基于Selenium和TestNG的集成自动化测试平台设计_张慧琳

基于Ｓｅｌｅｎｉｕｍ和ＴｅｓｔＮＧ的集成自动化测试平台设计张慧琳１，李　威２，佟秋利１，刘玉江２（１．清华大学信息化技术中心，北京　１０００８４；２．清华大学房地产管理处，北京　１０００８４）摘　要：为提升软件测试工作的积累和复用度，保障系统升级过程中的持续稳定性，提出了基于开源框架Ｓｅｌｅｎｉｕｍ和ＴｅｓｔＮＧ的集成自动化测试平台的设计。

该设计对Ｗｅｂ应用系统实现基于ＧＵＩ的端到端测试，支持自动化测试任务的灵活定制，实现在零编码工作的前提下完成测试脚本维护、执行调度、执行监控、自定义报表的自动化测试全过程管理，是集成自动化测试框架的有益实践。

关键词：自动化测试；Ｓｅｌｅｎｉｕｍ；ＴｅｓｔＮＧ；Ｗｅｂ应用系统中图分类号：ＴＰ３１１ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００２－４９５６（２０１５）９－０１５３－０７Ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　ａｕｔｏｍａｔｅｄ　ｔｅｓｔｉｎｇ　ｐｌａｔｆｏｒｍ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　Ｓｅｌｅｎｉｕｍ　ａｎｄ　ＴｅｓｔＮＧＺｈａｎｇ　Ｈｕｉｌｉｎ１，Ｌｉ　Ｗｅｉ　２，Ｔｏｎｇ　Ｑｉｕｌｉ　１，Ｌｉｕ　Ｙｕｊｉａｎｇ２（１．Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｃｅｎｔｅｒ，Ｔｓｉｎｇｈｕａ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０００８４，Ｃｈｉｎａ；２．Ｒｅａｌ　Ｅｓｔａｔｅ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ，Ｔｓｉｎｇｈｕａ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０００８４，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏ　ｐｒｏｍｏｔｅ　ｔｈｅ　ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｒｅｕｓｅ　ｏｆ　ｓｏｆｔｗａｒｅ　ｔｅｓｔｉｎｇ　ｗｏｒｋ，ａｎｄ　ｇｕａｒａｎｔｅｅ　ｔｈｅ　ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｓｔａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｓｙｓｔｅｍｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆ　ｕｐｇｒａｄｉｎｇ，ｔｈｉｓ　ａｒｔｉｃｌｅ　ｐｒｏｐｏｓｅｓ　ｔｈｅ　ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　ａｕｔｏｍａｔｅｄ　ｔｅｓｔｐｌａｔｆｏｒｍ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｏｐｅｎ　ｓｏｕｒｃｅ　ｆｒａｍｅｗｏｒｋｓ　ｏｆ　Ｓｅｌｅｎｉｕｍ　ａｎｄ　ＴｅｓｔＮＧ，ｒｅａｌｉｚｅｓ　ａｕｔｏｍａｔｅｄ　ｅｎｄ－ｔｏ－ｅｎｄ　ｔｅｓｔｉｎｇｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＧＵＩ　ｆｏｒ　Ｗｅｂ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍｓ，ｓｕｐｐｏｒｔｓ　ｔｈｅ　ｆｌｅｘｉｂｌｅ　ｃｕｓｔｏｍｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　ａｕｔｏｍａｔｅｄ　ｔｅｓｔｉｎｇ　ｔａｓｋｓ，ａｎｄｒｅａｌｉｚｅｓ　ｔｈｅ　ｗｈｏｌｅ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆ　ａｕｔｏｍａｔｅｄ　ｔｅｓｔｉｎｇ　ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ　ｔｅｓｔ　ｓｃｒｉｐｔｓ　ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ，ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ　ｅｘｅｃｕｔｉｏｎ，ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ　ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ａｎｄ　ｒｅｐｏｒｔ　ｃｕｓｔｏｍ　ｓｅｔｔｉｎｇ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｐｒｅｍｉｓｅ　ｏｆ　ｎｏ　ｃｏｄｉｎｇ　ｗｏｒｋ，ｗｈｉｃｈ　ｉｓ　ｂｅｎｅｆｉｃｉａｌ　ｔｏｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　ａｕｔｏｍａｔｅｄ　ｔｅｓｔｉｎｇ　ｆｒａｍｅｗｏｒｋ．Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ａｕｔｏｍａｔｅｄ　ｔｅｓｔｉｎｇ；Ｓｅｌｅｎｉｕｍ；ＴｅｓｔＮＧ；Ｗｅｂ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ收稿日期：２０１５－０３－３１作者简介：张慧琳（１９８３—），女，黑龙江哈尔滨，硕士，工程师，主要研究方向为财务信息化和校园卡工程Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｈｈｌ＠ｔｓｉｎｇｈｕａ．ｅｄｕ．ｃｎ通信作者：李威（１９７３—），男，黑龙江海伦，六级职员，主要研究方向为教工住宅管理与管理信息化．Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｗ＠ｔｓｉｎｇｈｕａ．ｅｄｕ．ｃｎ 软件测试是评估软件实现的符合度、衡量和改善软件质量的关键环节，在信息系统建设中发挥至关重要的作用。

软件测试和质量管理工作贯穿软件研发和实施的各个阶段，覆盖功能逻辑校验、业务流程校验、数据校验和界面操作校验，是一项需要较多人力持续投入的工作。

自动化测试是把以人为驱动的测试行为转化为机器执行的测试过程，全面覆盖程序逻辑流程和控制流程，减少手工测试的重复执行，缩短缺陷发现的周期，提高软件质量保障工作的效率，提升测试工作的积累和复用度，保障系统在升级过程中的持续稳定性［１］。

因此，自动化测试平台的研究对于高质量、高效率的信息系统工程来说具有非常重要的意义。

１　自动化测试平台概述１．１　自动化测试工作流程自动化测试主要是将一些稳定的、可程序化的测试操作转化为计算机可反复执行的测试。

在持续集成的过程中，自动化测试依赖于流程中的统一编码、自动构建和自动调度的支持，因此，自动化测试必须基于规范的工作流程。

单元测试、端到端测试和人工测试是持续集成中始终贯穿的测试阶段，其中单元测试、端到端测试都可以通过自动化手段完成［２］。

单元测试（ｕｎｉｔ　ｔｅｓｔ）是指对软件中的最小可测试单元进行检查和验证，是在软件开发过程中要进行的最低级别的测试活动。

软件的独立单元将在与程序的其他部分相隔离的情况下进行测试。

端到端测试（ｅｎｄ　ｔｏ　ｅｎｄ　ｔｅｓｔ，Ｅ２Ｅｔｅｓｔ）是针对ＩＳＳＮ　１００２－４９５６ＣＮ１１－２０３４／Ｔ 实　验　技　术　与　管　理Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ 第３２卷　第９期　２０１５年９月Ｖｏｌ．３２　Ｎｏ．９　Ｓｅｐ．２０１５Ｗｅｂ应用系统从用户角度进行的系统性功能测试，涉及从用户请求到服务器响应的整个过程。

一般来说，Ｅ２Ｅ测试是基于ＧＵＩ的自动化测试［３］。

人工测试（ｍａｎｕａｌ　ｔｅｓｔ）是由测试人员手工逐步执行所有的测试活动，并观察每一步是否成功完成，进行自动化测试不适于或不能完成的测试工作。

即使在自动化测试驱动的开发过程中，人工测试技术依然具有重要的作用。

通常，新版本软件的发布需要经历代码编写、代码编译、单元测试、测试环境发布实施、端到端测试（自动化测试、人工测试）、生产环境发布等环节［４］。

开发人员和测试人员将代码及测试执行脚本提交到ＳＶＮ上，由专门的持续集成服务器进行自动构建，将程序发布到待测试服务器（ＳＵＴ），自动测试服务器（ａｕｔｏｍａ－ｔｅｄ　ｔｅｓｔｉｎｇ　ｓｅｒｖｅｒ）触发调度，完成端到端的测试，并生成自动测试报告（见图１）。

本文研究的自动化测试框架主要应用于基于图形用户界面（ｇｒａｐｈｉｃａｌ　ｕｓｅｒ　ｉｎ－ｔｅｒｆａｃｅ，ＧＵＩ）的自动化测试，即Ｅ２Ｅ测试部分。

图１　自动化测试工作流程１．２　自动化测试平台构成本文所述自动化测试平台是基于多个开源软件进行封装开发，结合不同自动化工具的优势，达到更优的测试性能。

平台的主要任务是针对Ｗｅｂ应用系统进行基于ＧＵＩ的端到端测试，支持自动化测试任务的灵活定制，实现在无任何编码工作的前提下，完成测试脚本维护、执行调度、执行监控、自定义报表的自动化测试全过程管理。

本文研究的Ｗｅｂ应用系统自动化测试平台Ｓｅｌｅｎｉｕｍ２＋ＴｅｓｔＮＧ＋ＲｅｐｏｒｔＮＧ封装开发完成，实现数据驱动和关键字驱动的混合驱动模式，各框架和工具各有特点。

（１）Ｓｅｌｅｎｉｕｍ。

它是ＴｈｏｕｇｈｔＷｏｒｋｓ公司开发的开源Ｗｅｂ应用程序自动化测试工具，执行效率高、覆盖的浏览器广泛，是很流行的面向Ｗｅｂ的自动化测试工具。

Ｓｅｌｅｎｉｕｍ测试直接运行在浏览器中，就像真正的用户在操作一样，响应ＵＩ请求时运行速度快，支持多种主流浏览器，不仅可以完成系统功能测试，还可以完成浏览器兼容性的测试［５］。

它支持自动录制动作和自动生成．Ｎｅｔ、Ｊａｖａ、Ｐｅｒｌ等不同语言的测试脚本，在与大多数测试平台的整合方面也有很大优势。

（２）ＴｅｓｔＮＧ。

ＴｅｓｔＮＧ（ｔｅｓｔｉｎｇ　ｎｅｘｔ　ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）是一套根据ＪＵｎｉｔ和ＮＵｎｉｔ思想而构建的利用注释来强化测试功能的一个轻量级的新框架，它在继承了两者的优势之外，又额外开发了一些新的功能，让其更加强大和易用，可以对有多个类、多个包甚至多个外部框架组成的整个系统做集成测试［６］。

（３）ＲｅｐｏｒｔＮＧ。

它是ＴｅｓｔＮＧ单元测试框架的一个ＨＴＭＬ报表生成插件，用于替换ＴｅｓｔＮＧ默认的ＨＴＭＬ报表。

ＲｅｐｏｒｔＮＧ提供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，能生成ＪＵｎｉｔ格式的ＸＭＬ输出，相较于ＴｅｓｔＮＧ自身的ｒｅｐｏｒｔ而言，更加友好和易读［７］。

在平台中，各个框架及工具所实现的工作如下：（１）对开源Ｓｅｌｅｎｉｕｍ２封装开发，实现对于ＷｅｂＢｒｏｗｓｅｒ的控制功能；（２）集成ＴｅｓｔＮＧ，根据测试用例执行数据驱动测试，实现测试执行逻辑的控制，通过扩展实现测试失败跳出执行、截图等策略；（３）通过ＲｅｐｏｒｔＮＧ展示测试结果，对其进行修４５１实　验　技　术　与　管　理改定制，以满足结果展示需求；（４）测试对象仓库采用ＸＭＬ文件维护；（５）测试用例采用Ｅｘｃｅｌ文件维护。

１．３　自动化测试平台工作原理自动化测试平台封装开源框架，主要完成的工作是页面元素和功能集合的抽象，基于应用系统建立页面元素仓库，测试脚本引用仓库中的元素，以数据驱动和关键字驱动的方式执行任务调度，完成与浏览器和规则引擎的交互，监听器捕捉规则引擎的执行结果，并按照自定义格式生成测试报告，工作流程如图２［８］。

图２　自动化测试平台工作原理１．３．１　抽象页面对目标系统页面操作元素的抽象封装，所有对象仅包含读写操作，包括：（１）按钮、文本框等基本ＨＴ－ＭＬ类型；（２）适用于特定系统的特定元素类型；（３）由多个基本元素和特定元素组成的操作序列、集合等。

１．３．２　页面元素仓库针对特定系统的页面元素进行定义，属性集合包括：（１）Ｎａｍｅ：在测试用例中引用，具有唯一性；（２）Ｌｏｃａｔｏｒ：描述页面定位；（３）Ｔｙｐｅ：对应的抽象元素对象。

１．３．３　控制器控制器是整个自动化测试框架的核心，完成从文本测试用例到浏览器操作命令的转换，主要包括以下几部分内容。

（１）测试驱动：完成测试用例文件的解析。

一方面将测试用例中的每一行描述转化为ＴｅｓｔＣａｓｅ对象，交给执行调度执行测试，另一方面可以根据特定接口返回值，自动读取测试用例库中的模板文件并执行，可以满足由多个测试用例组成的业务流程测试需求，而且可以进一步定义该流程中哪些节点使用模板测试用例，哪些节点使用自定义测试用例，更具灵活性［９］。

（２）执行调度：主要完成ＴｅｓｔＣａｓｅ对象的解析，并调用Ｈａｎｄｌｅｒ最终实现基于浏览器的操作。

解析ＴｅｓｔＣａｓｅ对象中的关键字并转化为对应方法的调用，根据页面元素的类型、定位描述、操作关键字，调用对应抽象页面对象的方法，进而通过Ｈａｎｄｌｅｒ操作浏览器完成操作，实现点击按钮、选择下拉列表、在文本框输入文字等动作。