無法定制測試報告，新開發(fā)的定制測試報告模塊就是根據(jù)測試管理團隊的特殊要求，提供符合需求的報告， 可以包括測試團隊名字，測試時間，測試環(huán)境的硬件配置，軟件版本信息， 測試用例運行結(jié)果匯總情況， 是否更新測試記錄或需要進一步分析等。測試結(jié)果由網(wǎng)頁和附件的形式發(fā)送給指定接收人。同時，除了測試結(jié)果文件，還提供超鏈接，可以查看測試日志等，特別是當(dāng)測試用例失敗后，測試人員可以進一步分析日志，確定是哪個領(lǐng)域出現(xiàn)了軟件缺陷，對應(yīng)的開發(fā)人員也可以根據(jù)日志，修正軟件缺陷，提供新版本給測試人員再次驗證。

定制報告生成后，需要發(fā)送測試結(jié)果，郵件發(fā)送模塊利用Python 自帶的標(biāo)準(zhǔn)庫，smtplib， configparser， email等。為把數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)邏輯分離， 通常把郵件服務(wù)器地址，用戶名，密碼，發(fā)件人等寫入配置文件， 在主程序中這些信息由configparser來解析，可以把主機名傳遞給SMTP構(gòu)造函數(shù)，然后用smtplib.SMTP（）創(chuàng)建一個smtp對象，用smtp.login（）進行登錄操作， 最后用smtp.sendmail（）發(fā)送郵件，用smtp.quit（）方法關(guān)閉連接。

Sendmail（sender，recipients，message）方法可用于發(fā)送電子郵件，參數(shù)Sender，recipients分別是郵件發(fā)送者和接收者地址列表，從配置文件中讀取，參數(shù)Message是一個長字符串格式的消息，本模塊中將網(wǎng)頁形式的測試報告解析后作為郵件正文發(fā)送給接收方。創(chuàng)建MIMEMultipart對象，獲取郵件主題等信息，創(chuàng)建MIMEText對象，讀取網(wǎng)頁文件內(nèi)容，再用MIMEMultipart對象的attach，把網(wǎng)頁文件內(nèi)容包含到MIMEMultipart對象中。Sendmail（）方法最終完成郵件發(fā)送。

改進方向：

本測試系統(tǒng)主要是回歸測試，不可能完全取代手工測試，有些情況下不適合自動化測試，例如探索性測試，軟件版本很不穩(wěn)定，測試儀表未提供腳本控制接口等。產(chǎn)品新的功能開發(fā)完成后，一般先經(jīng)手工測試，所以通常自動測試比手工測試發(fā)現(xiàn)的缺陷要少些，但由于RF的可擴展性，我們可以方便地將新測試用例加入到自動化測試系統(tǒng)里來，不斷提高該系統(tǒng)的測試覆蓋率。

另一方面，可以進一步提高自動化測試系統(tǒng)的智能，實現(xiàn)對日志文件的分析。測試專家了解預(yù)期測試結(jié)果，熟悉日志和缺陷的映射關(guān)系，根據(jù)日志可推斷可能的錯誤分支，出錯模塊等。本系統(tǒng)擬增加日志分析模塊，用于替代人工判斷，利用Python強大的文本分析和正則表達式搜索功能，結(jié)合業(yè)務(wù)知識及測試專家的經(jīng)驗，對失敗的測試用例日志進行分析，由系統(tǒng)給出日志分析結(jié)果。

3 結(jié)論

本測試系統(tǒng)主要用于發(fā)現(xiàn)已知的缺陷，確保新功能加入后原有功能不受影響。同時，由于自動化系統(tǒng)很方便進行相同測試用例的大量重復(fù)，進而可能發(fā)現(xiàn)手工測試不易檢出的偶發(fā)問題。

由于新關(guān)鍵字易于擴展，隨著產(chǎn)品功能的不斷增加，測試用例集合也可以不斷地擴充。由于RF的可擴充性，可以在自動化測試系統(tǒng)中增加新的模塊，進一步提高系統(tǒng)的智能，大大提高測試效率并降低測試工程師重復(fù)勞動的強度。測試人員把精力放在深入理解業(yè)務(wù)邏輯，設(shè)計新測試用例，再把新用例應(yīng)用于自動化測試系統(tǒng)中，進而形成測試工作的良性循環(huán)。

參考文獻

[1]Steven F. Lott.譯者：張心韜，蘭亮.責(zé)編：陳冀康.Python面向?qū)ο缶幊讨改蟍M].人民郵電出版社，2016.