使用分層的Selenium框架進行復雜 Web 應用的自動測試

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　　Selenium概述
　　 Selenium是一種Web應用的自動測試工具，經過模擬用戶對Web頁面的各類操做，能夠精確重現軟件測試人員編寫的Test Cases步驟。Selenium包含三個工具：Selenium-IDE，Selenium-RC以及Selenium-Core。其中，Selenium-Core是驅動Selenium工做的核心部分，做爲一個用JavaScript編寫的測試引擎，它能夠操做Web頁面上的各類元素，諸如：點擊按鈕、輸入文本框，以及斷言Web頁面上存在某些文本與Web元素等。
　　 Selenium-IDE是一個Firefox插件，可以錄製回放用戶在Firefox中的行爲，並把所記錄的Selenese(Selenium Commands)轉化爲Java/C#/Python/Ruby等語言，在Selenium-RC中修改複用。對於較爲複雜的Test Cases，Selenium-IDE的功能有限，每每用它錄製大體的步驟，再轉化爲測試人員熟悉的編程語言，在此基礎上完善，造成更爲強大且靈活的Selenium-RC Test Cases。 
　　 Selenium-RC(Selenium Remote Control)在Web瀏覽器與須要測試的Web應用間架設代理服務器(Selenium Server)，使得JavaScript引擎與被測Web應用同源，繞開同源策略的限制(Same Origin Policy)，進而取得對Web頁面進行各類操做的權限。

　　 開發環境配置 
　　 以Java做爲 測試用語言爲例，在Eclipse中新建一個Java項目Test Search Engine，下載Selenium-RC軟件包，把selenium server/selenium java client driver的Jar以及JUnit庫加入到該項目的Java Build Path。

　　圖1.Build Path配置

　　啓動Selenium-Server，能夠在命令行中使用java-jar命令直接運行可執行Jar包(對於中文Windows操做系統且使用IBM JDK，還須要加參數-Dibm.stream.nio=true)。若是想在Java程序中啓動/中止Selenium-Server，首先，新建一個RemoteControlConfiguration對象rcc，並指定遠程控制參數(包括配置Selenium Server的監聽端口，Firefox瀏覽器的Profile等)，而後新建一個SeleniumServer對象，把rcc傳入SeleniumServer的構造函數(對於中文Windows操做系統且使用IBM JDK，在Eclipse的Run Configurations的VM arguments中加入-Dibm.stream.nio=true)。
　　 清單1.使用Java啓動/中止Selenium Server
　　 RemoteControlConfiguration rcc=new RemoteControlConfiguration(); 
　　 rcc.setPort(4444);//指定Selenium Server開放端口 
　　 SeleniumServer SELENIUM_SERVER; 
　　 SELENIUM_SERVER=new SeleniumServer(rcc); 
　　 SELENIUM_SERVER.start();//啓動server 
　　 //測試代碼 
　　 SELENIUM_SERVER.stop();//中止server 
　　 此外，Selenium Server還能夠經過Ant腳原本控制啓動/中止，這提供了另外一種靈活而強大的項目控制方式。 
　　 清單2.使用Ant腳本啓動/中止Selenium Server 
　　 在Selenium-Server啓動後，創建一個Selenium類的實例selenium，並經過這個實例與Selenium-Server進行交互，方法以下。 
　　 清單3.Selenium實例的啓動/中止 
　　 Selenium selenium=new DefaultSelenium(java.lang.String serverHost， 
　　 int serverPort， 
　　 java.lang.String browserStartCommand， 
　　 java.lang.String browserURL); 
　　 selenium.start(); 
　　 //經由selenium控制瀏覽器模擬各類用戶操做 
　　 selenium.stop(); 
　　 Selenium實例包含豐富接口，能夠對各類Web元素進行各類操做。例如，在谷歌頁面中輸入「developerWorks」，點擊搜索按鈕，在結果頁面中驗證是否包含「developerWorks中國」字樣等。 
　　 清單4.Selenium測試的簡單示例 
　　 Selenium selenium=new DefaultSelenium( "localhost"，4444，"*firefox"，
　　 "http://www.google.cn");
　　 selenium.start();//啓動瀏覽器 
　　 selenium.open( "/");//打開www.google
　　 selenium.type( "q"，"developerworks");//輸入文本框
　　 selenium.click( "btnG");//點擊搜索按鈕
　　 selenium.waitForPageToLoad( "30000");//等待加載結果頁面
　　 verifyTrue(selenium.isTextPresent( "developerWorks中國"));//驗證是否存在指定字符
　　 selenium.stop();//關閉瀏覽器

　　 當Selenim遇到TestNG 
　　 用Selenium 測試Web頁面時，所重現的各類行爲依賴於測試人員的輸入參數，例如：選擇下拉餐單的項目，在文本框中輸入字符等。不一樣的測試用例對應不一樣的輸入，如有方法可以簡單有效的傳入測試用參數，會大大提升測試用例的複用性和可 維護性。當Selenium遇到TestNG，這些就能夠實現。TestNG中的NG，意爲Next Generation，事實上，該測試框架引入了很多新特性：靈活的測試配置，支持JDK 5註釋，支持數據驅動的測試，強大的執行模型等。

　　繼續上文谷歌搜索的場景，經過實例來了解TestNG的用法與功能。
　　 清單5.TestNG應用示例
　　 @Parameters({"url"，"query-string"，"btn-id"，"txt-id"，"verify-String"})
　　 @Test
　　 public void testGoogle(String url，String queryString，String btnID，
　　 String txtID，String verifyString){
　　 selenium=new DefaultSelenium("localhost"，4444，"*firefox"，url);
　　 selenium.start();
　　 selenium.open("/");
　　 selenium.type(txtID，queryString);
　　 selenium.click(btnID);
　　 selenium.waitForPageToLoad("30000");
　　 verifyTrue(selenium.isTextPresent(verifyString));
　　 selenium.stop();
　　 }
　　 上面的代碼清單中，註釋Parameters指定的參數在TestNG測試框架的配置文件testng.xml裏有具體定義，以下所示：
　　 清單6.testng.xml示例
　　 不難想到，只要修改testng.xml中的參數值，就能由輸入參數驅動不一樣的測試用例。然而，僅僅在testng.xml中指定參數有很大的侷限性，顯然過多的參數會難以維護，沒法層次分明地組織分屬不一樣Test Cases的輸入。在下文中，咱們來解決這個問題。
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　　 基於Selenium的分層測試框架
　　 做者在工做中，測試基於OSGi平臺的多個插件。每一個插件實現特有的功能，有多條測試路徑須要覆蓋，同時，各個插件之間又有共通之處，能夠抽取某些部分進行復用。對此，咱們假設這樣的場景：分別在谷歌、百度和必應中搜索各類關鍵字，並在返回的結果頁面中驗證是否存在目標字符串。每一個搜索引擎均可以視爲一個待測的組件，分別爲它們撰寫Test Cases，並組織成一個Test Suite，用於執行測試。事實上，3個搜索引擎的測試因爲同質性，還可以合併爲一種測試，用不一樣的輸入參數來指定所要測試的那個搜索引擎。這裏視爲三個組件，只是爲了說明如何在Selenium+TestNG環境中組織多個測試模塊。
　　 自上而下地考慮，上段描述的測試場景可以進行分解。Test Suite包含三類Test Cases(谷歌、百度與必應)，每類Test Cases的一個Test Case由若干可複用的Test Tasks組成，經過傳入不一樣的參數，Test Task完成同質的不一樣行爲。在Test Task之下，定義相關文件，包含待測試的Web頁面元素的定位信息。所以，分層Selenium框架有三個層次：
　　 appObjects——Web頁面元素定位信息，如按鈕與文本框等;
　　 tasks——測試步驟中可複用的行爲;
　　 test cases——由tasks組成的測試用例。
　　 Web元素locators定義與收集
　　 Selenium根據XPath來定位Web元素，XPath的相關知識不屬於本文的內容。前面例子中，在TestNG的配置文件testng.xml裏定義文本框與按鈕的locators，對於複雜的測試場景而言，這不是好的實踐。所以，咱們在appObjects層創建文件，將Web頁面元素locators納入，便於維護使用。Selenium-IDE的Find功能適於完成這一步驟。文件googlePages.properties的內容以下：
　　 清單7.locators文件示例
　　 #define the keys and corresponding XPaht locators of google page.
　　 googleSearchTxtField=//input[@name='q']
　　 googleSearchBtn=//input[@name='btnG']
　　 這時，在testng.xml中，刪去locators相關的parameters，只須要解析.properties文件，生成locators的properties備用。在所附的源碼中能夠看到.properties文件的解析器PropUtils的簡單實現。

　　 測試任務分解與實現
　　 爲說明任務分解，以簡單的搜索過程爲例，能夠分爲輸入搜索關鍵字、點擊搜索按鈕、以及驗證結果頁面。實際代碼以下所示，不難發現，由參數決定行爲方式的 測試任務，都接受一個paraMap數據結構，並根據其內容在方法內採起適當的行爲。經過這種方式，test cases可以以參數配置文件來驅動測試任務實施其想要的行爲。
　　 清單8.Test Task代碼示例 
　　 public void openSite(){ 
　　 selenium.open( "/");
　　 } 
　　 public void typeSearchTxtField(HashMap paraMap){ 
　　 utils.waitForElement((String)elemMap 
　　 .get(TestGoogleConstants.GOOGLE_SEARCH_TXT_FIELD)，30); 
　　 selenium.type((String)paraMap 
　　 .get(TestGoogleConstants.GOOGLE_SEARCH_TXT_FIELD)， 
　　 (String)elemMap 
　　 .get(TestGoogleConstants.GOOGLE_SEARCH_TXT_FIELD));

　　 }
　　 public void clickSearchBtn(){
　　 utils.waitForElement((String)
　　 elemMap.get(TestGoogleConstants.GOOGLE_SEARCH_BTN)，30);
　　 selenium.click((String)elemMap.get(TestGoogleConstants.GOOGLE_SEARCH_BTN));
　　 }
　　 public void verifyResult(HashMap paraMap){
　　 stc.verifyTrue(selenium.isTextPresent((String)
　　 paraMap.get(TestGoogleConstants.VERIFY_STRING)));
　　 }
　　 clickSearchBtn方法無需參數輸入，由於其任務只是點擊搜索按鈕，在test cases須要時調用便可。這裏只是以一個簡單的例子說明如何分解任務，對於實際的test case，這個過程會複雜許多，但其後的複用與靈活調用徹底值得這些工做的付出。
　　 Test Cases實現與Test Tasks調用
　　 Test Cases做爲一系列測試步驟的集合，能夠經過調用若干Test Tasks實現。以貫穿本文的搜索引擎爲例，以此調用上一部分定義的test taskss，重現整個測試過程。簡單代碼以下所示。
　　 清單9.Test Case代碼示例
　　 @Parameters({"google_se_para_1"})
　　 @Test
　　 public void testGoogle_1(String paraFile){
　　 paraMap=(HashMap)XMLParser.getInstance()
　　 .parserXml(paraFile);
　　 tgTasks.openSite();
　　 tgTasks.typeSearchTxtField(paraMap);
　　 tgTasks.clickSearchBtn();
　　 tgTasks.verifyResult(paraMap);
　　 }
　　 Test Cases在分層Selenium測試框架下，就是按照要求調用已有的Test Tasks。值得注意的是，在上面兩個代碼列表裏的paraMap參數。這個哈希表由咱們實現的解析器解析參數定義文件而獲得。TestNG的Parameters參數機制，使得Test Cases可以靈活地指定參數文件，從而驅動不一樣的Test Cases。
　　 清單10.參數定義文件示例
　　 developerworks
　　 developerWorks中國
　　 創建輸入參數解析器(parser)及參數文件
　　 Test Cases與Test Tasks的順暢工做，須要輸入參數文件及對應的參數解析器的配合。咱們以上面代碼清單的例子說明參數文件的格式。標籤在最外層，其內的子元素爲具體的參數值，如標籤表示一個頁面元素與其對應的輸入。元素的id屬性與清單6中的.properties文件定義的locators對應，而其子元素則表示該locator的輸入值。解析器的具體實現能夠參見所附的示例源代碼。
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　　 導出可執行Jar包以部署到各種測試服務器
　　 爲了可以把Selenium測試腳本導出成一個可執行Jar包，咱們能夠把testng.xml中定義的相關內容，在Java代碼中實現，以下所示。
　　 清單11.testng.xml的Java表示
　　 //suite tag
　　 XmlSuite suite=new XmlSuite();
　　 //set suite name
　　 suite.setName("Test Search Engine");
　　 //set parameter tag
　　 HashMap para=new HashMap();
　　 para.put("google_se_para_1"，"/src/resources/google_se_para_1.xml");
　　 suite.setParameters(para);
　　 //test tag
　　 XmlTest testGoogle=new XmlTest(suite);
　　 testGoogle.setName("LDAP configuration template");
　　 List classes=new ArrayList();
　　 classes.add(new XmlClass(TestGoogleTestCase.class));
　　 testGoogle.setXmlClasses(classes);
　　 這份代碼列表的功能與前文的testng.xml徹底相同，把這些代碼添加到新定義的類SearchEngineSuite的main函數中，在這個類的方法中啓動並關閉Selenium服務器，並把相關文件打成一個可執行Jar，就能夠經過命令行的java–jar命令，執行Selenium測試。固然，由於具備通用性，也能夠部署到各種測試服務器，執行測試。
　　 這裏推薦使用Eclipse的插件Fat Jar導出runnalbe Jar。首先，填入輸出Jar的命名，並把SearchEngineSuite設置爲Main-Class。而後，勾選」merge individual-sections of all MANIFEST.MF files」，後一項視需求勾選。

圖2.Fat Jar導出步驟1

　　進入下一步，選擇要導出的文件，包含源代碼以及用到的Jar文件，點擊完成便可。

　　 圖3.Fat Jar導出步驟2

　　導出後的runnable Jar，使用命令java–jar TestSearchEngine_fat.jar運行便可。

　　 結束語 
　　 通讀本文不難發現，Selenium提供了一種Web 測試的新方法，在分層框架的支持下，其功能更爲強大，運用靈活，有很強的複用性。經過指定不一樣的參數文件，本文的例子能夠對Google進行不一樣關鍵字的測試驗證，一樣的方法能夠應用於百度與必應。並經過testng.xml或者其Java代碼形式整合爲一個Test Suite運行。在所附源代碼中能夠看到詳細的實現。在做者的實際工做中，複雜的測試需求也能應付自如。

本文選自：http://www.spasvo.com/ceshi/open/kygncsgj/Selenium/2014128164908.html

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