關於Python 的 Web 自動化測試的實踐
Web 測試是軟體測試中比較重要的一個分支，而要實現 Web 自動化測試則要求測試人員能熟練掌握自動化測試工具和程式語言。介紹免費開源的 Web 測試工具 Selenium，以及流行的程式語言 Python。根據自動化測試的原理，對網頁元素的常用定位方式，如何對頁面元素進行操作進行重點敘述。結合工作實際分析自動化測試的基本流程，即分析測試需求、編寫測試用例、搭建測試環境、建立測試指令碼、執行測試及測試結果分析。最後對自動化測試的實踐進行總結和展望，為後續更好地開展測試工作奠定基礎。
與手工測試類似，自動化測試也需要制定測試計劃，根據軟體需求規格說明書分析測試需求，使用黑盒、白盒等方法設計測試用例，在搭建好測試環境的基礎上使用相關語言編寫自動化指令碼，執行測試並記錄缺陷等。當然在執行自動化指令碼之前也需要進行手工測試，為更好地發現缺陷奠定堅實的基礎。
1 自動化測試技術
1。1測試工具
根據被測軟體的型別不同，可以選擇不同的測試工具。例如針對桌面應用，主流的測試工具有 UTF、Auto Runner 等；如果測試的是 Web 系統，Selenium 則是一種非常不錯的選擇。
Selenium 是一款免費、開源的分散式的自動化測試工具，對商業使用者也沒有任何限制；支援多種平臺，可以在 Windows、Linux、Mac 和 Solaris 等多種作業系統上執行；支援多種瀏覽器，包括 IE、Firefox、Safari、Opera、Chrome 等；使用方便，支援指令碼錄製，可以將測試用例分佈到不同的測試機器上執行；支援多種語言，包括C、Java、Ruby、Python、C#等。
1。2Python語言
Python 是一門優雅而健壯的程式語言，它繼承了傳統編譯語言的強大性和通用性，同時也借鑑了簡單指令碼和解釋語言的易用性。它的特點包括：程式碼簡潔、短小，開源、跨平臺，面向物件，可擴充套件性好等，因此它被應用於資料分析與處理、網路爬蟲、Web 應用開發、人工智慧、自動化測試等多個領域。
在自動化測試領域既可以使用 Python 的標準庫 PyUnit 作為自動化測試框架，也可以使用 Robot Frame⁃work 等自動化測試框架來開展工作，該框架具備良好的可擴充套件性，支援關鍵字驅動，可以同時測試多種型別的客戶端或者介面，可以進行分散式測試執行。
2 網頁元素定位
自動化功能測試工具 Selenium 可以模仿人類對網頁進行自動化的操作，那麼要實現對網頁元素的操作，就要能夠精準地對網頁元素進行定位。可以用於定位的常用的 Web 頁面元素的屬性有：id、name、class name、link text、XPath 和 CSS Selector 等。下面我們重點介紹常用的四種方法。
2。1透過id屬性進行定位
如果 Web 頁面中的 id 不是動態的，則一個頁面的 id 是唯一的。該方法透過查詢 Web 頁面上的元素 id值來獲取元素，但是對於動態分配 Web 元素 id 的情況，這種方法不能使用。
例如：百度首頁搜尋框的原始碼如下：
不難發現其 id 屬性是“kw”，因此可以使用 id 來進行元素定位。driver 表示為建立的一個 webdriver 物件，程式碼為：
element = driver。find_element_by_id（“kw”）
2。2 透過link text屬性進行定位
訪問網頁的時候，我們可以透過超連結的方式連結到下層的網頁或者其他網站，透過查詢網頁的 link text 屬性，模擬對連結文字的單擊操作就可以實現自動地訪問。該定位方法僅適用於文字連結的場景，透過元素標籤對應的文字資訊來定位元素，相對其他的元素定位方法，適用的場景比較有限。
例如百度首頁上方“新聞”文字的 link text 屬性是 “新聞”，可以使用該屬性來進行元素定位。
程式碼為：
element = driver。find_element_by_link_text（“新聞”）
2。3透過XPath屬性進行定位
XPath 是英文 XML Path Language 的簡稱，即 XML 文件路徑的定位語言。XPath 基於 XML 的樹狀結構進行資訊的查詢，它使用路徑表示式定位 XML 文件中的節點或節點集。透過記錄由根節點到該節點經過的所有節點的 tagName 等資訊，可以形成唯一一條到達該節點的路徑表示式。Selenium可以將這種強大的語言應用在 Web 頁面元素的定位中，定位的方式通常有絕對路徑和相對路徑兩種。具體如下：
（1）絕對路徑
絕對路徑表示式以“/”開頭，它從樹形結構的根節點開始，沿著樹結構一直到目標節點結束。當元素層級很深的時候，絕對路徑表示式會過長，閱讀性不好，既影響查詢的效率又很難進行維護，因此一般不建議使用。
（2）相對路徑
相對路徑表示式以“//”開頭，它從某個節點開始，沿著樹結構一直到目標節點結束。目前常用的瀏覽器谷歌、火狐等都提供了 XPath 的工具，可以方便地獲取XPath 路徑。例如百度搜索框的 XPath 屬性可以透過定位到該元素，在該元素的 HTML 程式碼使用快捷選單“Copy-> Copy XPath”獲得 ，其屬值為“//*［@id=“kw”］”。“//”表示當前頁面某個目錄下；“*”是萬用字元，表示匹配任意的節點；“［@id=“kw”］”表示匹配的這個元素的 id 屬性值等於 kw。
2。4透過CSS屬性進行定位
層疊樣式表 CSS 是英文 Cascading Style Sheets 的簡稱，是一種用來表現 HTML 或 XML 等檔案樣式的計算機語言，它也可以透過瀏覽器工具查詢相關元素的CSS，從而進行元素定位。例如百度搜索框的 CSS 屬性可以透過定位到該元素，在該元素的 HTML 程式碼使用快捷選單“Copy -> Copy selector”獲得，其屬性值為#kw。程式碼可以寫成：
element = driver。find_element_by_css_selector（“#kw”）
3 獲取和處理使用者操作
Selenium 庫中有一個 WebDriver 的 API，它能使用 Chrome、Firefox、IE 等瀏覽器進行 Web 測試，模擬使用者開啟瀏覽器，在頁面單擊滑鼠，滑鼠在某個元素上懸停，進行鍵盤各項操作等。Selenium 測試透過模擬使用者在前端的鍵盤滑鼠等操作，觸發前端頁面事件，解析網頁文件獲取相應結果驗證。
3。1滑鼠事件
滑鼠操作除了我們比較熟悉的單擊操作外，還包括右擊、雙擊、懸停和拖動等。在 WebDriver 中，將這些關於滑鼠操作的方法封裝在 ActionChains 類提供。例如，滑鼠懸停的程式碼為：
# 引入ActionChains 類from selenium。webdriver。common。action_chains import Action⁃Chains# 定位元素並懸停above=driver。find_element_by_link_text（“文庫”）
ActionChains（driver）。move_to_element（above）。perform（）
3。2鍵盤操作
所有鍵盤中操作的方法由 Keys 類提供，它既可以模擬鍵盤的輸入，也可以模擬鍵盤按鍵，包括組合鍵（例如 Ctrl+N）。模擬百度搜索框中輸入搜尋關鍵字
“Python”的程式碼為：
# 引入 Keys 類from selenium。webdriver。common。keys import Keys# 模擬輸入框輸入內容driver。find_element_by_id（“kw”）。send_keys（“Python”）
3。3元素等待
由於自動化測試的操作速度比人工快許多，加上目前網頁中普遍使用 AJAX 技術，頁面元素可能不是同時被載入，就需要設定合適的等待時間，確保元素正確地被識別。WebDriver 中有兩種型別的等待：顯式等待和隱式等待。
3。4多視窗切換
如果在操作過程中單擊某個連結彈出新視窗後，就需要使用 switch_to。window（）方法進行切換，從而確保後續的相關操作能順利進行。
3。5警告框處理
WebDriver 還可以處理由 JavaScript 生成的彈框，方法是使用 switch_to_alert（）定位到警告框，然後使用相關方法來進行操作，使用的方法包括：
●text：返回警告框中的文字資訊
●accept：接受當前警告框
●dismiss：解散當前警告框
●send_keys（KeysToSend）：傳送文字至當前警 告框
4 自動化測試的實踐
自動化測試的過程大致可以分為：分析測試需求、 編寫測試用例、搭建測試環境、建立測試指令碼、執行測試及測試結果分析等。
4。1 分析測試需求
不論是手工測試還是自動化測試，測試需求都是測試工作開展的首要前提，根據需求確定被測軟體的哪些模組適合開展自動化功能測試。
4。2 編寫測試用例
自動化測試是在手工測試的基礎上進行的，分析各模組的功能特點，根據已有的功能測試用例抽取自動化測試用例，並進行補充和完善，儘量細化到具體的頁面和物件。
4。3搭建測試環境
搭建自動化測試環境首先要下載並安裝 Python， 並且安裝包管理工具 pip；接著需要下載並安裝 Python的 Selenium 包，並且驗證安裝是否成功；最後需要下載瀏覽器的驅動，並放置在 Python 安裝目錄的根目錄下。需要特別注意的是：瀏覽器、Selenium 版本以及瀏覽器驅動的匹配，否則瀏覽器將無法正常啟動。下面在 Python 自帶的 IDLE 環境中，以啟動谷歌瀏覽器為例來驗證環境是否搭建成功。程式碼如下：
from selenium import webdriver #匯入 webdriver 模組driver = webdriver。Chrome（）
driver。get（“https：//www。baidu。com”）
執行程式後，如果可以自動啟動谷歌瀏覽器並訪 問“百度”首頁，就表示環境搭建成功
4。4建立測試指令碼
對於較大的系統測試，可以透過對 Selenium 進行二次封裝搭建測試框架，提高對頁面元素的視覺化程度，從而提高測試指令碼的編寫效率。測試框架應該是由待測系統功能抽離出的共用部分來構建而成的，不能依賴於具體的應用系統，即測試框架與待測系統儘量是低耦合的，這樣可以使測試框架具有較高的可複用性。為了減少指令碼的冗餘，降低指令碼的維護成本，可以將測試程式中一致的、共同的指令碼提取出來，作為類和介面供其他指令碼進行呼叫。
自動化測試指令碼主要圍繞業務流程展開，即由頁面元素、業務邏輯、測試資料等組成，測試資料既可以存放在 Excel 表中，也可以存放在 MySQL 等資料庫中。下面以某論壇系統的註冊功能為例，程式碼如下：
from selenium import webdriverimport time
driver = webdriver。Chrome（）
driver。get（“http：//172。21。1。7：8081/bbs/”）
driver。find_element_by_link_text（“register”）。click（）； #跳轉至 註冊頁面time。sleep（2）#停頓 2 秒driver。find_element_by_name（“userName”）。send_keys（“wull”）#輸入使用者名稱driver。find_element_by_name
（“password”）。send_keys （“wull123”）#輸入密碼driver。find_element_by_name
（“passconfirm”）。send_keys
（“wull123”）#輸入確認密碼driver。find_element_by_xpath
（“//select［@name=‘sex’］”）
。
send_keys（“female”）#輸入性別#輸入電話driver。find_element_by_xpath
（“//input［@name=‘phone’］”）
。
send_keys（“13812345678”）#輸入電郵driver。find_element_by_xpath
（“//input［@name=‘email’］”）
。
send_keys（“12345678@qq。com”）
driver。find_element_by_id（“submit”）。click（）#提交註冊資訊driver。switch_to_alert（）。accept（）
4。5 執行測試及測試結果分析
測試指令碼是以。py 為字尾的檔案，如果需要執行之後生成測試報告，需要安裝並呼叫 Unittest 的第三方庫HTMLTestRunner，執行程式碼後生成的測試報告是 HT⁃ML 格式的，可以根據測試報告對測試的結果進行分析。
5 結語
基於 Selenium+Python 的自動化測試應用可以減少人工多次的驗證活動，降低測試的成本，從而較大幅度地提高軟體測試的效率，保證軟體產品的質量。後期可以進一步最佳化自動化測試框架，提高控制元件視覺化識別的效率，加快元素定位的效率，並且加強測試用例的管理。
