• UI 自动化框架设想


    测试框架选型:

    首先,通过利用TestNG结合csv的使用,将测试用例数据转化为测试代码中的数据,减少了测试人员录入数据和准备数据的工具;

    再次,通过对appium的封装,按照面向对象的思想将测试中用到的页面元素封装成对象,增强测试代码的复用率,并减轻测试人员对底层代码实现的负担,提高测试代码编写效率;

    最后,引入失败重跑、失败截屏,并通过reportng生成测试报告的方式,逐步完善测试过程,提高定位问题的速度;

    测试框架分层:

    数据层、驱动层、测试Case层、支持层

    第一层:数据层

    即执行用例时所需要的测试数据,如商户名、空间名、URL等,这些数据用来支撑整个脚本的执行。针对数据层,这里采了用数据驱动的方式。

    第二层:驱动层

    这一层主要封装各种driver。

    比如我们针对网页测试,使用selenium-webdriver开发包。

    针对app测试,我们使用appium开发包。我们在这一层进行封装,通过调用selenium-webdriver,appium提供的原生方法,封装成可读性很强的方法且加上容错机制。

    以后就算我们要换用其他的第三方包,我们的测试案例层和支持层的方法也不需要做任何的修改。

    只需要修改driver层实现的方式就可以了。在一层,我们主要实现两个方面的封装,一个是driver的封装,一个是基于基类自然语言函数的封装。

    driver封装

    我们需要封装,根据参数确实是基于web测试还是基于app测试。比如:

    基类封装

    主要是封装各种可读性很很强的方法以及将元素定位标识及driver也封装进去。为了支持网页测试和app测试,我们需要两个基类,一个是针对网页操作基类,一个是针对app操作基类。

    同时为了web和app操作的一致性,我们要求对外提供的方法,必须要将常用的方法保持一致的名字和一样的参数类型及参数个数。

    APP基类示例如下:

    通过对driver和基类的封装,driver层实现了对网页测试和app测试的支持,并且针对两种测试,都提供了统一的方法,能够方便使用者,使用相同的方法,测试app和web。

    第三层:测试案例层

    该层是测试案例的具体实现,就像上面写的case那样,用接近自然语言的方式,来实现测试案例。

    第四层:支持层

    该层主要提供workflow,通用工具,元素库的支持,便于测试案例层直接调用。

    • Workflow:主要封装测试项目中需要经常使用的针对项目的公用方法,供测试案例层直接调用。比如用户登录,注册一个用户,搜索出用户等等经常使用的动作;
    • 通用工具:提供一些通用方法,比如生成指定Page类,文件读取操作,DB操作,http操作支持等等;
    • 元素库:每一个页面元素的定位表达式(xpath,id,name,css,link_text等等表达式)。
      我们的测试案例,都是针对一个个元素进行操作的。将每一个页面的每一个元素,都看成一个继承了基类的特定类。所以,我们的第一步,就需要找到这个元素,定位到这个元素。测试项目的所有元素都放到这里。

    第五层:结果保存层

    将测试脚本的日志和结果以自定义的方式展示,这里使用了ReportNG,它可以丰富测试结果的展现形式,帮助团队更快定位和解决问题。

    框架技术要点解析

    第一:PO模型

    Page Object模式是Selenium中的一种测试设计模式,是指UI界面上用于与用户进行交互的对象。主要是将每一个页面设计为一个Class,其中包含页面中需要测试的元素(按钮,输入框,标题 等),这样在Selenium测试页面中可以通过调用页面类来获取页面元素,这样巧妙的避免了当页面元素id或者位置变化时,需要改测试页面代码的情况。 当页面元素id变化时,只需要更改测试页Class中页面的属性即可。通过对界面元素的封装减少冗余代码,提高测试用例的可维护性。

    一般情况下,对于一个Page Objects对象,它有两个方面的特征:
    • 自身元素(WebElement) 
    • 实现功能 (Services)

    仔细分析测试场景,抽出UI测试的核心行为,无非就是:
    1、检查点:
    页面元素是否存在;
    页面元素显示内容是否正确;
    页面元素是否可用;
    ……
    2、辅助功能:
    等待元素出现;
    点击某页面元素;
    给元素输入内容;
    ……

    分析抽出来的核心行为,发现这些行为基本都是针对一个个页面元素进行的操作。那么我们就可以做如下的动作:
    将页面元素看成一个对象,封装成一个类;
    将上面分析得到的核心行为都封装成基类方法。然后确保,任何一个页面元素都继承该基类;
    该基类提供类似于自然语言的方法名字,调用这些方法,就能很明确的知道测试案例在做什么检查,在做什么行为,这样就能极大的提高测试案例的可读性。
    该基类主要目的是在UI测试中,对元素共性的检查点和辅助方法进行抽取,将它们封装成一个个非常容易读懂的方法,且具有异常处理能力。
    经过上述思路的整理,测试用例可以改写成如下:

    在实际的使用过程中,可以让不太熟悉代码的QA专门负责测试案例的实现,底层的方法包装可以由经验丰富一些的同学做。

    第二:数据驱动

    数据驱动的自动化测试框架是这样的一个框架,从某个数据文件(例如ODBC源文件、Excel文件、Csv文件、ADO对象文件等)中读取输入、输出的测试数据,然后通过变量传入事先录制好的或手工编写的测试脚本中。其中,这些变量被用作传递(输入/输出)用来验证应用程序的测试数据。在这个过程中,数据文件的读取、测试状态和所有测试信息都被编写进测试脚本里;测试数据只包含在数据文件中,而不是脚本里,测试脚本只是一个“驱动”,或者说是一个传送数据的机制。
    1、在数据文件中填写测试数据:

    2、生成Page类:

    3、Page类中初始化页面元素:

    基于数据驱动的好处在于:
    在应用程序开发的同时就可以同步建立测试脚本,而且当应用功能变动时,只需要修改业务功能部分的脚本;
    利用模型化的设计,避免重复的脚本,减少建立或维护脚本的成本。

    第三:失败重跑和失败截图

    自动化测试过程中,常常由于网络、服务器响应过慢、JS特效及页面渲染时间较长,导致自动化测试失败。针对此类场景,本框架设计了一套NRetry机制,即某个case运行失败后,重跑N次,N可自定义。N次中有一次成功,则继续运行,若N次均失败,则截图、抛错,停止运行。NRetry机制,一定程度上可以降低由于网络、服务器响应过慢导致的自动化执行的不稳定性。

    失败自动截图

    1、新建一个Java类继承TestListenerAdapter:

    2、重写onTestFailure、onTestSkipped等方法,在这些方法中加入截图操作:

    3、在testng.xml文件中配置自己编写的监听器类:

    失败自动重跑

    在运行自动化测试用例的时候,经常会出现一些异常的情况的情况导致用例失败的问题。所以我们可能会希望对于失败的测试用例再重新运行一次,框架中我们结合TestNG来实现这个功能。

    新建TestNGRetry类,实现用例失败自动重跑逻辑:

    添加用例重跑监听器RetryListener,用例失败自动重跑功能:

    在testng.xml文件中配置自己编写的监听器:

    第四:日志收集

    日志是软件开发的重要组成部分。自动化执行过程的日志信息,对于失败用例的分析定位以及全过程的跟踪记录是十分重要的。
    相对于简单的输出打印,本框架集成了主流的日志收集工具log4j。Log4j是高度可配置的,并可通过在运行时的外部文件配置。通过配置log4j.properties文件,定义日志级别内容及日志输出路径收集日志信息(诸如:数据库,文件,控制台,UNIX系统日志等),提供快速的调试,维护方便,以及应用程序的运行时信息结构化存储。
    配置文件
    Log4j可以通过java程序动态设置,该方式明显缺点是:如果需要修改日志输出级别等信息,则必须修改java文件,然后重新编译,很是麻烦;log4j也可以通过配置文件的方式进行设置,目前支持两种格式的配置文件:
    xml文件;
    properties文件(推荐)。

    第五:报告Html形式

    estNG默认的HTML报表,其默认的报表虽然信息全面,但不易于理解。因此,我们利用ReportNG来替代TestNG默认的report。
    ReportNG提供了一种简单的方式来查看测试结果,并能够对结果代码进行着色。还可以通过修改CSS文件来替换默认的输出样式。此外ReportNG还能够生成Junit格式的XML输出。
    由于我们使用的是maven,所以我们主要来看看pom.xml的情况:

    maven-surefire-plugin 这个插件主要是用于testng的。我们通过该插件,在对应的目录下./target/${timestamp}生成我们的测试报告目录。我们可以看到这个目录的结构。

    这里实际上就是reportng的测试报告的生成路径。但是我们想要通过邮件发送会很难,因为html的内容需要加在额外的css,以及js文件。而邮件实际上是不支持外部的css以及js文件的。
    HTML的生成

    第六:邮件发送

    测试报告的发送可以结合Jenkins来实现,通过简单的配置即可实现。可是如果团队没有搭建jenkins或者有时jenkins不可用,我们应该如何去处理这部分的内容呢?
    既然邮件不能够依赖jenkins,那肯定得自己去实现这部分的内容了。所以我们还是得依赖一些第三方的jar包。我们在pom.xml配置。

    后续TODO

    在后续的版本演进中,将把自动化测试、代码安全扫描、多机并行测试、持续发布都加入了整体过程,真正的做到全过程持续交付。

    1、夜间构建加入自动化测试

    夜间构建会按计划定期触发自动化构建过程,但这种构建只是简单的代码编译,没有可靠的或可重复的功能测试。后续考虑Appium结合Jenkins来实现构建后自动化测试工作。
    无论任何时候,只要代码更新提交到git中,构建服务器就会触发一个构建,构建运行脚本去编译应用程序并且运行一系列的自动化单元测试和/或集成测试。通过自动化测试结果能够清晰的展示出那些功能特性是通过的,哪些是失败的。不管是有改动提交,还是定期在夜间触发构建,应用程序都会被自动部署到测试环境当中以便QA团队进行测试。

    2、Jenkins与STF结合,实现多机并行测试

    Jenkins构建脚本完成后,将没有安装stf组件电脑上连接的android设备,添加映射到装有stf平台服务的机器上,将集成测试用例push到STF平台,再由STF分发到可运行设备上,进行多机并行测试。
    STF执行APPIUM测试带来的优势

    第一、可以在真机上执行并行的Appium测试。由于最初的Appium使用对象是模拟器上或只是以每次一台设备的测试方法执行测试,而STF在原有的基础上扩展了Appium,最多可在数百台真机上同时执行测试的能力。
    第二,不需要配置任何设备的Desired Capabilities。这种方式既简便,且减少了因为编辑脚本而产生的不同类型的错误。
    第三,在STF上执行测试可以让用户即时浏览测试状况。也就是说,可以查看到测试执行的进度,即时的错误反馈,以及保留和查阅所有测试项目,测试脚本和测试结果(测试截图,测试日志,性能数据等)

    3、代码质量度量

    3.1、为什么要分析代码

    对代码质量关注时,安排人工进行code review是需要的,但100%的code review却需要投入人员,消耗大量的工作量,而工具自动检查只需少量人工配置。
    最主要的原因就是提高代码质量,了解RD在编码过程中犯过的错误可能对功能逻辑产生的影响,同时也推动RD让自己的代码更具有可读性和维护性,所以我们借鉴持续改进的流程,希望能够在这个过程中有所收获。

    3.2、Jenkins引入Sonarqube进行代码持续审查

    Sonar是一个用于代码质量管理的开源平台,用于管理Java源代码的质量。通过插件机制,Sonar 可以集成不同的测试工具,代码分析工具,以及持续集成工具,比如pmd-cpd、checkstyle、findbugs、Jenkins。通过不同的插件对这些结果进行再加工处理,通过量化的方式度量代码质量的变化,从而可以方便地对不同规模和种类的工程进行代码质量管理。

    4、email-ext实现Jenkins邮件通知功能

    在Jenkins中配置实现邮件通知,Jenkins提供了两种方式的配置。
    一种是Jenkins内置默认的邮件通知,但是它本身有很多局限性,比如它的邮件通知无法提供详细的邮件内容、无法定义发送邮件的格式、无法定义灵活的邮件接收配置等等。
    在这样的情况下,后续考虑可以通过Email Extension Plugin来实现自定义邮件通知的方方面面,比如在发送邮件的同时可以自定义发送给谁,发送具体什么内容等等。

    引用:https://yq.aliyun.com/articles/221578?utm_content=m_1000007875

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