自动化功能性测试的分步指南

审校 | 孙淑娟

众所周知，无论是桌面应用、Web应用、还是移动应用，在投放到市场之前，都需要经过严格的测试。而由于功能性测试能够检验应用程序的各项操作与功能，是否符合既定的需求规范，因此它往往被认为是在整个测试生命周期中，最关键且成本最高的一项活动。对此，自动化的功能性测试则能够在提升软件质量的同时，降低有效的成本。下面，我将和您一起探讨如何基于Web应用，设计出功能性测试用例，并使用典型的测试工具对其自动化。

功能性测试的流程与分类

在功能性测试中，测试人员会根据所有的功能需求规范，验证被测软件是否符合要求，是否能够按照预期工作，及时发现它与规范之间的“差异”。简单而言，这是一种黑盒技术，测试人员并不知道软件的内部逻辑与细节（如图1），只需让测试用例遵从规范开展即可。通常，功能性测试的流程包括：

1.向被测系统提供测试性输入

2.从被测系统获取结果输出

3.验证实际输出是否符合规范所预期的输出

图1-功能性黑盒测试

从测试类型上分，功能性测试包括如下几种（如图2）：

• 单元
• 冒用
• 健全测试（Sanity）
• 集成
• 系统
• 回归测试
• 其他更多

图2-功能性测试类型

在此，我将重点介绍用于测试应用功能的集成性系统测试。

自动化功能性测试

从测试伊始，我们就知道可以采取手动与自动两种不同的执行方式。其中，手动测试是指测试人员需要直接与应用程序进行交互；而自动化测试是指测试人员使用诸如Maveryx之类的自动化工具，通过编程的方式、或基于脚本来自动实现，以及在无代码的自动化（例如，关键字驱动方法）环境中实现。

注意，此处的基于脚本的测试是指用Java、C#和Python等编程语言来编写测试脚本。当然，这对测试人员的编程水平要求较高。而无代码测试则是构建在诸如：从下拉菜单中选择，或者通过拖放测试组件等方式之上。因此，它对于测试人员的编程水平要求不高。

一个测试用例

许多Web应用都离不开用户登录这一基本功能。下面，我将在https://opensource-demo.orangehrmlive.com/上，拟定如下功能规范：

• 用户可以根据登录页面上的提示，使用用户名和密码凭证（如图3）登录并访问OrangeHRM演示系统。

图3-OrangeHRM演示网站

• 当用户输入有效的用户名和密码，并单击登录按钮时，用户可以看到应用的仪表板界面（如图4）。

图4-仪表板网页

• 当用户输入无效的名称和/或密码，并单击登录按钮时，系统会显示一条错误消息：“无效凭据”（如图5）。

图5-无效凭据错误

• 如果用户名或密码为空，单击登录按钮，系统将显示错误消息：“用户名不能为空”或“密码不能为空”（如图6）。

图6-用户名和密码为空的错误

由上述规范可知，我们需要设计针对如下方面的功能性测试用例：

让我们采取如下步骤来测试第一个测试用例（TC_001）：

自动化功能性测试脚本

我将使用​​Maveryx​​​和​​Java​​来自动化其功能性测试。其中，Maveryx是一种自动化的功能和回归测试工具。它提供了功能、回归、用户界面、无代码、以及数据驱动测试等自动化测试功能。它能够支持包括基于Web、.Net、Java等一系列应用。下面我将通过代码的形式，逐步展示编写TC_001测试用例的脚本：

1.启动浏览器。

Java
//launch Chrome browser 
Bootstrap.startApplication(chrome);

//new browser instance
GuiBrowser browser = new GuiBrowser();

2.通过URL--https://opensource-demo.orangehrmlive.com/导航到OrangeHRM演示网站。

Java
//OrangeHRM demo Website page URL 
String pageURL = "https://opensource-demo.orangehrmlive.com/";
        
//navigate to the OrangeHRM demo Website
browser.navigateTo(pageURL);
        
//check the landing page URL
assertEquals(pageURL, browser.getCurrentPageUrl());

在此，我建议您使用断言，来验证预期的结果（如图7）。如果实际结果与断言的预期结果相匹配，则该测试用例算作通过，否则算作失败。

图7-JUnit断言列表

3.在用户名字段处输入合法的数值“Admin”。

Java
//the username
String username = "Admin";
    
//the Username text field
GuiText usrName = new GuiText("Username");
//set the username
usrName.setText(username);
  
//check that the username has been correctly inserted
assertEquals(username, usrName.getText());

不同于​​Selenium​​，Maveryx并不使用包括XPath的“定位器”，来识别它与测试脚本通过交互而复制过来用户的操作元素。用户可以直接使用Maveryx，来描述待测试的UI元素，就像它们出现在应用程序中一样。在本例中，我使用“username”作为用户名文本字段的占位符，来识别对象（如图8）。

测试对象通常可以在运行时中被直接识别，而无需使用任何预先录制（pre-recorded）的UI映射，或测试对象与镜像存储库。

图8-用户名文本字段

4.输入有效的Password=“admin123”来填充密码字段。

Java
//the password
String pwd = "admin123";
    
//the Passoword text field
GuiPasswordText password = new GuiPasswordText("Password");
//set the password 
password.setText(pwd);
    
//check that the password has been correctly inserted
assertEquals(pwd, password.getText());

密码的文本字段由其占位符“password”来标识（如图9）。

图9-密码文本字段

5.单击登录按钮，应用将加载仪表板页面https://opensource-demo.orangehrmlive.com/index.php/dashboard，如图10。

Java
//click The Login button
new GuiButton("LOGIN").click();
    
//check that the header "Dashboard" is present (fig.10)
new GuiHtmlElement("Dashboard", AccessibleRoleMaveryx.WEB_H1).waitForObject(5, 1);
    
//the Dashboard page URL
String dashboardURL = "https://opensource-demo.orangehrmlive.com/index.php/dashboard";
//check the Dashboard page URL
assertEquals(dashboardURL, new GuiBrowser().getCurrentPageUrl());

图10-“仪表板”的

根据上述逻辑，我们便可以开始执行测试脚本了。Maveryx将启动Chrome浏览器，并在执行代码时，打开OrangeHRM的登录页面。然后，它将使用相关凭据进行登录，并通过断言检查的方式，比较预期和实际结果。

同理，测试用例2（TC_002）将会生成如下Maveryx测试脚本：

Java
//invalid username 
String username = "Admi";
    
//the Username text field
GuiText usrName = new GuiText("Username");
  
//set the invalid username
usrName.setText(username);
    
//check that the username has been correctly inserted
assertEquals(username, usrName.getText());
    
//the password (valid)
String pwd = "admin123";
    
//the Passoword text field
GuiPasswordText password = new GuiPasswordText("Password");
//set the password 
password.setText(pwd);
    
//check that the password has been correctly inserted
assertEquals(pwd, password.getText());

//click The Login button
new GuiButton("LOGIN").click();
    
//check that the message "Invalid credentials" is present (fig.5)
new GuiHtmlElement("Invalid credentials").waitForObject(5, 1);

按照这样的思路和方法，我们还可以编写出适用于不同场景的测试用例。

结论

如前文所示，功能性测试是最容易发现软件缺陷的一种测试类型，也是最考验我们编写测试用例的能力与逻辑的环节。希望上面探讨的各个功能性测试案例，能够协助您从现有的规范中，创建出能够符合实际要求的自动化功能性测试用例。 

译者介绍

陈峻 （Julian Chen），51CTO社区编辑，具有十多年的IT项目实施经验，善于对内外部资源与风险实施管控，专注传播网络与信息安全知识与经验；持续以博文、专题和译文等形式，分享前沿技术与新知；经常以线上、线下等方式，开展信息安全类培训与授课。

原文​​Automated Functional Testing: A Step-by-Step Guide​​，作者：Gabriele Piantadosi