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一、自动化

1、自动化概念

自动的代替人的行为完成操作。

自动化在生活中处处可见，自动洒水机，主要通上水就可以自动化洒水并且可以自动的旋转。自动洗手液，免去了手动挤压可以自动感应出洗手液。超市自动闸门，不需要手动的开门关门。

生活中的自动化案例有效的减少了人力的消耗，同时也提高了生活的质量。软件中的自动化测试也是如此，通过自动化测试有效减少人力的消耗的同时也提高了测试的质量和效率。

自动化的主要目的就是用来进行回归测试。

（1）回归测试

软件有多个版本需要进行功能的整体回归。

当新的版本即将上线，意味着有的用户使用新版本，有的用户还在使用旧版本。新的版本开发可能会影响到旧版本，如果不对旧版本进行测试，可能会出现新版本上线之后，旧版本无法使用或者出现功能故障，所以新旧版本都要执行测试。为了避免新增功能影响到历史的功能需要进行功能的回归。

自动化测试能够取代人工测试吗？

自动化测试（自动化脚本，由测试人员来编写的）不⼀定比人工测试更能保障系统的可靠性，自动化测试是测试人员手工编写，后续如果有功能的变更自动化也需要进行不定期的维护和更新。

自动化测试可以大幅度降低工作量？

错误，“⼀定程度上” 和 “⼤幅度” 的表达方式需要注意。

测试工作中不仅仅包含执行测试阶段，测试主要由人工测试，通过自动化测试来辅助测试。

2、自动化分类

经常听到自动化这个词，但是很容易误以为自动化就是⼀个东西，自动化是个统称。可以理解为我们常说的吃瓜这样的表达方式和自动化是⼀样的，吃瓜可以是吃西瓜，吃哈密瓜，吃⾹瓜，自动化也包含多种，如接口自动化，web 自动化，移动端自动化等等...

（1）接口自动化

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。

（2）UI 自动化

UI 测试也称为界面测试，常见的 UI 自动化测试包含 web 自动化测试、移动端自动化测试等等。

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。

【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。
【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。
【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。
【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。
A. 移动端自动化测试

移动端，顾名思义，就是部署在手机上的应用程序。移动端自动化测试主要测试程序部署在手机上能否按照预期的结果的进行操作。

移动端测试通常不是将程序部署在移动端上进行测试，而是需要安装模拟器，在电脑上编写自动化测试脚本代码对模拟器上的软件进行操作。移动端测试难度相对较大，移动端测试的稳定性要比接口自动化测试和 web 自动化测试的稳定性要差很多，原因主要是移动端测试收到的环境影响比较多。

B. Web自动化测试
如何进行百度搜索？

通常来说我们手动进行百度搜索的步骤如下，web 自动化能够代替我们自动的执行。

模拟人在浏览器上的操作行为，自动的打开浏览器，访问百度首页，并进行一系列的搜索和验证等行为。

3、自动化测试金字塔

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（前端）自动化测试，API（接口）/ 集成 / 组件测试，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。

单元测试通常由开发人员编写单元测试脚本来执行单元测试，开发人员（最熟悉代码，不需要额外的时间和精力来熟悉代码）写完代码之后就执行单元测试。（投入的人力少但是获得的投资回报率高）

测试人员驱动开发人员来执行单元测试。

理想的自动化测试金字塔表达了自动化测试的理想情况，利用较少的时间和精力在单元测试上就能够发现更多有效的问题。

然而实际上在企业中，自动化往往是 “冰淇淋蛋筒反模式”：

自动化需要大量的初始投资，找到 “突破点”，与手动测试相比，我们开始看到它对长期成本产生的积极影响，也能够清楚，这两种测试活动都是完全兼容，产生短期和长期利益。

4、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。

5、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、Web 自动化测试

1、驱动

上面已经介绍过了，Web 系统的测试前提是需要打开浏览器，通过访问 Web 服务器来对服务器界面进行一系列的操作。对于手工测试来说，这⼀系列的操作都需要测试人员手动的，一步一步的来执行测试。那么对于自动化程序来说，程序如何才能打开浏览器并执行我们预期的操作流程呢？

计算机有了驱动程序就可以与设备（耳机，摄像头，⻨克风，键盘，显示器等等设备）进行通信。

程序想要打开 Web 浏览器就需要安装 Web 驱动（即 WebDriver），WebDriver 以本地化方式驱动浏览器。

（1）安装驱动管理

若通过安装驱动的方式来启动浏览器，每次浏览器更新后对应的驱动也需要更新，为了解决这个问题，selenium 中提供了驱动管理工具 webdriver-manager，有了 webdriver-manager 无需手动安装浏览器驱动，即使浏览器更新也不会影响自动化的执行。

命令：pip install webdriver-manager

解决因浏览器更新导致驱动无法使用的问题（例如：下面的 “下载 Chrome 浏览器驱动”）

在上述命令上加入国内源网址，就解决了因访问国外源网站时间超时的问题，这里我用的是阿里云的镜像：pip install webdriver-manager -i https://mirrors.aliyun/pypi/simple

驱动管理：WebDriverManager 支持的 Python 版本为：3.7~3.11

它是⼀个开源的命令行工具，可以自动下载和安装适用于不同浏览器的 WebDriver。通过使用 WrbDriver Manager，可以确保浏览器驱动版本始终与浏览器版本保持一致，从而避免因版本不匹配而导致的各种问题。

（2）selenium 库

  • 安装 selenium 库

selenium 版本很多，这里使用 selenium 4.0.0 版本：

pip install selenium==4.0.0

三、Selenium

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，是⼀个 web 自动化测试工具，selenium 中提供了丰富的方法供给使用者进行 web 自动化测试。

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、一个简单的 web 自动化示例

（1）检查 Python 解释器，确定 Selenium 库和 WebDriverManager 库都安装成功并加载到当前项目中

注意：一般情况下，PyCharm 能够自动识别出 Python 解释器的位置，但是如果没有自动识别出来也没关系，点击右侧的...，选择之前安装的 Python 的路径位置即可。

检查 Python 解释器中提供的库是否包含 webdriver-manager 以及 selenium：

查看下载好的库：

说明当前的环境下已经配置好了 webdriver-manager 和 selenium 包。

创建一个 Python 文件：

剩下步骤也是如此：

查看页面元素的方式（开发者工具）：

  1. 鼠标在页面右键 --> 检查
  2. 键盘快捷键：Ctrl + shift + i

跳转到前端代码后，鼠标移动到当前行，右键 --> copy -->（选择复制方式）

赋值方式：选择器、xpath、ID、class_name...

程序的执行速度非常快，如果想要看到具体的流程，可以通过添加等待：

下面改成用 Edge 浏览器完成，是一样的道理（因为谷歌驱动那边做了限制，需要用户上传凭证，才能下载对应的驱动）

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

  1. 通过 selenium 编写的自动化脚本代码中在 ChromeDriverService 中创建⼀个服务。
  2. 通过创建好的服务打开 webdriver，安装在本地的驱动服务 IP 为 localhost，PORT 为 ChromeDriverService 中创建的端口号，该服务地址为 selenium 向 webdriver 发送请求的服务地址。
  3. 向浏览器驱动程序发送 HTTP 请求，浏览器驱动程序解析请求，打开浏览器，并获得 sessionid，如果再次对浏览器操作需携带此 id。
  4. 打开浏览器后，所有的 selenium 的操作（访问地址，查找元素等）均通过创建好的服务链接到 webdriver，然后使用 execute 发送请求
  5. 驱动收到请求并对请求进行解析，转成浏览器能够解析的脚本并发送给浏览器，浏览器通过请求的内容执行对应动作。
  6. 浏览器再把执行的动作结果通过浏览器驱动程序返回给测试脚本。

驱动需要接收、解析请求，发送请求给浏览器，那么驱动到底是什么样的角色呢？

验证方式：执行 selenium 编写的自动化脚本代码中，可以在终端看到创建的驱动服务地址。

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。

4、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 + Python 环境搭建

1、下载 Python

下载 Python：【Python】搭配 Python 环境（超详细教程）_python环境配置教程-CSDN博客

2、下载 Chrome 浏览器

官网链接：Google Chrome 网络浏览器

3、查看 Chrome 浏览器版本

4、下载 Chrome 浏览器驱动

 Selenium官方首页：Selenium

往下拉：

下载驱动程序之后，编写的自动化脚本可以借助驱动程序来打开对应的浏览器。

不同的浏览器对应的驱动程序是不一样的，且不同版本的浏览器对应的驱动版本也是不一样的。

注意：必须使用跟浏览器版本配套的驱动，如果版本不匹配，则无法开发浏览器。

或者直接点击官方链接：ChromeDriver - WebDriver for Chrome - Downloads (chromium)

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。

5、安装驱动管理：WebDriverManager（推荐）

命令：pip install webdriver-manager

具体内容驱动部分已讲述。

五、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

Selenium官方首页：Selenium

往下拉：

下载驱动程序之后，编写的自动化脚本可以借助驱动程序来打开对应的浏览器。

不同的浏览器对应的驱动程序是不一样的，且不同版本的浏览器对应的驱动版本也是不一样的。

注意：必须使用跟浏览器版本配套的驱动，如果版本不匹配，则无法开发浏览器。

或者直接点击官方链接：ChromeDriver - WebDriver for Chrome - Downloads (chromium)

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/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");
    }
}

如果打开了浏览器，此时说明安装成功。 

本文标签： 测试详解概念软件

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