大型應(yīng)用自動(dòng)化測試流程最佳實(shí)踐
以PLC程序開發(fā)軟件SC-ProSys的自動(dòng)化為例。
這篇文章的目的是向大家介紹一種開發(fā)和維護(hù)大型軟件測試項(xiàng)目的方法論，特別是對于團(tuán)隊(duì)開發(fā)測試項(xiàng)目時(shí)有很好的幫助。下面將分為三個(gè)階段，逐漸深入地講解，即使此前你對自動(dòng)化測試還了解甚少，也完全可以理解文章中的知識。順帶也展示界面自動(dòng)化工具CukeTest對Qt應(yīng)用的自動(dòng)化能力。
文章中的閱讀最好搭配講解視頻，以獲取最佳閱讀體驗(yàn)。
初級階段：直接錄制方式生成自動(dòng)化腳本，直接運(yùn)行和管理腳本。但不方便大型項(xiàng)目管理，也沒有運(yùn)行結(jié)果報(bào)告；
中級階段：我們把腳本拆分變成模塊，在這一階段還將學(xué)習(xí)如何通過BDD（行為驅(qū)動(dòng)開發(fā)）改造來生成直觀的運(yùn)行報(bào)告。大部分情況下夠用，但是對于團(tuán)隊(duì)開發(fā)還力有未逮。
高級階段：我們將模塊按照不同的功能和組件進(jìn)行劃分，形成組件類。這些組件類各自對應(yīng)被測應(yīng)用中的各個(gè)業(yè)務(wù)功能，通過調(diào)用組件類就可以輕松實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作，提高了項(xiàng)目的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和可維護(hù)性。
首先，使用自動(dòng)化測試代替手工測試有很多好處：
無需手動(dòng)書寫測試報(bào)告，出錯(cuò)時(shí)也不用寫重現(xiàn)步驟：自動(dòng)化操作基于腳本，每一步都可以跟蹤和回溯；
測試的效率、穩(wěn)定性、可移植性都大大提高：避免了人力的限制；
持續(xù)集成（CI/CD、DevOps）的支持：界面測試不再是持續(xù)集成的障礙；
積累測試資產(chǎn)，提升自身的職業(yè)競爭力。
本次自動(dòng)化測試雖然針對的是桌面應(yīng)用，但是采取的測試模式參考了Web測試的POM（Page Object Models，頁面對象模型）模式，同樣可以分為三層模型，從而幫助讀者理解自動(dòng)化測試項(xiàng)目、幫助團(tuán)隊(duì)開發(fā)和管理維護(hù)測試項(xiàng)目：
業(yè)務(wù)層：代表實(shí)際的測試或業(yè)務(wù)流程，通常是與測試或業(yè)務(wù)流程相關(guān)的描述，以及測試數(shù)據(jù)；
組件層：代表根據(jù)業(yè)務(wù)進(jìn)行拆分后的可復(fù)用組件，通過調(diào)用組件提供的方法可以完成對應(yīng)控件的測試操作；
對象層：代表被測控件的對象模型，在CukeTest中，對象層由模型文件（
.tmodel）統(tǒng)一管理，從而完成定位和控制控件的任務(wù)。
現(xiàn)在只需要了解自動(dòng)化測試有這樣的一個(gè)模型，在后面的實(shí)際操作中會(huì)帶大家逐步了解每層模型的具體含義。
測試介紹
本次實(shí)踐針對的是桌面自動(dòng)化測試任務(wù)，如果你之前接觸的是Web之類的自動(dòng)化測試也不用覺得用不上，因?yàn)楸敬巫詣?dòng)化使用的工具——CukeTest開發(fā)桌面自動(dòng)化測試的模式與Web自動(dòng)化類似，理解起來不會(huì)有任何障礙。
作為桌面自動(dòng)化，被測應(yīng)用是一款大型的、專業(yè)的桌面軟件，本次介紹選擇了SC-ProSys軟件——一款PLC（一種可編程工業(yè)控制器）程序開發(fā)軟件，使用Qt框架開發(fā)，并且擁有完善的仿真器功能，了解過工業(yè)自動(dòng)化的讀者一定不會(huì)陌生。
所謂PLC，就是可編程控制器，常用于工業(yè)場合，尤其是在流水線上。因?yàn)槲覀兌贾溃魉€都是由信號來控制的，常規(guī)的控制器一般只能控制開啟和關(guān)閉兩種狀態(tài)，但是PLC還能精準(zhǔn)的控制開啟和關(guān)閉的幅度，這也是流水線完成各種精密操作的一個(gè)基礎(chǔ)?？梢詫LC理解成一個(gè)可以運(yùn)行程序還 能同時(shí)控制很多設(shè)備的高級開關(guān)。
那么對于被測應(yīng)用的用途就比較好懂了，就是用于開發(fā)在PLC這個(gè)高級開關(guān)中運(yùn)行的程序，其實(shí)跟Visual Studio、Eclipse之類的集成開發(fā)工具（IDE）類似，一樣的創(chuàng)建項(xiàng)目、編寫代碼、調(diào)試運(yùn)行。但是它跟我們了解的其它集成開發(fā)工具最大的區(qū)別在于，因?yàn)樗_發(fā)的是運(yùn)行在工業(yè)設(shè)備中的程序，因此會(huì)根據(jù)選擇的設(shè)備型號使用不同的程序模版，同時(shí)因?yàn)榇蟛糠智闆r下，手頭都不會(huì)剛好有對應(yīng)的硬件設(shè)備用來運(yùn)行編寫的程序，所以它還提供了不同硬件設(shè)備的仿真功能，編寫好的程序可以直接在仿真中運(yùn)行。
在接下來的自動(dòng)化測試中，我會(huì)選取被測應(yīng)用中的基本操作流程，來演示這個(gè)流程在不同階段（初級/中級/高級）中都是如何自動(dòng)化的。流程任務(wù)如下：
新建項(xiàng)目
選擇設(shè)備型號
新建程序
編寫程序和變量
運(yùn)行程序
校驗(yàn)運(yùn)行結(jié)果
初級階段（視頻 04:14 位置）
無論你是否從事測試行業(yè)，也無論你是否寫過代碼，看完這個(gè)階段，你可以掌握以下內(nèi)容：
如何快速生成自動(dòng)化腳本？通過錄制生成。
如何理解錄制生成的腳本？了解一些簡單JavaScript語法。
如何理解模型的概念？使用模型管理器編輯錄制生成的模型文件。
在這一階段我們關(guān)注的主要是對象層——也就是模型管理器，錄制所生成的腳本都是對于對象的簡單調(diào)用，因此理解起來也非常簡單。
看完初級階段，你就算是入門了自動(dòng)化測試。但是這個(gè)階段它有個(gè)問題——錄制的腳本只完成了一個(gè)單一的操作流程，沒有對應(yīng)的場景描述，沒有檢查點(diǎn)、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)、測試報(bào)告等內(nèi)容，還算不是是一個(gè)專業(yè)的測試腳本。拿它給老板交差還是不夠滴。
所以就到了中級階段，我們要形成一個(gè)運(yùn)行報(bào)告，直接把運(yùn)行結(jié)果展示給所有人看。
中級階段（視頻 19:45 位置）
看到這個(gè)階段，你很可能是一個(gè)測試行業(yè)的從業(yè)者，有過測試的經(jīng)驗(yàn)，希望能夠有實(shí)際的工作產(chǎn)出，而不是幾個(gè)錄制生成的、干巴巴的自動(dòng)化腳本。那么看完這個(gè)階段你可以掌握以下內(nèi)容：
如何在測試項(xiàng)目中描述業(yè)務(wù)流程？使用劇本來描述業(yè)務(wù)流程，從而提高測試項(xiàng)目的可讀性和可調(diào)試性。
如何將腳本改造為BDD項(xiàng)目？將自動(dòng)化腳本按照業(yè)務(wù)邏輯拆分成步驟。
如何生成運(yùn)行報(bào)告？改造為BDD項(xiàng)目后運(yùn)行項(xiàng)目就可以得到運(yùn)行報(bào)告，檢查點(diǎn)、調(diào)試信息、運(yùn)行截圖等都可以作為附件附在運(yùn)行報(bào)告中。
這一階段的難點(diǎn)在于如何熟悉在測試項(xiàng)目中引入劇本概念，并且借由劇本提供的各種功能更好地完成測試任務(wù)。
完成了中級階段，你已經(jīng)足以勝任獨(dú)自開發(fā)完整的自動(dòng)化測試項(xiàng)目了。但如果你處在測試團(tuán)隊(duì)中進(jìn)行團(tuán)隊(duì)協(xié)作開發(fā)，那可能你還需要了解下一個(gè)階段，在高級階段中，要進(jìn)行一些有難度的開發(fā)，但是對于整個(gè)團(tuán)隊(duì)的協(xié)作上是非常有效的。
高級階段（視頻 37:43 位置）
到了這個(gè)階段，你大概是一個(gè)對自動(dòng)化測試有自己的理解的資深從業(yè)者，了解自動(dòng)化測試可能會(huì)遇到的麻煩和困境。因此這里展示的筆者個(gè)人對于大型軟件自動(dòng)化測試開發(fā)的一些經(jīng)驗(yàn)之談，涉及以下內(nèi)容：
如何理解自動(dòng)化測試三層模型中的組件層？將測試方法獨(dú)立出來形成組件類，從而保證測試團(tuán)隊(duì)可以專注于測試組件的開發(fā)，并通過組裝測試方法完成測試任務(wù)。
如何形成組件類？將步驟定義直接劃分（按照業(yè)務(wù)劃分，最終結(jié)果中也介紹了按照布局劃分的劃分方式）
如何使用劇本中的參數(shù)？將劇本中的參數(shù)傳遞到測試方法中。
這一層的難點(diǎn)是參數(shù)化，在上一階段中完成BDD改造后，劇本中的參數(shù)仍然沒有對實(shí)際流程產(chǎn)生影響，這代表它還未在腳本中被使用，因此無論我們怎么修改劇本中的項(xiàng)目名稱參數(shù)，都不會(huì)影響到實(shí)際執(zhí)行中創(chuàng)建的項(xiàng)目。而作為模塊中的方法，我們當(dāng)然希望傳遞進(jìn)來的參數(shù)能夠被真正地用上，因此我們將使用傳遞進(jìn)來的參數(shù)控制腳本的運(yùn)行，這也就是參數(shù)化。
參數(shù)化是真正開始掌握自動(dòng)化測試開發(fā)的一個(gè)分水嶺，因?yàn)樵谶@時(shí)，你會(huì)發(fā)現(xiàn)錄制生成的腳本存在著很多局限性——死板的回放腳本往往與能夠靈活參數(shù)化的腳本方法相差甚遠(yuǎn)。對于如何參數(shù)化一個(gè)錄制生成的腳本，筆者歸納了以下3點(diǎn)：
調(diào)用
set()或pressKeys()方法的腳本，常需要用參數(shù)代替。使用
findItem()來代替樹/列表/表格中的項(xiàng)。在劇本中使用不同的參數(shù)來完成任務(wù)。如使用文本字符串傳遞大段文字、使用數(shù)據(jù)表和場景大綱來驅(qū)動(dòng)重復(fù)運(yùn)行的腳本。
最終結(jié)果演示（視頻 59:16 位置）
如果將高級階段的知識點(diǎn)應(yīng)用到項(xiàng)目中，項(xiàng)目將變得更加的易管理，并且適合推廣到團(tuán)隊(duì)中。視頻結(jié)尾展示了筆者在實(shí)際場景中常用的一種組件劃分方式——按照布局劃分，這種劃分方法將組件按照布局分為：
主界面組件
左側(cè)界面組件
右側(cè)界面組件
底端界面組件
頂端界面組件（菜單欄和工具欄）
彈出組件（對話框和右鍵菜單等）
這種劃分方式的優(yōu)點(diǎn)在于直觀，并且概念也比較好推廣，使用的時(shí)候只需要按照布局去相應(yīng)的類中尋求相應(yīng)的方法即可；不足之處在于一個(gè)簡單的流程可能需要引用很多組件類。
結(jié)論
桌面應(yīng)用的自動(dòng)化測試作為一個(gè)在國內(nèi)尚未全面鋪開的測試領(lǐng)域，不少測試工作的從業(yè)者在尋求一種能夠推廣到各種測試場景中去的項(xiàng)目開發(fā)模式。
本篇文章以常見的大型桌面自動(dòng)化項(xiàng)目的測試項(xiàng)目開發(fā)作為切入點(diǎn)論述了一種最佳實(shí)踐方案。這種方法及工具組合能應(yīng)用到類似的其他各類桌面自動(dòng)化的測試中。讀者們對于測試開發(fā)有什么建議和觀點(diǎn)也歡迎大家在評論中討論。
