面向網(wǎng)絡(luò)游戲的自動化接口測試系統(tǒng)設(shè)計

周紹凱，姚礪

（1.東華大學(xué)計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，上海 200051；2.東華大學(xué)計算機(jī)軟件與理論系，上海 200051）

0 引言

2016年6月，國家新聞出版廣電總局發(fā)布了《關(guān)于移動游戲出版服務(wù)管理的通知》；2016年12月5日，文化部發(fā)布了《關(guān)于規(guī)范網(wǎng)絡(luò)游戲運(yùn)營加強(qiáng)事中事后監(jiān)管工作的通知》。一系列的通知出臺，不斷地為我國的網(wǎng)絡(luò)游戲創(chuàng)造更加良好的市場環(huán)境。

2017年，游戲市場銷售收入已經(jīng)突破2000億元，占據(jù)了整個泛娛樂產(chǎn)業(yè)中四成收入，并且依然處于快速增長階段，市場三年復(fù)合增長率達(dá)到21.2%。中國上市游戲企業(yè)數(shù)量，從2016年底的158家增長到2017年底的185家。

網(wǎng)絡(luò)游戲本質(zhì)上是一套強(qiáng)反饋且有社交功能的意義系統(tǒng)，游戲+社交正在以不可忽視的姿態(tài)進(jìn)入人們生活，網(wǎng)絡(luò)游戲也逐漸成為繼文字、圖片、視頻之后的第四媒介。在各個社交平臺上，網(wǎng)絡(luò)游戲已經(jīng)成為了社交的一部分，隨著社交平臺的催化和傳播，其也進(jìn)一步促進(jìn)了網(wǎng)絡(luò)游戲的火熱。

整個市場越發(fā)成熟，網(wǎng)絡(luò)游戲用戶對產(chǎn)品的要求也日趨提高，行業(yè)競爭狀況也日趨激烈。而對游戲企業(yè)而言，提供游戲產(chǎn)品質(zhì)量保證的重要性不言而喻，其直接影響到公司的聲譽(yù)及收益。因此，游戲測試已經(jīng)成為游戲開發(fā)過程中極其重要的一個環(huán)節(jié)，也直接決定著游戲產(chǎn)品的最終質(zhì)量。

對于更新迭代頻繁的網(wǎng)絡(luò)游戲，在數(shù)十個版本之后的內(nèi)容會非常繁雜，游戲的測試任務(wù)復(fù)雜、工作量大，對于接口測試、歷史功能回歸測試和操作多角色測試等，采用自動化的接口測試方案就非常必要。

目前通用的接口測試工具如：Jmeter、SoapUI、Post-Man，其在使用初期效率高、對于測試人員入門較容易，但方式固定、擴(kuò)展差、二次開發(fā)困難，難以用于復(fù)雜用例中的接口交互、數(shù)據(jù)更改等操作。

本文提出并實(shí)現(xiàn)了一個用于網(wǎng)絡(luò)游戲的測試用例自動化執(zhí)行的測試系統(tǒng)，可以通過獨(dú)立和簡單的測試用例編寫，對復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)游戲項(xiàng)目進(jìn)行自動化接口測試。

1 總體設(shè)計

對于自動化測試用例的設(shè)計，需要考慮到測試的針對性和用例的可復(fù)用性。本文設(shè)計的測試系統(tǒng)所面向的游戲公司，其已有多款三至五年版本內(nèi)容的線上游戲，積累有大量的測試用例以及所遇到的各種問題，但實(shí)際測試時仍以手工測試為主。本文針對手工測試的成本高及測試覆蓋局限性，基于混合式測試自動化框架思想，提出了以測試用例為驅(qū)動的自動化測試系統(tǒng)，能有效提高網(wǎng)絡(luò)游戲的測試效率。

1.1 設(shè)計思想

為進(jìn)一步降低該自動化接口測試系統(tǒng)的開發(fā)和使用成本，從開發(fā)維護(hù)和實(shí)際使用兩方面入手。

開發(fā)維護(hù)：（1）自動化接口測試系統(tǒng)的開發(fā)，結(jié)合游戲公司中已有的工具和腳本進(jìn)行開展，一方面減少開發(fā)時間，另一方面降低使用人員的學(xué)習(xí)成本；（2）開發(fā)生成測試用例模板的工具，通過對游戲公司內(nèi)已有的測試用例進(jìn)行整理，歸類出不同類型的測試用例模板，并結(jié)合后續(xù)的自動化測試進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整；（3）獨(dú)立的自動化接口測試執(zhí)行工具，測試用例與測試執(zhí)行工具分離，便于各自的單獨(dú)升級和維護(hù)。

實(shí)際使用：（1）自動化接口測試執(zhí)行工具與測試用例，可任意組合，切換內(nèi)外網(wǎng)環(huán)境、不同通信協(xié)議后進(jìn)行測試；（2）根據(jù)具體游戲項(xiàng)目，調(diào)整被測游戲的IP地址、端口等信息后，便可根據(jù)測試用例對不同的游戲執(zhí)行自動化接口測試；（3）通過對測試執(zhí)行工具的升級，不斷地將新的事件驅(qū)動、關(guān)鍵字驅(qū)動等進(jìn)行持續(xù)集成；（4）通過對用例模板的補(bǔ)充完善，能進(jìn)一步提升測試用例編寫的針對性和覆蓋率。

1.2 系統(tǒng)架構(gòu)

本文所述的自動化接口測試系統(tǒng)，由測試用例模板生成工具、接口測試工具、自動化測試執(zhí)行工具構(gòu)成。其中用例模板生成工具、接口測試工具可獨(dú)立運(yùn)行，自動化測試執(zhí)行工具的使用基于測試用例而實(shí)現(xiàn)。根據(jù)測試用例與測試工具的不同組合，可在內(nèi)外網(wǎng)環(huán)境、不同通信協(xié)議下對網(wǎng)絡(luò)游戲進(jìn)行測試。

1.3 自動化測試流程

根據(jù)網(wǎng)絡(luò)游戲的手工測試過程，而設(shè)計的自動化測試系統(tǒng)執(zhí)行流程，如圖1所示。

自動化測試的執(zhí)行流程：由讀取以Excel形式保存的測試用例開始，根據(jù)需求連接所需測試的游戲服務(wù)器，并查詢或創(chuàng)建測試所需的游戲角色，將測試用例內(nèi)的測試步驟解析成相應(yīng)的測試執(zhí)行腳本，在游戲服務(wù)器內(nèi)執(zhí)行測試后，將測試結(jié)果保存到測試用例內(nèi)，待所有測試需求都執(zhí)行后，最終完成自動化測試。

2 關(guān)鍵技術(shù)

2.1 用例模板設(shè)計

圖1 自動化測試流程圖

為使測試用例能更加靈活和具有針對性，設(shè)計了通用和特殊的兩種測試用例模板。

通用的測試用例模板，是根據(jù)該網(wǎng)絡(luò)游戲項(xiàng)目的測試工作業(yè)務(wù)積累和測試方法，預(yù)先制作并提供一部分的測試用例模板，需求及測試人員僅需對差異內(nèi)容略作修改便可進(jìn)行測試工作，用以完成相似的測試業(yè)務(wù)內(nèi)容，充分體現(xiàn)了測試用例的復(fù)用價值和測試用例模板的實(shí)用價值，對測試用例模板內(nèi)已提供的測試數(shù)據(jù)略作相應(yīng)調(diào)整后即可。

特殊的測試用例模板僅提供填寫的樣例，需要需求及測試人員對用例進(jìn)行完善，用以開展新的測試業(yè)務(wù)執(zhí)行。如該新的測試業(yè)務(wù)和測試用例（特殊的測試用例）有再次利用的價值，會通過將其增加到測試用例數(shù)據(jù)庫中，用以豐富和完善該項(xiàng)目的測試用例。

為使測試用例可自動化執(zhí)行，需要將測試用例中填寫的內(nèi)容，按照一定的格式進(jìn)行填寫。在讀取到測試用例文件之后，會依次解析各個測試用例表格內(nèi)填寫的內(nèi)容，然后將文字轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的操作步驟，并在測試信息驗(yàn)證通過后才會執(zhí)行自動測試。

2.2 自動化測試執(zhí)行

在測試開始前，從測試用例的Excel文件內(nèi)讀取所測試游戲的信息和測試所需執(zhí)行的步驟（如Python的openpyxl模塊）。測試用例的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，以接口返回值的檢查操作轉(zhuǎn)換為例，測試用例內(nèi)的文字如下：

查看接口返回值|接口名#

發(fā)接口|接口名#

核對接口返回值|接口名#參數(shù)1;參數(shù)2|返回值字段名#預(yù)期值

測試執(zhí)行工具中，將其轉(zhuǎn)化為執(zhí)行操作的代碼如下：

在測試過程中，模仿客戶端進(jìn)而實(shí)現(xiàn)與服務(wù)器的接口交互操作。根據(jù)測試需要的不同，提供了http與socket兩種與服務(wù)器連接通信的方式（如Python的httplib、urllib、socket模塊）。

在測試驗(yàn)證時，通過單元測試的執(zhí)行工具，對服務(wù)器返回的接口信息進(jìn)行驗(yàn)證、通過SSH（Secure Shell）的方式進(jìn)入服務(wù)器（如Python的Paramiko模塊）對操作結(jié)果日志進(jìn)行驗(yàn)證、連入游戲服數(shù)據(jù)庫（如python的MySQLdb模塊）后核對相應(yīng)表內(nèi)和字段的數(shù)據(jù)變化。

在測試完成后，將測試結(jié)果寫入到測試用例內(nèi)相應(yīng)的位置。

3 實(shí)驗(yàn)分析

通過使用用例模板工具，在項(xiàng)目開發(fā)過程中可完成60%的自動化用例開發(fā)，并為之后的冒煙測試提供測試用例，在測試階段完善30%的自動化用例，較之前減少50%以上的用例編寫時間。使用自動化接口測試，在歷史功能的回歸測試和需要多接口交互及數(shù)據(jù)更改的復(fù)雜測試時，減少了80%以上的測試時間。

4 結(jié)語

本文設(shè)計了生成測試用例模板所用的工具，以及基于測試用例的自動化接口測試系統(tǒng)，并利用Python語言編程實(shí)現(xiàn)了該自動化接口測試系統(tǒng)設(shè)計。該自動化接口測試系統(tǒng)可應(yīng)用于實(shí)際網(wǎng)絡(luò)游戲測試工作，并能用于解決一些相關(guān)問題，具有一定的實(shí)際意義。本文介紹了該自動化接口測試系統(tǒng)設(shè)計中一些關(guān)鍵技術(shù)的實(shí)現(xiàn)原理，有助于讀者更好地理解和把握該自動化接口測試系統(tǒng)的基本思想和實(shí)現(xiàn)過程。

在之后的工作中，隨著被測項(xiàng)目的更新迭代和新的測試?yán)碚撆c技術(shù)出現(xiàn)，也可以通過不斷地升級和完善該自動化測試系統(tǒng)，在與現(xiàn)有功能相結(jié)合后，達(dá)到測試系統(tǒng)持續(xù)集成的目的。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙家剛，狄光智，吳丹桔.計算機(jī)編程導(dǎo)論—Python程序設(shè)計[M].北京：人民郵電出版社，2013.10.

[2]Wesley J.Chun著.Python核心編程（第二版）[M].宋吉廣譯.北京：人民郵電出版社，2008.7.

[3]Alex Martelli，Anna Martelli Ravenscroft，David Ascher編.Python Cookbook（第 2 版）中文版[M].高鐵軍譯.北京：人民郵電出版社，2014.10

[4]Ron Patton著，張小松，王鈺，曹躍等譯.軟件測試[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2015，9.

[5]姚礪,束永安.軟件測試自動化關(guān)鍵技術(shù)的研究[J].安徽大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2003（04）.

[6]王世俊.軟件自動化測試框架的研究和實(shí)現(xiàn)[D].華東師范大學(xué)，2006

[7]王東剛.自動化測試結(jié)構(gòu)論[J].程序員，2009（11）.

[8]梁家安.自動化軟件測試技術(shù)研究[D].江南大學(xué)，2011.

[9]張浩.一種自動化測試系統(tǒng)集成方案的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[D].東南大學(xué)，2015