劉華 Kenneth

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作者介紹

劉華（Kenneth），就職于世界500強銀行，負責基金服務業(yè)務軟件開發(fā)與交付，DevOps團隊負責人。敏捷、精益、DevOps領域專家，精通極限編程、Scrum、看板方法、測試驅動開發(fā)、持續(xù)集成、行為驅動開發(fā)、DevOps工具棧。著有《獵豹行動：硝煙中的敏捷轉型之旅》一書。

我們的核心系統(tǒng)是一個單體系統(tǒng)，支撐全球多個國家和地區(qū)的業(yè)務。同時，業(yè)務部門近年生意紅火，接了幾個大客戶，針對這些大客戶的大型項目也在如火如荼地進行中。

由于生產環(huán)境只有一套，而且已經有業(yè)務在生產環(huán)境上跑，這些大項目最終也要在這套生產環(huán)境上上線。這套系統(tǒng)是糅合了各地、各不同業(yè)務的復雜系統(tǒng)。

之前，為了滿足各個客戶交付時間，每個項目都拉了一個獨立的分支進行開發(fā)，減少各項目之間的依賴，但這也導致了每個項目各自為政，互不交流。一旦這些項目開發(fā)完成，要和生產環(huán)境的版本進行合并。這種巨型合并勢必帶來巨大風險，相互隔絕的開發(fā)模式也將帶來大量的合并沖突。

我們一直在思考如何降低這種合并風險，以及如何打破各大型項目各自為政的困局，實現產品化的敏捷交付。回歸測試成為實現這些使命的基礎。

使命——實現敏捷交付

前面提到，目前的開發(fā)模式是針對不同的大客戶，分別設立了不同的大型項目進行開發(fā)。這些項目的交付周期往往數以年計，交付周期長，風險大。

生產環(huán)境又只有一套，而且已經有業(yè)務在生產環(huán)境上跑，代碼合并困難，上線風險巨大。

我們希望能打破這種大型項目的交付形式，以產品化的思維進行管理。

具體實施的思路是：

合并——對各大型項目的現有代碼與生產環(huán)境的版本進行一次性的合并；

統(tǒng)一Backlog——各類需求（包括現在以大型項目形式服務的大客戶的需求）以用戶故事的形式進入到同一個Backlog；

Scrum——建立以Scrum為形式的持續(xù)交付機制，以一個月作為Sprint的周期，通過Sprint計劃會議敲定Sprint的交付計劃；

持續(xù)交付——每個Sprint完成計劃內各用戶故事的交付全流程，包括回歸測試和上線到生產環(huán)境。

要實現以上模式，上線前的回歸測試至關重要。而且由于一個Sprint內，也就是一個月內，要完成Sprint交付計劃內所有用戶故事的需求澄清、設計、開發(fā)、測試、用戶驗收和上線，時間非常緊，回歸測試也必須在一、兩天內完成。

如何實現既能充分保護生產環(huán)境，又能實現快速反饋的回歸測試，成為一個重要議題。

自動化大量功能測試不可行

對于如何設計和實施覆蓋率高、執(zhí)行穩(wěn)定而且快速的自動化回歸測試，一直是一個難題。

我們曾經的一個思路是把現有的功能測試用例進行自動化，但很快發(fā)現這個思路不可行，主要原因如下：

只能依賴UI測試——由于核心系統(tǒng)是供應商產品，開發(fā)是由供應商負責的，對我們來說就是個黑盒子，我們只能通過UI進行測試。眾所周知，UI的自動化測試，開發(fā)、維護成本高，脆弱而且執(zhí)行時間長；

無法快速反饋——通過功能進行覆蓋，要求不斷增加測試用例來提高覆蓋率，由于UI測試的執(zhí)行時間長，用例越多，整體執(zhí)行時間越長，如果執(zhí)行周期要數以天計，則無法達到快速反饋的目的；

性價比低——功能測試用例的覆蓋率其實是不可見的，即使把所有功能測試都自動化了，其實際覆蓋率依然不高，也就是說這個投入的性價比很低。

我們必須要尋找一種方法，以最小的投入獲取最大的保障。

我們對回歸測試自動化的預期進行了重新定位。我們進行回歸測試，就是要保護生產環(huán)境的關鍵業(yè)務可以照常進行。我們要防止的，是新的特性發(fā)布造成生產環(huán)境災難，也就是導致關鍵業(yè)務無法進行的大面積故障。對于非災難性的小故障，完全可以通過運維手段來處理。

因此，我們不應該把回歸測試定位為防止一切問題。

以不變應萬變

基于以上對回歸測試預期的重新定位，我們和業(yè)務部門協(xié)商，請他們列舉出當前在生產環(huán)境上最關鍵的業(yè)務過程有哪些。我們要保證的是，當新的特性上線后的首個交易日，原有的最關鍵的業(yè)務過程不會受到嚴重影響。

基于這個預期，我們以業(yè)務部門提供的關鍵業(yè)務過程作為測試用例，并形成以下的回歸測試思路：

準備階段：

在某個測試環(huán)境里，系統(tǒng)版本與生產環(huán)境版本相同；

備份環(huán)境數據；

以某個交易日為基準，執(zhí)行相應的測試用例；

備份輸入、輸出數據（包括生成的接口文件和報表）。

執(zhí)行階段：

在該測試環(huán)境里，導入在準備階段備份的環(huán)境數據；

升級系統(tǒng)到目標版本；

以準備階段相同的交易日和相同的輸入數據（在準備階段已備份）執(zhí)行相同的測試用例，生成相應的接口文件和報表；

與準備階段的輸出（接口文件和報表）進行比對；

如果目標版本的輸出與原版本的對比沒有非預期的差異，視為通過。

簡單總結，就是對比兩個系統(tǒng)版本在相同測試環(huán)境、相同環(huán)境數據、相同交易日、相同輸入的情況下，輸出是否有非預期的差異。

這個思路的最大特點是，以不變應萬變。生產環(huán)境的關鍵業(yè)務過程不會經常變化，也就是說測試用例基本上比較固定。通過反復運行固定的測試用例實現回歸測試的目標，保護生產環(huán)境上的關鍵業(yè)務過程，避免災難。以最少的用例實現最大的保護。

而且測試的結果驗證是通過比對不同版本的輸出，我們不必在乎具體的輸出內容，只需要關注輸出是否有非預期差異。

當然，一旦有新的大客戶上線，也就是有新的關鍵業(yè)務過程，這些過程也應該放入到回歸測試用例中，當然，用例的選擇還是以避免災難為準則。

在前面提到的功能測試思路里，我們需要不斷增加測試用例以增加測試覆蓋率，但是由于測試只能在UI進行，這樣無限增加功能測試用例是不可持續(xù)的。

通過實踐，我們發(fā)現要充分發(fā)揮這個新思路的價值，要注意以下幾點：

專屬環(huán)境——由于這套環(huán)境需要反復整理環(huán)境數據和升級，一定要為這個回歸測試準備一套專屬的測試環(huán)境，不要在共享的環(huán)境里進行；

明確檢查點——由于執(zhí)行測試輸出的接口文件、報表里一定有時間戳、自增ID等每次執(zhí)行都會變化的信息，不能簡單通過文件來比對。在擬定測試用例時，就應該明確這些接口文件、報表里的有哪些數據需要檢查。在每個版本交付時，開發(fā)人員也應該明確告知哪些數據檢查點會有預期差異。否則對比工作將耗費大量的時間和精力；

變更范圍要小——如果對比的兩個系統(tǒng)版本的變更范圍太大，會導致輸出有大量差異，比對意義不大。因此這個方法不太適合大的合并，比較適合落實了敏捷交付后，由于每個Sprint的變更范圍較小，兩個系統(tǒng)版本間的輸出差異不多，比對較容易。

以這個思路建立了回歸測試框架，我們便可以著手執(zhí)行過程的自動化，從而提升其執(zhí)行的效率。

總結

我們的核心系統(tǒng)是一套單體復雜系統(tǒng)，支撐全球多個國家和地區(qū)不同的業(yè)務。

為了實現敏捷交付，我們希望打破目前以大型項目為形式的各自為政，把各項目的所有需求放在統(tǒng)一的Backlog通過Scrum的方法進行持續(xù)交付。

要實現這一點，我們需要在每個Sprint都進行有效的回歸測試，以保護生產環(huán)境的關鍵業(yè)務在新特性上線后不會有災難性的故障。

通過對比兩個系統(tǒng)版本在相同測試環(huán)境、相同環(huán)境數據、相同交易日、相同輸入的情況下，執(zhí)行關鍵業(yè)務過程的有限的測試用例，輸出是否有非預期的差異的回歸測試方法，以少勝多，以不變應萬變，持續(xù)保護生產環(huán)境的核心業(yè)務，為持續(xù)交付保駕護航。

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總結

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