高效自动化测试平台：设计与开发实战

编辑推荐

• 这是一本自动化测试平台搭建及优化的实战指南
• 读者将掌握高效测试平台的核心设计思想：面向对象、模块化设计、可扩展的弹性设计、测试设备的驱动设计、与CI/CD的结合
• 了解数据驱动测试、事件驱动测试等测试脚本的设计模式
• 学会自动生成的实现、第三方工具的封装以及平台的部署
• 解读真实的大型电商案例
• 获取微服务、中台等前沿技术与自动化测试结合的方法和实战经验

内容简介

本书从软件自动化测试的发展历史和趋势出发，作者总结了当前软件自动化测试的需求和挑战，比如：

1. 测试对象功能复杂化，被测对象的功能越来越多，越来越全面。
2. 迭代快速化，软件从设计到交付的时间周期越来越短。
3. 测试环境规模不断增加，被测试对象的系统规模越来越庞大。

在此基础上，本书以实战的方法，深入浅出地分析和介绍了一种模块化平台的设计方案来应对这些挑战，逐一介绍了每个模块的设计思路。这种自动化测试平台具有良好的测试用例的复用能力和功能的扩展能力，并且对于测试工程师用户来说有比较低的学习成本，能快速对测试用例开发进行上手。

同时，该平台的设计能够很好的解决部署和执行问题，在CI/CD并且融入了数据驱动，事件驱动等先进的设计思想和理念。本书还结合了当下软件企业比较重视的CI/CD流程，云端部署等热门话题， 介绍了如何将自动化测试平台集成到CI/CD的工作流程以及如何将测试平台进行云部署的转变。

最后介绍了几个大型企业的经典案例。除了设计思路和方案以外，本书会给出部分的代码实现（主要适用面向对象脚本语言Python）。

作者简介

• 徐德晨 

毕业于中国科技大学自动化系软件工程专业，硕士。先后任职于智邦科技、Tellabs、Broadcom、Cisco，从事自动化测试平台开发工作，在Cisco任职期间申请通过三项专利，现在Dell EMC负责自动化测试平台的设计与开发。

• 茹炳晟 

业界知名的实战派软件质量和研发工程效能专家，测试基础架构的布道者，腾讯云最具价值的专家TVP，阿里云最具价值的专家MVP，中国商业联合会互联网应用技术委员会的智库专家，国内外顶级技术峰会的技术委员会成员和专题出品人。

目　　录

第1章 软件自动化测试面临的挑战 1
1.1 软件测试各个阶段的自动化需求 2
1.1.1 单元测试 2
1.1.2 功能测试 4
1.1.3 回归测试 6
1.1.4 可用性测试及冒烟测试 6
1.1.5 系统测试 7
1.2 软件自动化测试工具的挑战 8
1.2.1 测试用例的复用能力 8
1.2.2 测试用例的扩展能力 9
1.2.3 测试工具的扩展能力 10
1.2.4 灵活的测试调度能力 11
1.2.5 测试结果和报告 12
1.2.6 与CI/CD的集成能力 14
1.2.7 快速部署和较低的学习成本 15
1.3 基于面向对象的平台化设计思想 16
1.3.1 面向对象设计思想 16
1.3.2 模块化设计 25
1.4 总结 27

第2章 高效测试平台的基本设计 28
2.1 编程语言和开源框架 29
2.1.1 编程语言的选择 29
2.1.2 从零开发还是使用现有框架 30
2.1.3 跨越平台和编程语言的限制 31
2.2 模块化测试平台的设计方法 33
2.2.1 什么是模块化 33
2.2.2 核心功能和业务分离 36
2.2.3 分层设计思想 36
2.2.4 前后端分离 38
2.3 自动化测试平台的基本设计 41
2.3.1 自动化测试平台的基本模块 41
2.3.2 测试资源管理模块 42
2.3.3 测试配置管理模块 43
2.3.4 测试用例执行模块 44
2.3.5 测试报告和日志模块 45

2.4 总结 46

第3章 可扩展的测试资源管理模块 47
3.1 测试资源 48
3.1.1 测试资源和抽象 49
3.1.2 测试资源的序列化和反序列化 53
3.1.3 测试资源池 61
3.2 资源选择器 67
3.2.1 设计资源选择器的目的 68
3.2.2 资源限制条件机制 71
3.2.3 资源获取路由 81
3.3 从资源类对象获取资源配置接口 87
3.3.1 资源类对象和配置接口分离 87
3.3.2 配置接口实例化方法的注册 89
3.4 总结 93

第4章 模块化的测试配置 94
4.1 测试配置基本分类 96
4.1.1 静态配置 96
4.1.2 动态配置 97
4.1.3 带有逻辑功能的配置 99
4.2 可扩展的静态配置 100
4.2.1 基本配置的设计 100
4.2.2 配置的注册方法 103
4.3 灵活的动态配置 106
4.3.1 类中类 107
4.3.2 通过装饰器来初始化配置 108
4.4 带逻辑功能的配置 109
4.4.1 带逻辑功能配置模块的使用场景 109
4.4.2 逻辑功能模块的实现 111
4.4.3 逻辑配置模块管理器 114

4.5 总结 117

第5章 友善的测试报告和日志 119
5.1 我们需要什么样的测试结果 120
5.1.1 测试步骤和日志分离 121
5.1.2 仪表板 122
5.1.3 清晰的测试步骤 122
5.1.4 分类的运行日志 124
5.2 树形显示的测试步骤 124
5.2.1 树形测试步骤输出的实现 125
5.2.2 巧用Python的with语法 138
5.3 日志管理 148
5.3.1 日志注册 148
5.3.2 平台模块的日志注册 150
5.3.3 测试用例的日志注册 155

5.4 总结 158

第6章 灵活配置的测试引擎 159
6.1 测试引擎的职责 160
6.1.1 测试用例的装载 161
6.1.2 测试列表和配置需求满足分析 162
6.1.3 测试资源获取 162
6.1.4 配置的装载 163
6.1.5 测试用例的执行及生命周期管理 163
6.2 测试用例 165
6.2.1 四步测试 165
6.2.2 测试用例的属性 167
6.2.3 测试用例参数 168
6.2.4 测试用例的优先级及依赖关系 171
6.2.5 测试列表 174
6.3 测试引擎的初始化设计 178
6.3.1 静态配置的读取和实例化 179
6.3.2 测试资源的获取 180
6.3.3 测试列表及测试用例的装载 181
6.4 测试用例的生命周期管理及运行 184
6.4.1 测试用例的执行流程 184
6.4.2 测试用例的流程控制设计 185
6.4.3 测试用例的异常管理 191
6.4.4 测试用例的中断控制 194
6.4.5 测试引擎的运行 195

6.5 总结 197

第7章 友善的管理平台 199
7.1 命令行模式 200
7.1.1 命令行模式的优缺点 201
7.1.2 展示层设计 202
7.1.3 命令行功能的实现 205
7.1.4 执行测试用例 207
7.2 RESTful API的管理模式 210
7.2.1 RESTful API的特点 210
7.2.2 测试平台RESTful API的设计实现 211
7.2.3 GUI界面管理模式 219
7.3 测试用例的管理 219
7.3.1 测试用例的自动发现 220
7.3.2 测试用例的进一步管理 227
7.4 平台的安装及发布 228
7.4.1 平台核心功能的发布 229
7.4.2 测试用例及业务代码管理 236

7.5 总结 241

第8章 测试数据及数据驱动测试 242
8.1 测试数据的准备与生成 243
8.1.1 常见的测试数据生成方法 243
8.1.2 测试数据生成的时机 248
8.1.3 统一测试数据平台 252
8.2 数据驱动的测试用例 259
8.2.1 测试过程复用和数据替换 260
8.2.2 适宜的数据驱动策略 265
8.3 测试用例参数传递设计 266
8.3.1 测试数据的传递 266
8.3.2 数据驱动装饰器的实现 268
8.3.3 测试数据的变量化 271

8.4 总结 277

第9章 代码自动生成 278
9.1 重复劳动的封装作业 279
9.1.1 协议验证测试和数据报文分析 280
9.1.2 RESTful API测试 285
9.2 文档和元数据驱动 287
9.2.1 元数据 288
9.2.2 手工开发代码的实现 296
9.3 代码自动生成的实现 302
9.3.1 自动生成代码的工具 302
9.3.2 中间对象的定义 311
9.3.3 代码的自动生成 326
9.4 测试用例的自动生成 337
9.4.1 技术代码和业务数据的分离 337
9.4.2 API接口测试 340

9.5 总结 342

第10章 测试工具和设备的驱动设计 343
10.1 命令行工具 344
10.1.1 命令行接口类的实现 345
10.1.2 接口的实例化 351
10.2 Selenium的二次封装 353
10.2.1 浏览器的二次封装 353
10.2.2 页面元素封装 358
10.3 技术代码下沉和测试业务封装 364
10.3.1 网络设备流量测试的典型场景 365
10.3.2 网络设备流量测试过程的抽象 367

10.4 总结 372

第11章 事件驱动测试模式 373
11.1 传统测试用例的挑战 374
11.1.1 固定的测试步骤和覆盖率 374
11.1.2 客户问题的复现 375
11.1.3 大系统和长时间的测试挑战 376
11.2 何为事件驱动 377
11.2.1 事件驱动的特点 377
11.2.2 事件驱动的一些问题 381
11.3 事件驱动引擎的设计 385
11.3.1 事件驱动的基本流程 385
11.3.2 事件的设计和实现 386
11.3.3 与现有平台相结合 399

11.4 总结 400

第12章 微服务化的测试平台 401
12.1 软件架构的演进 402
12.1.1 Monolith单体架构 402
12.1.2 分布式架构和SOA 403
12.1.3 微服务 404
12.2 微服务的基本形态 405
12.3 测试平台的微服务化 407
12.3.1 统一的测试平台 407
12.3.2 服务边界 409
12.3.3 基本服务的设计 411
12.3.4 消息队列 414

12.4 总结 414

第13章 实战成功案例介绍 416
13.1 四两拨千斤的自动化测试平台 416
13.1.1 初期阶段—产品测试模式和自动化测试平台的建立 417
13.1.2 扩展阶段—更智能的测试平台 421
13.1.3 推广阶段—公司的明星级测试平台 423
13.2 全球大型电商的自动化测试中台 424
13.2.1 测试中台的全局架构 424
13.2.2 统一测试执行服务 426
13.2.3 统一测试数据服务 426
13.2.4 统一测试执行环境服务 427
13.2.5 被测系统部署服务 429
13.2.6 测试报告服务 429
13.2.7 全局测试配置服务 430
13.2.8 GUI自动化测试服务 432
13.2.9 API自动化测试服务 432
13.2.10 统一Mock服务 433
13.2.11 工程效率工具链仓库 433

媒体评论

• 本书是两位作者十几年测试工具开发经验的分享，向我们全方位展示了如何构建一个灵活、高效且智能的测试平台。这类图书在市场上很少见，是我乐意推荐的一项理由。其次，它不局限于测试资源和配置管理、数据驱动、用例执行、测试报告等功能，而是扩展到微服务测试，具有灵活配置的测试引擎、测试代码和用例的自动生成等，使平台更具智能性、普适性和先进性。但让我乐意推荐本书之更强壮的理由是“得到成功案例的验证”和“已在Github上开源”。

• 随着信息化的快速发展，人们对软件的需求越来越多，研发迭代的速度越来越快，因此自动化测试成为软件研发过程中必不可少的一部分。工欲善其事，必先利其器，一个高效的软件自动化测试平台尤其重要。本书从自动化测试的基本应用场景谈起，到自动化工具的设计要求，非常全面地介绍了自动化测试工具的关键要素，使读者对自动化测试有了一个基本的了解。继而又详尽地介绍了一个高效的自动化测试平台的设计和开发的方方面面，并且通过大量的实例让读者加深印象，真正做到授人以渔，是一本诚意满满的好书。

• 在软件吞噬世界的时代，具备高效、高质量、可持续地交付客户需求的能力成为企业的核心竞争力。那么如何设计和实现一套实用的软件自动化测试平台，让质量和效率可以兼得，就显得愈发重要。本书的两位作者在自动化测试领域有很深的造诣，在多年的一线实践中积累了大量宝贵经验，通过抽象和提炼形成了一套面向实战、切实可行的自动化测试框架设计和落地方法。更难能可贵的是，本书提供了大量示例代码并开源至GitHub，让读者可以更容易地理解作者想要表达的设计思路，并且能够快速进入实战状态，从理念到落地一气呵成，是一本不可多得的测试开发的技术参考书籍。

• 在现代越来越复杂的软件系统开发中，自动化测试的地位越来越重要了，系统地学习自动化测试对于测试人员来说逐渐成为一门必修课。本书通过实例的方法系统地讲解了一个自动化测试平台的各种基本模块、架构设计、编码实现等，以及两位作者多年对于自动化测试的经验和思考。我相信这些内容一定能让读者系统地学习到一个自动化测试平台的各个方面，从而帮助读者写出更好的自动化测试，或者开发出属于自己的自动化测试工具或者平台。

——刘冉 ThoughtWorks首席软件测试和质量咨询师