基于Selenium+Python的高校統(tǒng)一身份認(rèn)證自動(dòng)化驗(yàn)收測(cè)試技術(shù)研究

馮興利，洪丹丹，羅軍鋒，鎖志海

（西安交通大學(xué) 網(wǎng)絡(luò)與信息中心，陜西 西安 710049）

0 引 言

每個(gè)項(xiàng)目系統(tǒng)在上線之前都需要進(jìn)行驗(yàn)收測(cè)試，特別是功能測(cè)試。有時(shí)依項(xiàng)目要求需要多次對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行功能測(cè)試并保留測(cè)試結(jié)果相關(guān)證據(jù)。傳統(tǒng)方式上，通常采用人工手動(dòng)測(cè)試的方式進(jìn)行，而人工測(cè)試只適合測(cè)試次數(shù)較少的情況，當(dāng)要求進(jìn)行多次重復(fù)測(cè)試時(shí)，需要一種自動(dòng)化的功能測(cè)試方式來替代人工，以便高效率的完成測(cè)試任務(wù)。

Selenium 能夠輕松地完成自動(dòng)化功能測(cè)試。Selenium 是ThoughtWorks 專門為Web 應(yīng)用程序編寫的自動(dòng)化驗(yàn)收測(cè)試工具，特點(diǎn)是開源、免費(fèi)、多瀏覽器支持（Safari，IE，F(xiàn)irefox，Chrome，Opera，Edge）、多平臺(tái)支持（Linux，Windows，MAC）、多語言支持（Java，Python，Ruby，C#，JavaScript，C++）、API 簡單、驅(qū)動(dòng)靈活、支持分布式測(cè)試用例執(zhí)行。Selenium 測(cè)試直接運(yùn)行在瀏覽器中，如同真實(shí)用戶在操作[1]。

Python 是一個(gè)有條理的、強(qiáng)大的、面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)語言，誕生于20世紀(jì)90年代初。2011年1月被TIOBE 編程語言排行榜評(píng)為2010年度程序設(shè)計(jì)語言。Python 的開發(fā)哲學(xué)是“用一種方法，最好是只有一種方法來做一件事”[2]。

unittest 是Python 自帶的一個(gè)單元測(cè)試框架，負(fù)責(zé)對(duì)最小的軟件設(shè)計(jì)單元進(jìn)行驗(yàn)證，它使用軟件設(shè)計(jì)文檔中對(duì)模塊的描述作為指南，對(duì)重要的程序分支進(jìn)行測(cè)試以發(fā)現(xiàn)模塊中的錯(cuò)誤，并維護(hù)測(cè)試用例的編寫規(guī)范[1，3]。本文基于Python+Selenium 結(jié)合unittest 單元測(cè)試框架對(duì)西安交大統(tǒng)一身份認(rèn)證系統(tǒng)（即CAS）進(jìn)行一次完整的自動(dòng)化登錄測(cè)試。

1 自動(dòng)化測(cè)試過程

1.1 測(cè)試環(huán)境搭建

1）下載安裝Python，并配置系統(tǒng)環(huán)境變量Path。

2）安裝Selenium，可通過pip 命令安裝，也可直接下載Selenium 包進(jìn)行安裝[4]。

3）下載 Python 第三方模塊 HTMLTestRunner，用于生成HTML 測(cè)試報(bào)告。

1.2 測(cè)試腳本錄制

使用Selenium IDE 錄制。Selenium IDE 是基于Firefox 瀏覽器的一個(gè)插件，為用戶提供腳本錄制、回放以及編輯功能，能夠?qū)浿频哪_本導(dǎo)出生成相應(yīng)的帶單元測(cè)試框架的自動(dòng)化腳本。該插件可直接在Firefox 瀏覽器的附加組件中安裝，也可在線安裝[5]。

1.3 測(cè)試用例設(shè)計(jì)

對(duì)于測(cè)試人員來說，不管是進(jìn)行功能測(cè)試還是性能測(cè)試都需要編寫測(cè)試用例。自動(dòng)化測(cè)試用例主要針對(duì)自動(dòng)化測(cè)試框架及其相關(guān)工具，執(zhí)行對(duì)象是腳本，任何一個(gè)判斷都需要程序定義，各用例之間關(guān)聯(lián)性較強(qiáng)，主要用來保證產(chǎn)品主體功能正確和完整[1，6]。

自動(dòng)化測(cè)試用例常用于測(cè)試靜態(tài)內(nèi)容、測(cè)試鏈接、測(cè)試動(dòng)態(tài)元素、測(cè)試Ajax 等場(chǎng)合。其編寫原則是：

1）一個(gè)用例為一個(gè)完整的場(chǎng)景，例如登錄測(cè)試應(yīng)為從用戶登錄系統(tǒng)到最終退出并關(guān)閉瀏覽器；

2）一個(gè)用例只驗(yàn)證一個(gè)功能點(diǎn)；

3）盡量少編寫逆向邏輯用例；

4）用例與用例之間盡量避免依賴；

5）一個(gè)用例測(cè)試完成后需要還原測(cè)試場(chǎng)景，以免影響其他用例的執(zhí)行[1，7]。

2 測(cè)試用例和結(jié)果

本文針對(duì)西安交通大學(xué)統(tǒng)一身份認(rèn)證系統(tǒng)的登錄功能進(jìn)行自動(dòng)驗(yàn)證。

2.1 生成測(cè)試結(jié)果快照

2.1.1 元素定位

首先創(chuàng)建一個(gè)類，使其繼承unittest 框架的TestCase類[8]，并在該類中創(chuàng)建test_cas_login（）方法，獲取網(wǎng)址并定位用戶名、密碼、提交按鈕等相關(guān)元素，代碼如下：

def test_cas_login（self，username，password）：

driver = self.driver

driver.get（"https：//cas.xjtu.edu.cn/login"）

driver.find_element_by_id（"username"）.send_keys（username）

driver.find_element_by_id（"password"）.send_keys（password）

driver.find_element_by_class_name（"btn-submit"）.click（）

2.1.2 生成登錄結(jié)果快照

創(chuàng)建test_login_success（）方法，并調(diào)用已經(jīng)創(chuàng)建好的test_cas_login（）方法。該用例用于驗(yàn)證用戶名和密碼均正確的情況下點(diǎn)擊登錄，并通過獲取頁面提示“登錄成功”作為斷言信息，在測(cè)試用例結(jié)束時(shí)使用get_screenshot_as_file 函數(shù)進(jìn)行網(wǎng)頁截圖，并將圖片保存到路徑 D：/caslogintest 下。

相關(guān)代碼如下：

def test_login_success（self）：

self.test_cas_login（′fengxingli5927′，′456896523′）

link = self.driver.find_element_by_id（′msg′）

self.assertTrue（′登錄成功′ in link.text） self.driver.get_screenshot_as_file（"D：\caslogintest\login_success.png"）

用類似方法創(chuàng)建用戶名不存在、用戶名正確密碼錯(cuò)誤、用戶名正確密碼為空等其他登錄不成功的情況的測(cè)試用例。

執(zhí)行上述用例，可得到測(cè)試結(jié)果快照，如圖1所示。圖中的5 張截圖依次是：用戶名正確密碼錯(cuò)誤、用戶名正確密碼為空、登錄成功、用戶名不存在、用戶名為空的測(cè)試結(jié)果截圖。

圖1 測(cè)試結(jié)果快照Fig.1 Screenshots of test results

2.2 生成HTML測(cè)試報(bào)告

Python 通過集成第三方模塊HTMLTestRunner 生成HTML 測(cè)試報(bào)告[9]，部分代碼如下：

report_path="E：//work//2018//下半年//第十三篇文章//case//report//result.html"

fp=open（report_path，"wb"）

runner=HTMLTestRunner.HTMLTestRunner（stream=fp，title="西安交通大學(xué)統(tǒng)一身份認(rèn)證系統(tǒng)自動(dòng)化登錄測(cè)試報(bào)告"，description="測(cè)試用例執(zhí)行情況如下："）

runner.run（allcase（））

本例自動(dòng)生成的測(cè)試報(bào)告HTML 文檔如圖2所示。

圖2 HTML 測(cè)試報(bào)告Fig.2 Document of HTML test reports

2.3 測(cè)試報(bào)告自動(dòng)發(fā)至郵箱

自動(dòng)發(fā)郵件功能也是自動(dòng)化測(cè)試的一大需求。如果在自動(dòng)化腳本運(yùn)行完之后，與測(cè)試工作有關(guān)的人員能在郵箱里及時(shí)收到最新的測(cè)試報(bào)告，將會(huì)十分方便[10]。

Python 的smtplib 模塊提供了一種發(fā)送電子郵件的方便途徑，該模塊封裝了SMTP 協(xié)議，可使用其中的sendmail 方法發(fā) 送郵件[11]。

在本文測(cè)試用例中，首先找到上一步生成的HTML測(cè)試報(bào)告，讀取報(bào)告的內(nèi)容并將內(nèi)容以正文的形式發(fā)送到相關(guān)收件人郵箱，同時(shí)也將HTML 測(cè)試報(bào)告以附件的形式發(fā)送給相關(guān)收件人。其中發(fā)送郵件模塊的相關(guān)代碼為：

smtp = smtplib.SMTP（）

smtp.connect（′smtp.163.com′）

smtp.login（username，password）

smtp.sendmail（msg[′from′]，msg[′to′]，msg.as_string（））

腳本執(zhí)行成功后，打開收件人郵箱，即可看到HTML 測(cè)試報(bào)告的正文及附件，如圖3所示。

圖3 收件人郵箱收到的測(cè)試報(bào)告Fig.3 Test report received in recipient′s mailbox

3 結(jié) 語

本文基于Selenium+Python 對(duì)西安交通大學(xué)統(tǒng)一身份認(rèn)證系統(tǒng)的登錄模塊進(jìn)行自動(dòng)化功能測(cè)試，包含測(cè)試用例的設(shè)計(jì)和腳本的編寫。測(cè)試結(jié)果表明，基于Selenium 工具和Python 語言寫出的測(cè)試用例簡潔凝練，能夠滿足多個(gè)賬號(hào)多種情況下進(jìn)行登錄測(cè)試并保留測(cè)試結(jié)果快照的測(cè)試需求，能夠自動(dòng)生成HTML 測(cè)試報(bào)告并自動(dòng)將測(cè)試文檔通過郵件發(fā)送給項(xiàng)目相關(guān)人員。相比人工手動(dòng)測(cè)試，此方法大大提高了測(cè)試效率，為技術(shù)人員修復(fù)系統(tǒng)bug、相關(guān)人員及時(shí)查看測(cè)試報(bào)告提供了方便。