用Selnium和Python構(gòu)建自動化Web測試框架
譯文【51CTO.com快譯】如今，在不犧牲產(chǎn)品質(zhì)量的情況下，頻繁地部署大型軟件的新版本，已經(jīng)成為了主流趨勢。通常，在每次引入新的功能、觸發(fā)新的部署時，各種針對缺陷的修復(fù)都需要進(jìn)行深入的、端到端的測試，以確保部署的成功率。雖然對于小型產(chǎn)品或項目而言，我們可以通過手動測試來保證覆蓋率;但是對于那些功能數(shù)量龐大的產(chǎn)品或應(yīng)用來說，我們肯定需要通過自動化測試，在最短的時間內(nèi)提供最大的測試覆蓋率。此時，我們往往需要通過將Selenium與某種編程語言結(jié)合使用，來實(shí)現(xiàn)該目的。在本文中，我將和您探討如何使用Selenium與Python，來構(gòu)建自動化的Web測試框架。
Selenium WebDriver架構(gòu)速覽
通常，Selenium Web自動化測試框架可結(jié)合使用諸如：Java、Python、JavaScript、Ruby、C#等不同的編程語言。其中，根據(jù)GitHub的一項調(diào)查(https://pypl.github.io/PYPL.html)顯示，Python是開發(fā)人員最常用的編程語言。它具有流暢的學(xué)習(xí)曲線、簡單的語法、以及簡潔的代碼。因此，Selenium可以輕松地與Python相集成，以自動化Web測試的過程。
而作為一種Web框架，Selenium WebDriver能夠在各種受支持的瀏覽器(如：Chrome、Firefox、Safari等)上，自動化各種基于Web的應(yīng)用程序。因此，Selenium自動化測試框架能夠讓用戶自定義與Web應(yīng)用的逐步交互，并通過添加斷言，來發(fā)現(xiàn)各種錯誤。
Selenium WebDriver并非一個獨(dú)立的測試工具，它通過各種組件來滿足Web自動化測試的需要。簡單而言，Selenium WebDriver的后端組件包括：
- Selenium WebDriver客戶端庫/語言綁定：如上所述，由于Selenium可以與任何語言集成，因此其下載頁面提供了Selenium客戶端與WebDriver語言的綁定。用戶可以在任何首選語言中創(chuàng)建能與Selenium服務(wù)器交互的語言腳本。
- JSON Wire協(xié)議：作為Selenium的核心，JSON Wire協(xié)議通過提供能與REST API進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)拿浇?，以促進(jìn)客戶端代碼和瀏覽器之間的通信。也就是說，它能夠在瀏覽器的二進(jìn)制文件和客戶端庫之間建立連接。
- 瀏覽器驅(qū)動程序：每個瀏覽器都會通過本瀏覽器的驅(qū)動程序，來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。這些驅(qū)動可以從已編寫的、基于Selenium的腳本處接收命令，在相應(yīng)的瀏覽器上執(zhí)行之，并以HTTP響應(yīng)的形式返回結(jié)果。當(dāng)然，這些都需要在JSON Wire協(xié)議的幫助下方可實(shí)現(xiàn)。
- 瀏覽器：確保每個自動化測試都能夠被安裝在本地或遠(yuǎn)程機(jī)器上，并能夠在其支持的瀏覽器中(如：Firefox、Chrome、Microsoft Edge、Safari等)被執(zhí)行。
四大Python自動化測試框架
隨著需求的增加，目前市場上出現(xiàn)了各種受歡迎程度不同的Python自動化測試框架。這些框架在管理腳本的執(zhí)行順序、存儲結(jié)果、呈現(xiàn)日志、以及添加斷言等方面，都發(fā)揮著各自的作用。下面，我們將重點(diǎn)討論四個比較流行的自動化測試框架：
Robot Framework
作為一個開源的自動化測試框架，Robot Framework主要被用于機(jī)器人過程自動化(robotic process automation，RPA)和驗收測試驅(qū)動開發(fā)(acceptance test-driven development，ATDD)等方面。它支持Python 2.7.14及其更高版本。
優(yōu)點(diǎn)：
- 它適用于所有類型的應(yīng)用程序，包括：Web應(yīng)用程序、移動應(yīng)用程序、以及桌面應(yīng)用程序等。
- 通過采用關(guān)鍵字驅(qū)動方法 (Keyword Driven Approach，KDA)，它允許開發(fā)者在無需編程經(jīng)驗的情況下，以人類可讀的關(guān)鍵字創(chuàng)建測試用例。
- 它支持源自RF v4.0的原生IF/ELSE語法。
- 它提供了專門的社區(qū)支持和多種資源。
缺點(diǎn)：
- 報告的定制過程較為復(fù)雜。
- 雖然該框架的并行測試范圍比較有限，但是可以通過Pabot(一種機(jī)器人框架的并行執(zhí)行器，https://pabot.org/)來實(shí)現(xiàn)。
Pytest
作為最常用的Python自動化測試框架之一，Pytest主要被用于單元、功能、以及API等方面的測試。它支持Python 3.5及其更高版本。
優(yōu)點(diǎn)：
- 通過提供fixtures，來覆蓋所有的參數(shù)組合，而無需重新編寫代碼。
- 支持包括：pytest-randomly、pytest-cov、pytest-django、以及pytest-bdd在內(nèi)的多種插件。
- 支持pytest html插件。開發(fā)人員只需一個命令，即可針對自動化測試套件生成html類型的報告。
- 支持使用pytest-xdist插件并行執(zhí)行各種測試用例。
缺點(diǎn)：
- 由于pytest擁有一個單獨(dú)編寫測試用例的例程，因此它與其他測試框架的兼容性較差。
PyUnit
作為由Python附帶的默認(rèn)測試框架，PyUnit受到了許多開發(fā)人員的青睞。同時，作為一個單元測試的框架，它主要借鑒了流行的Java測試框架--JUnit。
優(yōu)點(diǎn)：
- 由于屬于默認(rèn)的Python包，因此PyUnit無需額外的安裝與設(shè)置。
- 能夠快速地生成XML和unittest-sml-reporting兩種測試報告。
缺點(diǎn)：
- 有時會涉及到大量的樣板代碼(boilerplate code)。
- 由于它是基于JUnit的，因此使用了camelCase命名方式，而非Python snake_case的命名約定。
Behave
作為最流行的Python行為驅(qū)動開發(fā)(behavior-driven development，BDD)自動化測試框架之一，Behave在功能上與Cucumber框架非常相似。
優(yōu)點(diǎn)：
- 它既可以完全支持Gherkin語言，又能夠以可讀性的語言去編寫測試用例，以便于非技術(shù)團(tuán)隊的參與。
- 它具有針對Django和Flask的集成。
缺點(diǎn)：
- 它僅適用于黑盒測試。
- 它不支持并行測試。
使用Selenium和Pytest框架來設(shè)置Python
有了前面Selenium WebDriver架構(gòu)和四大Python測試框架的基礎(chǔ)，下面讓我們開始在Windows上安裝，并運(yùn)行基于Selenium的自動化測試。
第 1 步： 下載并安裝適用于Windows的Python。當(dāng)然，如果您的計算機(jī)上已安裝了Python，則完全可以跳過此步。
第 2 步： 為了在Python中安裝和管理代碼包，您必須使用Python在本地主機(jī)上提前安裝PIP(可以從Python官網(wǎng)處，下載包管理系統(tǒng))。在完成下載后，您可以使用如下命令進(jìn)行安裝：
- python get-pip.py
并使用如下命令，來確認(rèn)PIP是否已被正確安裝：
- pip –version
第 3 步： 為了構(gòu)建自動化測試套件，我們需要通過執(zhí)行如下命令，來安裝Pytest庫Pytest：
- pip install -U pytest
并使用如下命令，來確認(rèn)Pytest是否已被正確安裝：
- pytest –version
第 4 步： 使用PIP的如下命令，來安裝Selenium框架：
- pip install -U selenium
并使用如下命令，來確認(rèn)被安裝的selenium的版本：
- python -c “import selenium; print(selenium.__version__)”
第 5 步： 為了保持瀏覽器的獨(dú)立性，我們無需專門下載針對某種瀏覽器的驅(qū)動程序。相反，我們會使用如下命令來安裝開源庫：WebDriver-Manager，以自動管理不同的瀏覽器驅(qū)動：
- pip install webdriver-manager
并使用如下命令，來確認(rèn)Selenium和Webdriver-manager是否已被正確安裝：
- pip list
至此，我們已經(jīng)滿足了使用Python去運(yùn)行基于Selenium的自動化測試的先決條件。下面，讓我們通過編寫腳本，快速地創(chuàng)建如下簡單的測試場景：
1. 直接訪問pCloudy主頁
2. 點(diǎn)擊登錄
3. 獲取頁面標(biāo)題
4. 斷言登錄頁面的標(biāo)題
在此，我們使用pytest框架的selenium-python腳本：
- import pytest
- from selenium
- import webdriver
- from webdriver_manager.chrome
- import ChromeDriverManager
- import sys
- from selenium.webdriver.chrome.options
- import Options
- from selenium.webdriver.common.keys
- import Keys
- from time
- import sleep
- def pcloudy_sample_test(): driver = webdriver.Chrome(ChromeDriverManager().install())
- driver.get('https://www.pcloudy.com/') driver.maximize_window()
- driver.find_element(By.XPATH, '//*[text()="Login"]').click() sleep(2)
- title = "" Remote Mobile Web & Application Testing on Real Android Devices - pCloudy ""
- assert title == driver.title
- driver.close()
正如上述代碼所示，我們最初導(dǎo)入了那些自動化測試所需的代碼庫。為了創(chuàng)建函數(shù)，我們首先使用WebDriverManager來調(diào)用Chrome瀏覽器。WebDriverManager會去檢查最新版本的WebDriver的二進(jìn)制文件，如果不在目標(biāo)系統(tǒng)上，則需額外下載。接著，我們會導(dǎo)出Selenium所需的WebDriver環(huán)境變量。在啟動瀏覽器后，我們將pCloudy主頁的URL傳遞給瀏覽器，并將瀏覽器最大化，以獲得更好的分辨率。
在使用XPATH定位器加載了pCloudy主頁之后，我們會通過登錄按鈕，定向到登錄頁面上。最后，我們使用主頁的預(yù)期檢索標(biāo)題，去斷言實(shí)際的標(biāo)題。如果斷言通過，那么測試用例會被標(biāo)記為已通過，否則會被標(biāo)記為失敗。最終，在執(zhí)行完畢時，程序會關(guān)閉正在運(yùn)行的會話。
在pCloudy Browser Cloud上運(yùn)行Pytest框架的跨瀏覽器測試
作為一種可持續(xù)測試的云服務(wù)，pCloudy提供了跨瀏覽器測試(無論是Windows平臺還是Mac平臺)的功能。其中，Browser Cloud平臺允許用戶訪問那些被托管在云端的遠(yuǎn)程主機(jī)，并且能夠在Selenium自動化框架中，使用RemoteWebDriver。因此，我們可以在云端，模擬不同的環(huán)境(例如：不同的瀏覽器、某個瀏覽器的多個版本、以及不同操作系統(tǒng))，并開展各種自動化測試。
同時，Browser Cloud自動化測試平臺，可以在各種云托管的主機(jī)上，對Web應(yīng)用程序開展手動測試。如果您的自動化測試在某個特定環(huán)境中出現(xiàn)了失敗，那么您只需從UI中選擇相同的環(huán)境，就可以在pCloudy的相同環(huán)境中，手動運(yùn)行該測試。
下面是基于Pytest框架的Selenium腳本。它將在pCloudy的Browser Cloud上執(zhí)行跨瀏覽器的測試：
- import pytest
- from os
- import environ
- from selenium
- import webdriver
- from selenium.common.exceptions
- import WebDriverException
- from selenium.webdriver.remote.remote_connection
- import RemoteConnection
- @pytest.fixture(scope = 'function')
- def driver():
- desired_caps = {}
- browser = { "pCloudy_Username": "ramit.dhamija@gmail.com", "apiKey": "5TfF4UcNRbN3JhucQ", "clientName": "ramit.dhamija@gmail.com", "email": "ramit.dhamija@gmail.com", "os": "Mac", "osVersion": "Catalina", "browserName": "safari", "browserVersions": "14", "pCloudy_EnableVideo": "true", "pCloudy_EnablePerformanceData": "true", "pCloudy_EnableDeviceLogs": "true"
- }
- desired_caps.update(browser)
- selenium_endpoint = "https://prod-browsercloud-in.pcloudy.com/seleniumcloud/wd/hub"
- executor = RemoteConnection(selenium_endpoint, resolve_ip = False) browser = webdriver.Remote( command_executor = executor, desired_capabilities = desired_caps )
- yield browser
sample_login_test.py的代碼內(nèi)容為：
- import pytest
- import sys
- @pytest.mark.usefixtures('driver')
- class TestLink: def test_title(self, driver): ""
- " Verify click and title of login page: return :None "" "
- driver.get('https://www.pcloudy.com/') driver.maximize_window()
- driver.find_element(By.XPATH, '//*[text()="Login"]').click() sleep(2)
- title = ""
- Remote Mobile Web & Application Testing on Real Android Devices - pCloudy ""
- assert title == driver.title driver.quit()
您可以執(zhí)行如下pytest測試腳本的命令：
- pytest -n=2 tests\sample_login_test.py
其中，-n用于指定并行測試執(zhí)行的次數(shù)。
正如上述代碼所示，在我們的第一個腳本中，我們用到了pytest的fixtures。它們會在每個對應(yīng)的測試函數(shù)之前，事先被運(yùn)行。在fixtures中定義的范圍——'function'是fixture的默認(rèn)值，它表示fixture將在每個測試會話中執(zhí)行一次。
為了能夠在pCloudy瀏覽器的云中運(yùn)行測試，我們定義了“用戶名+API密鑰”方式的pCloudy身份驗證等函數(shù)。此外，在必需的功能中，我們定義了各種運(yùn)行所需的環(huán)境，其中包括Mac操作系統(tǒng)的Catalina版本和Safari-14瀏覽器。
當(dāng)然，在pCloudy中，被用來捕獲測試視頻記錄、性能數(shù)據(jù)、以及日志的內(nèi)置功能，其實(shí)并不多。為了能夠在pCloudy Selenium網(wǎng)格上運(yùn)行測試，我們將Selenium網(wǎng)格的URL定義為selenium_endpoint。被連接的節(jié)點(diǎn)主機(jī)將會根據(jù)所用到的測試環(huán)境，進(jìn)行自動分配。此外，在第一個腳本的末尾，我們會生成一個瀏覽器，用于存儲和更新自動化測試所需的各項功能。
而在下一個腳本中，我們用到了與之前在pCloudy登錄頁面處斷言標(biāo)題是否相同的Selenium腳本。該自動化測試會在pCloudy Browser Cloud中模擬Mac-Catalina、Safari-14等環(huán)境運(yùn)行。
pCloudy的輸出：
- 若要查看測試的當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)，請重定向到pCloudy設(shè)備頁面，依次點(diǎn)擊“報告”->“我的活動會話”。
- 若要查看目前已執(zhí)行的所有測試，請直接跳轉(zhuǎn)到pCloudy設(shè)備頁面，依次單擊“報告”->“所有報告”。
- 若要查看特定測試的日志和快照，請直接跳轉(zhuǎn)到pCloudy設(shè)備頁面，依次單擊“報告”->“所有報告”，并對需要日志和截屏的特定會話名稱執(zhí)行相關(guān)的操作。
原文標(biāo)題：Setting up Modern Web Test Automation Framework with Selenium and Python，作者：Ramit Dhamija
【51CTO譯稿，合作站點(diǎn)轉(zhuǎn)載請注明原文譯者和出處為51CTO.com】
