【软件测试】自动化测试 Selenium 篇（一）

一、什么是自动化测试

1、自动化测试介绍

自动化测试指软件测试的自动化，在预设状态下运行应用程序或者系统，预设条件包括正常和异常，最后评估运行结果。将人为驱动的测试行为转化为机器执行的过程。

自动化就相当于将人工测试手段进行转换，让代码去执行。

自动化测试包括 UI 自动化，接口自动化，单元测试自动化。按照这个金字塔模型来进行自动化测试规划，可以产生最佳的自贡话测试产出投入比（ROI），可以用较少的投入获得很好的收益。

（1）单元测试

最大的投入应该在单元测试上，单元测试运行的频率也更加高。

Java 的单元测试框架是 Junit。

（2）接口自动化测试

接口测试就是 API 测试，相对于 UI 自动化 API 自动化更加容易实现，执行起来也更稳定。

接口自动化的有以下特点：

• 可在产品前期，接口完成后介入。
• 用例维护量小。
• 适合接口变动较小，界面变动频繁的项目。

常见的接口自动化测试工具有 RobotFramework、JMeter、SoapUI、TestNG+HttpClient、Postman 等。

（3）UI 自动化测试

虽然测试金字塔告诉我们尽量多做 API 层的自动化测试，但是 UI 层的自动化测试更加贴近用户的需求和软件系统的实际业务。并且有时候我们不得不进行 UI 层的测试。

A. UI 自动化的特点

• 用例维护量大。
• 页面相关性强，必须后期项目页面开发完成后介入。
• UI 测试适合与界面变动较小的项目。

B. UI 自动化测试的好处

1. 降低大型系统的由于变更或者多期开发引起的大量的回归测试的人力投入，这可能是自动化测试最主要的任务，特别是在程序修改比较频繁，效果是非常明显的，自动化测试前期人力投入较多，但后期进入维护期后，可节省大量人力，而手工测试后期需要增加大量人力用于回归测试。
2. 减少重复测试的时间，实现快速回归测试。
3. 创建优良可靠的测试过程，减少人为错误。
4. 可以运行更多更繁琐的测试。
5. 可以执行一些手工测试困难或不可能进行的测试。
6. 更好的利用资源。
7. 测试脚本的重用性。

C. UI 层自动化测试框架

UI 层的测试框架比较多，比如 Windows 客户端测试的 AutoIT，Web 测试的 Selenium 以及 TestPlant eggPlant，Robot framework，QTP 等。

下面主要以 Web UI 自动化测试框架 Selenium 为例进行详细介绍。

Selenium 有以下优点：

• 免费，也不用再为破解软件而大伤脑筋。
• 小巧，对于不同的语言它只是一个包而已，而QTP 需要下载安装1个多G 的程序。
• 这也是最重要的一点，不管你以前更熟悉C、java、ruby、python、或都是C# ，你都 可以通过 Selenium 完成自动化测试，而QTP 只支持 VBS。
• 支持多平台：Windows、Linux、MAC ，支持多浏览器：IE、ff、Safari、Opera、Chrome。
• 支持分布式测试用例的执行，可以把测试用例分布到不同的测试机器执行，相当于分发机的功能。

D. UI 自动化测试的适用对象

实施自动化测试的前提条件：需求变动不频繁、项目周期足够长、自动化测试脚本可重复使用。

适合做自动化的项目：

1. 产品型项目。产品型的项目，新版本是在旧版本的基础上进行改进，功能变不大的项目，但项目的新老功能都必须重复的进行回归测试。回归测试是自动化测试的强项，它能够很好的验证你是否引入了新的缺陷，老的缺陷是否修改过来了。在某种程度上可以把自动化测试工具叫做回归测试工具。
2. 机械并频繁的测试。每次需要输入相同、大量的一些数据，并且在一个项目中运行的周期比较长，比如兼容性测试。

以下情况的项目不适合做自动化测试：

1. 需求变动频繁的项目，自动化脚本不能重复使用，维护成本太大，性价比低。
2. 项目周期短，自动化脚本编制完成后使用次数不多，性价比低。
3. 交互型较强的项目，需要人工干预的项目，自动化无法实施。

2、如何实施自动化测试

单纯的讲，自动化测试的具体实现，应该是包含下面七个过程的：

1. 分析：总体把握系统逻辑，分析出系统的核心体系架构。
2. 设计：设计测试用例，测试用例要足够明确和清晰，覆盖面广而精
3. 实现：实现脚本，有两个要求一是断言，二是合理的运用参数化。
4. 执行：执行脚本远远没有我们想象中那么简单。脚本执行过程中的异常需要我们仔细的去分析原因。
5. 总结：测试结果的分析，和测试过程的总结是自动化测试的关键。
6. 维护：自动化测试脚本的维护是一个难以解决但又必须要解决的问题。
7. 分析：在自动化测试过程中深刻的分析自动化用例的覆盖风险和脚本维护的成本。

3、自动化测试需要了解的技能

• 了解被测试系统的基本业务
• 了解业务的技术框架
• 懂得功能测试
• 懂得一种编程语言
• 懂数据库、操作系统
• 了解常见的测试框架
• ......

二、Selenium 介绍

Selenium 是 Web 应用中基于 UI 的自动化测试框架，支持多平台、多浏览器、多语言。

早期的 Selenium RC 已经被现在的 WebDriver 所替代，可以简单的理解为 Selenium1.0+WebDriver 构成现在的 Selenium2.0。现在我们说起 Selenium，一般指的是 Selenium2.0，它有由 Selenium IDE，WebDriver，Selenium Grid 组成。

1、Selenium IDE

Selenium IDE 一个用于 Selenium 测试的完成集成开发环境，可以直接录制在浏览器的用户操作，并且能回放，编辑和调试测试脚本。调试过程中可以逐步进行或调整执行的速度，并且可以在底部浏览日志出错信息。录制的测试脚本可以以多种语言导出，比如 Java、Python、C#、JavaScript、Ruby 等（丰富的 API），方便掌握不同语言的测试人员操作。

2、Selenium 原理

3、WebDriver

Selenium RC 在浏览器中运行 JavaScript 应用，会存在环境沙箱问题，而 WebDriver 可以跳出 JavaScript 的沙箱，针对不同的浏览器创建更健壮的，分布式的，跨平台的自动化测试脚本。基于特定语言（Java，C#，Python，Ruby，Perl，JavaScript 等）绑定来驱动浏览器对Web元素进行操作和验证。

（1）Webdriver 的工作原理

启动浏览器后，Selenium-webdriver 会将目标浏览器绑定到特定的端口，启动后的浏览器则作为 webdriver 的 remote server。

客户端（也就是测试脚本），借助 ComandExecutor 发送 HTTP 请求给 Sever 端（通信协议：The WebDriver Wire Protocol，在 HTTP request 的 body 中，会以 WebDriver Wire 协议规定的 JSON 格式的字符串来告诉 Selenium，我们希望浏览器接下来做什么事情）。

Sever 端需要依赖原生的浏览器组件，转化 Web Service 的命令为浏览器 native 的调用来完成操作。

3、Selenium Grid

Selenium Grid 是一个服务器，提供对浏览器实例访问的服务器列表，管理各个节点的注册和状态信息。可以实现在同一时刻不同服务器上执行不同的测试脚本。

三、如何使用 Selenium IDE 录制脚本

四、Selenium + Java 环境搭建

（Windows 电脑环境搭建 - Chrome 浏览器）

Chrome + Java（推荐）

1、下载 Chrome 浏览器

官网链接：Google Chrome 网络浏览器

2、查看 Chrome 浏览器版本

3、下载 Chrome 浏览器驱动

官方链接：ChromeDriver - WebDriver for Chrome - Downloads (chromium.org)

这个页面数据比较多，往下滑一下就可以看到驱动了，接着将对应的链接复制到 Chrome 浏览器下载。

4、配置系统环境变量 PATH

解压下载好的驱动压缩包，将下载好的 chromedriver.exe 放到 Chrome 浏览器安装路径下，这里以 Chrome 浏览器驱动为例：我的 Chrome 浏览器安装路径是路径是：C:\Users\30318\AppData\Local\Google\Chrome\Application

5、验证环境是否搭建成功

（1）创建 Java 项目，添加 pom 文件中添加依赖

<dependencies>
    <!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.seleniumhq.selenium/selenium-java -->
    <dependency>
        <groupId>org.seleniumhq.selenium</groupId>
        <artifactId>selenium-java</artifactId>
        <version>3.141.59</version>
    </dependency>
</dependencies>

注意：这里的版本是 Selenium3，不是 Selenium4。

（2）编写代码运行

import org.openqa.selenium.chrome.ChromeDriver;
 
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        WebDriver webDriver = new ChromeDriver();
        webDriver.get("https://www.baidu.com");
    }
}

如果打开了浏览器，此时说明安装成功。