本節(jié)書摘來自異步社區(qū)《Selenium自動(dòng)化測(cè)試指南》一書中的第1章1.1節(jié)自動(dòng)化測(cè)試基礎(chǔ)，作者趙卓，更多章節(jié)內(nèi)容可以訪問云棲社區(qū)“異步社區(qū)”公眾號(hào)查看。

1.1 自動(dòng)化測(cè)試基礎(chǔ)
Selenium自動(dòng)化測(cè)試指南
1.1.1 軟件測(cè)試概述
即使是經(jīng)驗(yàn)非常豐富的程序員，在編寫代碼時(shí)也很容易出現(xiàn)錯(cuò)誤，這些錯(cuò)誤也許是由于需求不明確，也許是由于設(shè)計(jì)問題，也許是編碼中出現(xiàn)了失誤等。但無論是怎樣的錯(cuò)誤，若不及時(shí)處理，都會(huì)降低軟件的可靠性，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)?dǎo)致整個(gè)軟件的失敗。
為了排除這些錯(cuò)誤，人們引入了軟件測(cè)試的概念。通俗地說，軟件測(cè)試就是為了發(fā)現(xiàn)程序中的錯(cuò)誤而分析或執(zhí)行程序的過程。

據(jù)研究機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)分析表明，國外軟件開發(fā)機(jī)構(gòu)40%的工作量都花在軟件測(cè)試上，軟件測(cè)試費(fèi)用占軟件開發(fā)總費(fèi)用的30%～50%。對(duì)于一些要求高可靠、高安全的軟件，測(cè)試費(fèi)用所占的比例更高。由此可見，要成功開發(fā)出高質(zhì)量的軟件產(chǎn)品，軟件測(cè)試必不可少。

軟件測(cè)試的主要工作是驗(yàn)證（Verification）和確認(rèn)（Validation）。

驗(yàn)證是保證軟件正確地實(shí)現(xiàn)了一些特定功能的一系列活動(dòng)，即保證軟件以正確的方式做了該做的事。具體地講，驗(yàn)證主要完成以下任務(wù)。

（1）確定軟件生存周期中一個(gè)給定階段的產(chǎn)品是否達(dá)到當(dāng)前階段確立的需求。

（2）程序正確性的形式證明，即采用形式理論證明程序符合設(shè)計(jì)規(guī)約的規(guī)定。

（3）評(píng)審、審查、測(cè)試、檢查、審計(jì)等，或?qū)δ承╉?xiàng)處理、服務(wù)或文件等是否和規(guī)定的需求相一致進(jìn)行判斷并進(jìn)行報(bào)告。

確認(rèn)（Validation）的目的是想證實(shí)在一個(gè)給定的外部環(huán)境中軟件的邏輯正確性，即保證軟件做了所期望的事情。

（1）靜態(tài)確認(rèn)，不在計(jì)算機(jī)上實(shí)際執(zhí)行程序，通過人工或程序分析來證明軟件的正確性。

（2）動(dòng)態(tài)確認(rèn)，通過執(zhí)行程序進(jìn)行分析，測(cè)試程序的動(dòng)態(tài)行為，以證實(shí)軟件是否存在問題。

測(cè)試和改正活動(dòng)可以在軟件生命周期的任何階段進(jìn)行。然而，隨著開發(fā)的不斷進(jìn)行，找出并修正錯(cuò)誤的代價(jià)也會(huì)急劇增加。在需求階段就對(duì)其進(jìn)行修改，付出的代價(jià)會(huì)很少。如果代碼已經(jīng)編寫完畢，再進(jìn)行更改，則將付出代價(jià)會(huì)大許多。
軟件測(cè)試的分類

從是否關(guān)心軟件內(nèi)部結(jié)構(gòu)和具體實(shí)現(xiàn)的角度來看，軟件測(cè)試可以劃分為以下幾類。

白盒測(cè)試：需要了解內(nèi)部結(jié)構(gòu)和代碼。
黑盒測(cè)試：不關(guān)心內(nèi)部結(jié)構(gòu)和代碼。
灰盒測(cè)試：介于白盒測(cè)試和黑盒測(cè)試之間。
從是否執(zhí)行程序的角度來看，軟件測(cè)試可以劃分為以下幾類。

靜態(tài)測(cè)試：測(cè)試時(shí)不執(zhí)行被測(cè)試軟件。
動(dòng)態(tài)測(cè)試：測(cè)試時(shí)執(zhí)行被測(cè)試軟件。
按軟件開發(fā)過程的階段劃分，軟件測(cè)試可以劃分為以下幾類。

單元測(cè)試：測(cè)試軟件的單元模塊（單元模塊指某個(gè)功能、某個(gè)類等）。
集成測(cè)試：將各個(gè)“單元”集成到一起測(cè)試是否能正確運(yùn)行。
系統(tǒng)測(cè)試：測(cè)試軟件是否符合系統(tǒng)中的各項(xiàng)需求。
驗(yàn)收測(cè)試：類似系統(tǒng)測(cè)試，但由用戶執(zhí)行。
按測(cè)試的具體目標(biāo)進(jìn)行劃分，軟件測(cè)試可以劃分為以下幾類。

功能測(cè)試：測(cè)試軟件是否符合功能性需求，通常采用黑盒測(cè)試方法。
性能測(cè)試：測(cè)試軟件在各種狀態(tài)下的性能，找出性能瓶頸。
安全測(cè)試：測(cè)試該軟件防止非法入侵的能力。
回歸測(cè)試：在軟件被修正或運(yùn)行環(huán)境發(fā)生變化后進(jìn)行重新測(cè)試。
兼容性測(cè)試：測(cè)試該軟件與其他軟件、硬件的兼容能力。
安裝測(cè)試：測(cè)試軟件的安裝、卸載、升級(jí)是否正常。
各種軟件測(cè)試書籍對(duì)前面3種劃分方式介紹得很多，但在實(shí)際工作中，更習(xí)慣將測(cè)試按具體目標(biāo)進(jìn)行劃分。

1.1.2 自動(dòng)化測(cè)試簡(jiǎn)介
軟件測(cè)試一般是由測(cè)試人員執(zhí)行的，如果由機(jī)器來代替人執(zhí)行軟件測(cè)試，那么這種測(cè)試就叫自動(dòng)化測(cè)試。例如，由計(jì)算機(jī)代替人來單擊被測(cè)試軟件的界面，執(zhí)行一系列操作并進(jìn)行驗(yàn)證。
在各種測(cè)試中，都可以引入自動(dòng)化測(cè)試。

通過執(zhí)行自動(dòng)化測(cè)試，可以節(jié)省大量的人力、時(shí)間或硬件等資源，同時(shí)也能大大提高測(cè)試效率。
當(dāng)然，這聽起來很好，但如果要由機(jī)器代替人來執(zhí)行軟件測(cè)試，就得開發(fā)相應(yīng)的自動(dòng)化測(cè)試代碼。開發(fā)自動(dòng)化測(cè)試代碼也是需要人力、時(shí)間或硬件等資源的。因此，在資源有限的情況下，必須對(duì)軟件開發(fā)過程進(jìn)行分析，觀察哪些地方適合使用自動(dòng)化測(cè)試。使用自動(dòng)化測(cè)試通常需要同時(shí)滿足以下條件。
（1）軟件需求變動(dòng)不頻繁。

測(cè)試腳本的穩(wěn)定性決定了自動(dòng)化測(cè)試的維護(hù)成本。如果軟件需求變動(dòng)過于頻繁，測(cè)試人員需要根據(jù)變動(dòng)的需求來更新測(cè)試用例以及相關(guān)的測(cè)試腳本，而腳本的維護(hù)本身就是一個(gè)代碼開發(fā)的過程，需要修改和調(diào)試，必要的時(shí)候還要修改自動(dòng)化測(cè)試的框架，如果所花費(fèi)的成本不低于利用其節(jié)省的測(cè)試成本，那么自動(dòng)化測(cè)試便是失敗的。
項(xiàng)目中的某些模塊相對(duì)穩(wěn)定，而某些模塊需求變動(dòng)性很大。可以對(duì)相對(duì)穩(wěn)定的模塊進(jìn)行自動(dòng)化測(cè)試，而變動(dòng)較大的仍采用手工測(cè)試。

（2）項(xiàng)目周期足夠長。

自動(dòng)化測(cè)試的過程包括自動(dòng)化測(cè)試需求的確定、自動(dòng)化測(cè)試框架的設(shè)計(jì)、測(cè)試腳本的編寫和調(diào)試等，這個(gè)過程本身就是一個(gè)測(cè)試軟件的開發(fā)過程，需要較長的時(shí)間來完成。如果項(xiàng)目的周期比較短，沒有足夠的時(shí)間去支持這樣一個(gè)過程，那么自動(dòng)化測(cè)試便也無從談起。
（3）自動(dòng)化測(cè)試腳本可重復(fù)使用。

如果費(fèi)盡心思開發(fā)了一套近乎完美的自動(dòng)化測(cè)試腳本，但是腳本的重復(fù)使用率很低，致使其間所耗費(fèi)的成本大于所創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，自動(dòng)化測(cè)試便成為了測(cè)試人員的練手之作，而并非是真正可產(chǎn)生效益的測(cè)試手段了。

另外，在手工測(cè)試無法完成，需要投入大量時(shí)間與人力時(shí)也需要考慮引入自動(dòng)化測(cè)試，例如性能測(cè)試、配置測(cè)試、大數(shù)據(jù)量輸入測(cè)試等。

至于自動(dòng)化測(cè)試的開發(fā)過程，與軟件開發(fā)過程從本質(zhì)上來講是一樣的，這將在第6章中介紹。

1.1.3 Selenium簡(jiǎn)介
Selenium是一系列基于Web的自動(dòng)化測(cè)試工具。它提供了一系列測(cè)試函數(shù)，用于支持Web自動(dòng)化測(cè)試。這些函數(shù)非常靈活，它們能夠通過多種方式定位界面元素，并可以將預(yù)期結(jié)果與系統(tǒng)實(shí)際表現(xiàn)進(jìn)行比較。

作為一款強(qiáng)大的測(cè)試工具，Selenium具有以下幾個(gè)特性。

（1）可對(duì)多瀏覽器進(jìn)行測(cè)試，如IE、Firefox、Safari、Chrome、Android手機(jī)瀏覽器等。

（2）支持多種語言，例如Java、C#、Python、Ruby、PHP等。

（3）跨平臺(tái)，例如Windows、Lunix、iOS、Android等。

（4）開源免費(fèi)。

下面舉個(gè)例子來說明Selenium的使用，假設(shè)將要開始對(duì)京東商城的用戶登錄進(jìn)行手動(dòng)測(cè)試，測(cè)試步驟如下。

（1）進(jìn)入京東用戶登錄頁面https://passport.360buy.com/new/login.aspx，如圖1-1所示。

（2）輸入用戶名和密碼，單擊“登錄”按鈕。輸入過程中分別按不輸入用戶名，輸入錯(cuò)誤的用戶名，不輸入密碼，輸入錯(cuò)誤的密碼，輸入正確的用戶名和密碼的順序進(jìn)行測(cè)試。

（3）檢查登錄后的狀態(tài)是否符合預(yù)期結(jié)果。

這看上去是一個(gè)很簡(jiǎn)單的操作，但下面進(jìn)行一個(gè)極端的假設(shè)：假設(shè)在測(cè)試時(shí)，需要在6個(gè)瀏覽器上都測(cè)試通過（如IE、Firefox、Safari、Chrome、Android、iPhone），每天都有8個(gè)項(xiàng)目上線，而登錄功能屬于冒煙測(cè)試檢查點(diǎn)，那么登錄功能也同樣得檢查8次。那么算上各個(gè)瀏覽器的測(cè)試，每天就得將登錄執(zhí)行6×8=48遍，而且每遍都要包含以下幾種檢查：不輸入用戶名，輸入錯(cuò)誤的用戶名，不輸入密碼，輸入錯(cuò)誤的密碼，最后輸入正確的用戶名和密碼。一個(gè)看似簡(jiǎn)單的操作一天要執(zhí)行這么多次（還沒有算上其他的功能），會(huì)讓測(cè)試人員感覺很煩。

如果使用Selenium，一切就好辦了，只需編寫少量代碼，就可以實(shí)現(xiàn)以下功能。

（1）計(jì)算機(jī)自動(dòng)打開瀏覽器并進(jìn)入京東用戶登錄頁面https://passport.360buy.com/new/login.aspx。

（2）計(jì)算機(jī)自動(dòng)輸入用戶名和密碼，并單擊“登錄”按鈕。分別按不輸入用戶名，輸入錯(cuò)誤的用戶名，不輸入密碼，輸入錯(cuò)誤的密碼，輸入正確的用戶名和密碼的順序進(jìn)行測(cè)試。

（3）計(jì)算機(jī)自動(dòng)檢查登錄后的提示文字是否為預(yù)期結(jié)果，然后自動(dòng)輸出測(cè)試報(bào)告。

（4）計(jì)算機(jī)自動(dòng)切換到另一個(gè)瀏覽器，重復(fù)執(zhí)行（1）～（3）步，直到每個(gè)瀏覽器都執(zhí)行完畢。

以后執(zhí)行的時(shí)候只需要執(zhí)行Selenium代碼即可，無需測(cè)試人員費(fèi)神，看上去是不是要輕松多了？

1．Selenium工具組
Selenium由以下幾個(gè)工具組成，每一種工具都扮演著獨(dú)特的角色。

Selenium IDE。Selenium IDE是一個(gè)用于構(gòu)建腳本的初級(jí)工具。它是一個(gè)Firefox插件，擁有一個(gè)易于使用的界面。Selenium IDE擁有錄制功能，能夠記錄用戶執(zhí)行的操作，并將其導(dǎo)出為可重復(fù)使用的腳本（支持多種編程語言），然后用于執(zhí)行測(cè)試。
Selenium 1。Selenium 1（Selenium-RC）是Selenium 最主要的測(cè)試工具之一，它所具有的某些功能即使是新版的Selenium 2也無法支持。它能夠通過多種語言（Java、JavaScript、Ruby、PHP、Python、Perl和 C#）編寫測(cè)試代碼，同時(shí)能支持幾乎所有瀏覽器的測(cè)試。
Selenium 2。Selenium 2（WebDriver）作為最新版的Selenium工具，代表未來Selenium的發(fā)展方向。這套全新的自動(dòng)化測(cè)試工具提供了許多功能，包括一套組織性更好、面向?qū)ο蟮腁PI，并克服了在之前Selenium 1版本中測(cè)試的局限性。
可以通過很少的修改就將Selenium 1的代碼移植到Selenium 2。同時(shí)，Selenium 2也提供了向前兼容Selenium 1的接口。

Selenium Grid。Selenium Grid能夠讓Selenium 1的測(cè)試在多個(gè)不同的環(huán)境中運(yùn)行，也能讓測(cè)試并行執(zhí)行。也就是說，各個(gè)測(cè)試能夠在同一時(shí)間、不同機(jī)器上運(yùn)行。這有兩個(gè)好處。首先，如果擁有一套大規(guī)模的測(cè)試或執(zhí)行緩慢的測(cè)試，可以通過Selenium Grid將測(cè)試在同一時(shí)間、不同機(jī)器上運(yùn)行，從而大幅提高性能；其次，如果測(cè)試必須在多個(gè)環(huán)境中運(yùn)行，那么Selenium Grid具有的“同一時(shí)間、不同機(jī)器”的特性也能夠輕松做到這一點(diǎn)。不管怎么樣，Selenium Grid都能夠大幅提高測(cè)試的效率。
2．選擇合適的Selenium工具
大多數(shù)用戶都是從Selenium IDE開始的。如果沒有編程經(jīng)驗(yàn)，可以通過Selenium IDE來快速熟悉Selenium的命令。使用IDE，可以快速創(chuàng)建簡(jiǎn)單的測(cè)試，有時(shí)甚至只需花幾分鐘的時(shí)間。

然而，并不建議所有的自動(dòng)化測(cè)試都使用Selenium IDE。為了有效地使用Selnium，需要使用Selenium 1或Selenium 2，并配合使用其中一種編程語言，自己創(chuàng)建并運(yùn)行測(cè)試。

雖然，Selenium 2是Selenium未來的發(fā)展方向，但Selenium 1和Selenium 2各有優(yōu)劣，這需要用戶進(jìn)行判斷。另外，Selenium 1和Selenium 2可以互相轉(zhuǎn)換。

Selenium Grid一般用于分布式測(cè)試和集群測(cè)試，需要在多臺(tái)機(jī)器同時(shí)執(zhí)行測(cè)試時(shí)，可以選擇使用該工具。

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總結(jié)

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