網際網路服務端介面自動化測試
在飛速發展的網際網路時代,服務端測試已經成為一個重要的產品保障手段。如何在網際網路公司提供穩定的服務端介面測試,各個公司實施的方法和技術也不同,今天我們就此展開討論學習。
網際網路服務端介面自動化是各個公司都需要的一部分業務,如何快速高效地完成介面測試呢?以幫助大家實現高效的介面測試為出發點,本場 Chat 包含了我在網際網路介面測試領域的一些方法和心得,希望大家一起討論和分享,內容包括但不僅限於:
- 網際網路服務端介面測試介紹;
- 介面測試常用的工具、平臺、框架;
- 介面測試的一些問題和實踐。
下圖是經典的測試金字塔,服務介面測試就在中間位置,並佔據著承上啟下的作用,從這個圖可以看出,服務服務端介面測試的重要性。
網際網路服務端介面測試介紹
目前市場上有很多支援介面測試的工具。利用工具進行介面測試,能夠提高測試效率。例如讓你一天完成100個介面測試任務,你覺得你加班能否完成嗎?你可能會說有工具可以幫忙呀,但不是所有工具都能支援你完成這個任務。下圖是我挑選的幾款工具,接下來對它們簡單介紹一下。
1.fiddler
首先,這是一個 HTTP 協議除錯代理工具,說白了就是一個抓 HTTP 包的工具。Web 測試和手機測試都能用到這個工具。既然是 HTTP 協議,這個工具也能支援介面測試。稍後文章,我們會專門介紹 fiddler 這個工具。
2.postman
這是一款 Google 工程師開發的一個外掛,可以安裝到 Chrome 瀏覽器上。支援不同介面測試請求,能夠管理測試套件和自動化執行,弱點在於,自動化斷言功能不強大。不能和 Jenkins、程式碼管理庫進行持續整合測試。但是,它絕對是一個很好的半手工,半自動化測試工具。我一般在寫自動化介面測試用例,會開啟 postman 進行輔助測試和 Debug。這個工具稍後也會在文章中介紹。
3.wireshak
這是一款抓包工具,支援抓各種包,對 TCP、UDP、HTTP 都支援。如果做底層網路資料測試,一般都需要用到它。作為介面測試,這個軟體有點不友好。因為重新整理資料太快,不好定位每個操作對應的介面。所以,在這裡不準備過多介紹該工具。
4.soupUI
這是一款提供有開源免費版和企業收費版的軟體。在國外的介面測試中,使用較多。該工具能夠支援介面自動化測試和介面效能測試,也支援和 Jenkins 做持續整合測試。瞭解一下就可以,可以下載一個社群免費版,做一個 Demo 試試。
5.Java 程式碼做介面測試
為什麼要用程式碼做介面自動化測試呢?一些工具功能是有限制,很多公司需要一些特定的功能,工具不支援,只好用程式碼進行開發。一般用 Java 做自動化測試,主要利用 httpclient.jar 包,然後利用 JUnit 或者 TestNG 這樣的單元測試工具,進行測試用例的開發,接著在 Jenkins 上建立一個 job,進行持續整合測試。
6.Python 程式碼做介面測試
和 Java 一樣,用 Python 做介面測試,可以利用一個功能強大的第三方庫 Requests,它能夠方便地建立介面自動化用例。Python 下的單元測試框架,一般採用unittest。生成測試報告,一般選擇 HTMLTestRunner.py。同樣,可以結合 Jenkins 做持續整合測試。
7.LoadRunner
不要以為 LoadRunner 只能做效能測試,它同樣可以做介面自動化和介面壓力測試。只是我們很多人,不會利用 LoadRunner 的函式,設計介面測試用例。
8.JMeter
JMeter 同 LoadRunner 一樣,都以效能測試出名,一般用 JMeter 也是做介面效能測試。例如 Java+Jmeter+Ant+Jenkins 做介面效能監聽測試。JMeter 如何做介面測試,可以查閱官方文件和 CSDN 部落格專欄《JMeter 效能測試》 。
上面說了這麼多工具,基本覆蓋了介面功能測試、介面自動化測試、介面效能測試。這裡提一下,推薦 Python 語言下的一個性能測試工具 Locust。自己百度並安裝下,很簡單的 Web 介面,作為一個輕量級的協程測試工具,感覺很不錯。
服務端測試也應該具備一些計算機基礎知識的能力,例如下面幾個領域的知識。
作業系統和網路
互聯網裡最大的應用場景就是高併發、高可用、高效能的線上服務,做這類系統實際上考驗的是我們對作業系統和網路的理解。任何一個系統最後都是執行在作業系統之上的,也都執行在網路之上的,包括分散式系統,所以,需要在作業系統和網路上一定要有較深的造詣,尤其是高併發和高效能。如果對作業系統原理一無所知,基本很難理解什麼是併發和鎖,很難理解高效能用什麼指標來衡量,以及怎麼實現高併發、高可用和高效能。
對於作業系統,我們必須瞭解 CPU 的多核體系結構、記憶體分頁和快取技術、磁碟 IO 的優略和網絡卡 IO 的情況,並且要理解計算機的工作原理,會根據這些指標粗略評估服務能夠輸出的效能。
對於網路,必須理解理論上定義的7層模型,瞭解 TCP/IP 的三次握手。另外我們在分散式服務架構中多數使用應用層的HTTP協議,所以還需要對 HTTP 協議有很深刻的理解。
演算法和資料結構
應用層面的小夥伴們可能對演算法和資料結構的應用比較少,即使有應用也比較簡單,但是演算法能力代表了一個人的邏輯思維和思考能力,能把各種基礎演算法理解的人智商都不會低,能夠把程式寫好的人邏輯思維一定很強。一般在面試小夥伴的時候,我都會考察一下他會不會高階演算法,例如遞迴、剪枝、貪婪、動態規劃。仔細想一下就會知道,會動態規劃的人,他不是勤奮的就是聰明的,無論哪一樣,你都有錄取他的衝動。
線上高併發服務方向
線上高併發服務是個強需求,無論你開發哪類應用和網站,線上服務都是必須的,有了服務才有了功能,才有了產品,我也主要從事網際網路後臺高併發服務的設計與實現。解決高併發服務其實並沒有那麼難,這些年高併發服務的技術棧也已經沒有了門檻,只要投入足夠的成本,構建可伸縮的服務不是問題,達到多大的 TPS 也都不是問題,核心思想就是“分而治之,大而化下,小而化了”。
我們使用的快取抗讀、訊息佇列抗寫、資料庫分庫分表、快取分片、應用層伸縮、減少競爭、7層負載均衡、三四層負載均衡等,以及 CDN、DNS 輪訓等等,這一切都是“分而治之”的思想。
大資料方向
大資料是最近比較火的方向,大小公司都在使用大資料技術。大公司使用大資料分析技術從眾多資料中分析出業務模型,得出有價值的結果,來幫助企業制定市場和銷售策略,中小公司多數使用大資料出報表和做風控等。
所有的大資料技術的根基都來自 Mapreduce、GFS 和 Bigtable 這三篇論文,推薦大家閱讀這些論文:
理解了這些基礎技術原理,再去學習 Hadoop、HBase、Storm、Spark、Cassandra、MongoDB、ES 等都不是問題。
介面測試常用的工具、平臺、框架
自動化測試可以快速自動完成大量測試用例,節約巨大的人工測試成本;同時需要擁有專業開發技能的人才能完成開發,且需要大量時間進行維護(在需求經常變化的情況下),所以大部分具有很好開發技能的人員不是很願意編寫自動化用例。但由於軟體規模的高速增長,人力資源的逐步稀缺,自動化測試已是勢在必行。
下面是我精選的8個 Java 測試工具和框架。
1.Arquillian
Arquillian 是一個基於 JVM 高度創新性和可擴充套件的測試平臺,允許 Java 開發人員輕鬆建立自動化整合、功能和驗收測試。Arquillian 允許在執行時間執行測試。可以用來管理單個或多個容器的生命週期,捆紮測試用例、從屬類和資源。它還能夠部署歸檔到容器中,在容器中執行測試、捕獲結果,並建立報告。它集成了常見的測試框架,如 JUnit 4、TestNG 5,並允許使用現有的 IDE 釋出測試,並且由於模組化的設計使其能夠執行 Ant 和 Maven 測試外掛。
2.JTest
JTest 也被稱為“Parasoft JTest”,是一款由 Parasoft 公司推出的自動化 Java 軟體測試和靜態分析軟體。JTest包含的功能有:單元測試情況下的生成和執行、靜態程式碼分析、資料流的靜態分析、度量分析、迴歸測試、執行時錯誤檢測。此外,它還具備了同行程式碼審查流程自動化和執行時錯誤檢測的功能,如競態條件、異常、資源和記憶體洩漏、安全漏洞攻擊。
3.The Grinder
The Grinder 是一個 Java 負載測試框架,執行簡單,且其分散式測試採用了許多負載注入機器。只要有 Java API,The Grinder 就可以進行負載測試。這包括 HTTP Web 伺服器、SOAP 和 REST Web 伺服器、應用程式伺服器,以及用強大的 Jython 和 Clojure 語言寫的包含了自定義協議的測試指令碼。The Grinder 的 GUI 控制檯允許對多個負載注射器進行監測和控制,並自動管理客戶端連線和 Cookies、SSL、代理感知和節流連線。 The Grinder 在 BSD 風格的開源許可下是免費的。 官方網站:Downloading The Grinder
4.TestNG
TestNG 是一款為 Java 程式語言設計的測試框架,靈感來自於 JUnit 和 NUnit。TestNG 可覆蓋範圍更廣的測試型別,如單元、功能性、端到端、一體化等。它還有一些新的功能,可以使之更強大和更容易使用,如註解、具備大型執行緒池各種策略的執行測試、多執行緒的程式碼測試、靈活的測試配置、引數化資料驅動的測試支援等等。TestNG 支援各種各樣的工具和外掛,比如 Eclipse、IDEA、Maven 等等。
5.JUnit
JUnit 是一個為 Java 程式語言設計的單元測試框架。JUnit 為測試驅動開發框架的發展發揮了重要作用。它是現在被統稱為 xUnit 的單元測試框架大家庭的組成成員之一,源於 SUnit。在編譯時,JUnit 可以連線作為 JAR,用於編寫可重複的測試。
6.Powermock
PowerMock 是一款支援單元測試原始碼的 Java 框架。雖然 PowerMock 可以作為 Mocking 框架,例如作為 Mockito 和 EasyMock 的擴充套件而執行,但它還具備更強大的能力。PowerMock 利用自定義的類載入器和位元組碼操縱器,來確保靜態方法的模擬、靜態初始化的刪除、函式構造、最終的類和方法以及私有方法。它的主要目的是通過最少的方法和註釋來擴充套件現有的 API,以獲得額外的功能。
7.Cucumber
Cucumber 是 BDD 模式下實現可執行規範(Executable Specifications)的開源工具,但是它的使命並不侷限於做自動化驗收測試,更加重要的在於其能夠在團隊成員之間構建統一的交流基礎(feature 檔案)、規範交流用語(Domain Specific Language)、提高各個利益相關方(Business Stakeholders)溝通效率和效果,從而達到提升產品質量、做出客戶期望得到的產品這一最終目標。
8.Python Unittest
Python 單元測試框架 Unittest,是基於 Java 中流行單元測試框架 JUnit 設計的,其功能強大且靈活,對於熟悉 JUnit 的人來說,掌握 Unittest 很簡單。
Unittest 涉及的知識點較多,但核心的只有一部分,本文將介紹它最核心和基礎的內容。
類似 JUnit,使用 Unittest 編寫 Python 的單元測試程式碼,包括如下幾個步驟:
- 編寫一個 Python 類,繼承 Unittest 模組中的 TestCase 類,這就是一個測試類。
- 在上面編寫的測試類中定義測試方法(這個就是指的測試用例),每個方法的方法名要求以 test 打頭,沒有額外的引數。在該測試方法中呼叫被測試程式碼,校驗測試結果,TestCase 類中提供了很多標準的校驗方法,如最常見的 assertEqual。
- 執行 unittest.main() ,該函式會負責執行測試,它會例項化所有 TestCase 的子類,並執行其中所有以 test 打頭的方法。
以下是Python Unittest 測試用例執行的關係圖。
我們下面看一些例子,編寫如下的 Python檔案。
(1)手工載入批量用例。
import unittest
class TestOne(unittest.TestCase):
def setUp(self):
print '\ncases before'
pass
def test_add(self):
'''test add method'''
print 'add...'
a = 3 + 4
b = 7
self.assertEqual(a, b)
def test_sub(self):
'''test sub method'''
print 'sub...'
a = 10 - 5
b = 5
self.assertEqual(a, b)
def tearDown(self):
print 'case after'
pass
if __name__ == '__main__':
# 1、構造用例集
suite = unittest.TestSuite()
# 2、執行順序是安載入順序:先執行test_sub,再執行test_add
suite.addTest(TestOne("test_sub"))
suite.addTest(TestOne("test_add"))
# 3、例項化runner類
runner = unittest.TextTestRunner()
# 4、執行測試
runner.run(suite)
(2)自動載入批量用例。
import unittest
import os
class TestOne(unittest.TestCase):
def setUp(self):
print '\ncases before'
pass
def test_add(self):
'''test add method'''
print 'add...'
a = 3 + 4
b = 7
self.assertEqual(a, b)
def test_sub(self):
'''test sub method'''
print 'sub...'
a = 10 - 5
b = 5
self.assertEqual(a, b)
def tearDown(self):
print 'case after'
pass
if __name__ == '__main__':
# 1、設定待執行用例的目錄
test_dir = os.path.join(os.getcwd())
# 2、自動搜尋指定目錄下的cas,構造測試集,執行順序是命名順序:先執行test_add,再執行test_sub
discover = unittest.defaultTestLoader.discover(test_dir, pattern='test_*.py')
# 例項化TextTestRunner類
runner = unittest.TextTestRunner()
# 使用run()方法執行測試套件(即執行測試套件中的所有用例)
runner.run(discover)
介面測試的一些問題和實踐
以 TestNG 為例,它是一套根據 JUnit 和 NUnit 思想而構建的利用註釋來強化測試功能的一個測試框架。TestNG 設計涵蓋所有型別的測試,如單元、功能、端到端、整合等。學習 TestNG 之前需要先學習程式語言 Java、配置本地 JDK 環境(JDK1.5 版本或以上)和安裝 Java 開發工具 Eclipse。
接下來,我們一起來學習 TestNG。
1.在 Eclipse 中安裝 TestNG。
開啟 Eclipse Help -> MarketPlace,在搜尋框裡面輸入 TestNG 搜尋,然後安裝 TestNG 外掛。
2.安裝成功後,在專案的 package 上右鍵可以看到 TestNG -> Create TestNG class。
這裡可以勾選 TestNG 的註解方法,主要註解方式有:
- @BeforeSuite:被此註解的方法將在所有測試執行之前執行該方法。
- @AfterSuite:被此註解的方法將在所有測試執行之後執行該方法。
- @BeforeTest:被此註解的方法,將在測試執行之前執行。
- @AfterTest:被此註解的方法,將在測試執行之後執行。
- @BeforeClass:被此註解的方法,將在當前類的第一個測試方法呼叫之前執行。
- @AfterClass:被此註解的方法,將在當前類的所有測試方法呼叫之後執行。
- @BeforeMethod:被此註解的方法,將在每個測試方法呼叫之前執行。
- @AfterMethod:被此註解的方法,將在每個測試方法呼叫之後執行。
- @DataProvider:標誌著一個方法,提供資料的一個測試方法。
至此環境搭建完成,可以開始寫測試的 case 了。
3.從一個簡單的測試 case 開始入手,程式碼如下:
package com.pingan.ff.zijin;
import org.testng.annotations.Test;
import org.testng.annotations.DataProvider;
import org.testng.annotations.BeforeTest;
import org.testng.annotations.AfterTest;
public class NewTest {
@Test(dataProvider = "dp")
public void f(Integer n, String s) {
System.out.println("第一個引數是"+n+",第二個引數是"+s);
}
@DataProvider
public Object[][] dp() {
return new Object[][] {
new Object[] { 1, "a" },
new Object[] { 2, "b" },
};
}
@BeforeTest
public void beforeTest() {
System.out.println("------------開始測試------------");
}
@AfterTest
public void afterTest() {
System.out.println("------------結束測試------------");
}
}
右鍵 Run As -> TestNG Test,執行後結果如下圖所示。
從測試的結果可以看到執行的順序是 beforeTest() -> Test() -> afterTest(),同時 Test() 方法從 dataProvider dp 裡面接收引數。如下圖所示。
4.TestNG 預設情況下,會生成兩種型別的測試報告 HTML 和 XML,測試報告位於 test-output 目錄下。右鍵專案重新整理一下專案就可以看到。
用瀏覽器開啟 /test-output/Default suite/Default test.html 可以看到如下圖的測試報告。
以 Pythonunit 為例,測試報告如下。
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