自动化测试的7个步骤
下面是一些候选的验证概念的试验:
回归测试:你准备在每个版本运行同样的测试用例吗?回归测试是最宜采用自动化测试的环节。
配置测试:你的软件支持多少种不同的平台?你打算在所有支持的平台上测试执行所有的测试用例吗?如果是的,那么采用自动化测试是有帮助的。
测试环境建立:对于大量不同的测试用例,可能需要相同的测试环境搭建过程。在开展自动化测试执行之前,先把测试环境搭建实现自动化。
非 GUI 测试:实现命令行和 API 的测试自动化比 GUI 自动化测试容易的多。
无论采用什么测试方法,定义一个看得见的目标,然后集中在这个目标上。验证你自动化测试概念可以使自动化更进一步迈向成功之路。
步骤四:支持产品的可测试性
软件产品一般会用到下面三种不同类别的接口:命令行接口( command line interfaces ,缩写 CLIs) 、应用程序接口( API )、图形用户接口( GUI )。有些产品会用到所有三类接口,有些产品只用到一类或者两类接口,这些是测试中所需要的接口。从本质上看, API 接口和命令行接口比 GUI 接口容易实现自动化,去找一找你的被测产品是否包括 API 接口或者命令行接口。有些时候,这两类接口隐藏在产品的内部,如果确实没有,需要鼓励开发人员在产品中提供命令行接口或者 API 接口,从而支持产品的可测试性。
下面,更多多的讲解 GUI 自动化测试相关内容。这里有几个原因导致 GUI 自动化测试比预期的要困难。第一个原因是需要手工完成部分脚本。绝大多数自动化测试工具都有 “ 录制回放 ” 或者 “ 捕捉回放 ” 功能,这确实是个很好的方法。可以手工执行测试用例,测试工具在后台记住你的所有操作,然后产生可以用来重复执行的测试用例脚本。这是一个很好的方法,但是很多时候却不能奏效。很多软件测试文章的作者得出结论 “ 录制回放 ” 虽然可以生成部分测试脚本,但是有很多问题导致 “ 录制回放 ” 不能应用到整个测试执行过程中。 [Bach 1996, Pettichord 1996, Kaner 1997, Linz 1998, Hendrickson 1999, Kit 1999, Thomson 1999, Groder 1999]. 结果, GUI 测试还是主要由手工完成。
第二个原因,把 GUI 自动化测试工和被测试的产品有机的结合在一起需要面临技术上的挑战。经常要在采用众多专家意见和最新的 GUI 接口技术才能使 GUI 测试工具正常工作。这个主要的困难也是 GUI 自动化测试工具价格昂贵的主要原因之一。非标准的、定制的控件会增加测试的困难,解决方法总是有的,可以采用修改产品源代码的方式,也可以从测试工具供应商处升级测试工具。另外,还需要分析测试工具中的 BUG ,并且给工具打补丁。也可能测试工具需要做相当的定制,以便能有效地测试产品界面上的定制控件。 GUI 测试中,困难总是意外出现,让人惊奇。你也可能需要重新设计你的测试以规避那些存在问题的界面控件。
第三个原因, GUI 设计方案的变动会直接带来 GUI 自动化测试复杂度的提高。在开发的整个过程中,图形界面经常被修改或者完全重设计,这是出了名的事情。一般来讲,第一个版本的图形界面都是很糟糕。如果处在图形界面方案不停变动的时候,就开展 GUI 自动化测试是不会有任何进展的,你只能花费大量的时间修改测试脚本,以适应图形界面的变更。不管怎样,即便界面的修改会导致测试修改脚本,你也不应该反对开发人员改进图形界面。一旦原始的设计完成后,图形界面接口下面的编程接口就固定下来了。
上面提到的这些原因都是基于采用 GUI 自动化测试的方法完成产品的功能测试。图形界面接口当然需要测试,可以考虑实现 GUI 测试自动化。不过,你也应该考虑采用其他方法测试产品的核心功能,并且这些测试不会因为图形界面发生变化而被中断,这类测试应该采用命令行接口或者 API 接口。我曾经看到有人选择 GUI 自动化测试,因为,他们不打算修改被测试产品,但是,最终他们认识到必须对产品做修改,以保证 GUI 测试自动化可以正常工作。无论你选择哪种方法,自动化都需要对被测试的产品做修改。因此,采用可编程的接口是最可靠的。
为了让 API 接口测试更为容易,应该把接口与某种解释程序,例如 Tcl 、 Perl 或者 Python 绑定在一起。这使交互式测试成为可能,并且可以缩短自动化测试的开发周期。采用 API 接口的方式,还可以实现独立的产品模块的单元测试自动化。
一个关于隐藏可编程接口的例子是关于 InstallShield—— 非常流行的制作安装盘的工具。 InstallShield 有命令行选项,采用这种选项可以实现非 GUI 方式的安装盘,采用这种方式,从提前创建好的文件中读取安装选项。这种方式可能比采用 GUI 的安装方式更简单更可靠。
另一个例子是关于如何避免基于 WEB 软件的 GUI 自动化测试。采用 GUI 测试工具可以通过浏览器操作 WEB 界面。 WEB 浏览器是通过 HTTP 协议与 WEB 服务器交互的,所以直接测试 HTTP 协议更为简单。 Perl 可以直接连接 TCP/IP 端口,完成这类的自动化测试。采用高级接口技术,譬如客户端 JAVA 或者 ActiveX 不可能利用这种方法。但是,如果在合适的环境中采用这种方式,你将发现这种方式的自动化测试比 GUI 自动化测试更加便宜更加简单。
我曾经受雇在一家公司负责某个产品 GUI 相关的自动化测试,该产品也提供命令行接口,不过,他们已经实现了 GUI 的自动化测试。经过一段时间的研究,我发现找到图形界面中的 BUG 并不困难,不过,用户并不关注图形界面,他们更喜欢使用命令行。我还发现我们还没有针对最新的产品功能(这些功能即可通过 GUI 的方式,也可以通过命令行的方式使用)实现自动化测试。我决定推迟 GUI 自动化测试,扩展命令行测试套,测试新增的产品功能。现在回过头看这个决定,我没有选择 GUI 自动化测试是最大的成功之处,如果采用了 GUI 自动化测试所有的时间和努力都会浪费在其中。他们已经准备好做 GUI 自动化测试了,并且已经购买了一套测试工具和其他需要的东西,但我知道在开展具体的 GUI 自动化测试活动中,会遇到各种各样的困难和障碍。
无论你需要支持图形界面接口、命令行接口还是 API 接口,如果你尽可能早的在产品设计阶段提出产品的可测试性设计需求,未来的测试工作中,你很可能成功。尽可能早的启动自动化测试项目,提出可测试性需求,会使您走向自动化测试成功之路。
步骤五:具有可延续性的设计
在开篇的故事中,我们看到由于自动化工程师把注意力仅仅集中在如何使自动化运转起来,导致测试自动化达不到预期的效果。自动化测试是一个长期的过程,为了与产品新版本的功能和其他相关修改保持一致,自动化测试需要不停的维护和扩充。自动化测试设计中考虑自动化在未来的可扩充性是很关键的,不过,自动化测试的完整性也是很重要的。如果自动化测试程序报告测试用例执行通过,测试人员应该相信得到的结果,测试执行的实际结果也应该是通过了。其实,有很多存在问题的测试用例表面上执行通过了,实际上却执行失败了,并且没有记录任何错误日志,这就是失败的自动化。这种失败的自动化会给整个项目带来灾难性的后果,而当测试人员构建的测试自动化采用了很糟糕的设计方案或者由于后来的修改引入了错误,都会导致这种失败的测试自动化。失败的自动化通常是由于没有关注自动化测试的性能或者没有充分的自动化设计导致的。
性能: 提高代码的性能往往增加了代码的复杂性,因此,会威胁到代码的可靠性。很少有人关心如何对自动化本身加以测试。通过我对测试套性能的分析,很多测试套都是花费大量的时间等候产品的运行。因此,在不提高产品运行性能的前提下,无法更有效的提高自动化测试执行效率。我怀疑测试自动化工程师只是从计算机课程了解到应该关注软件的性能,而并没有实际的操作经验。如果测试套的性能问题无法改变,那么应该考虑提高硬件的性能;测试套中经常会出现冗余,也可以考虑取出测试套中的冗余或者减少一个测试套中完成的测试任务,都是很好的办法。
便于分析: 测试自动化执行失败后应该分析失败的结果,这是一个棘手的问题。分析执行失败的自动化测试结果是件困难的事情,需要从多方面着手,测试上报的告警信息是真的还是假的?是不是因为测试套中存在缺陷导致测试执行失败?是不是在搭建测试环境中出现了错误导致测试执行失败?是不是产品中确实存在缺陷导致测试执行失败?有几个方法可以帮助测试执行失败的结果分析,某些方法可以找到问题所在。通过在测试执行之前检查常见的测试环境搭建问题,从而提高测试套的可靠性;通过改进错误输出报告,从而提高测试自动化的错误输出的可分析性;此外,还可以改进自动化测试框架中存在的问题。训练测试人员如何分析测试执行失败结果。甚至可以找到那些不可靠的、冗余的或者功能比较独立的测试,然后安全地将之删除。上面这些都是减少自动化测试误报告警、提高测试可分析性的积极有效的方法。另外,有一种错误的测试结果分析方法,那就是采用测试结果后处理程序对测试结果自动分析和过滤,尽管也可以采用这种测试结果分析方法,不过这种方法会使自动化测试系统复杂化,更重要的是,后处理程序中的 BUG 会严重损害自动化测试的完整性。如果由于自动化测试本身存在的缺陷误把产品中的正常功能视为异常,那该怎么办?我曾经看到测试小组花费开发测试自动化两倍的时间来修改测试脚本,并且不愿意开展培训过程。那些仅仅关注很浅层次测试技术的测试管理者对这种方法很感兴趣,他们排斥采用隐藏测试复杂度的方法。