基于Python 的Selenium 自動化測試在畢業(yè)設計中的應用

景 雨 劉建鑫 于瑩瑩 劉海燕

（大連外國語大學軟件學院，遼寧 大連116044）

1 概述

畢業(yè)設計是應用型本科高校人才培養(yǎng)，實踐能力考察的最重要環(huán)節(jié)，它檢驗了學生應用所學知識解決實際問題能力。為了確保計算機專業(yè)學生認真的完成畢業(yè)設計以及保證畢業(yè)設計的功能質量，需要注重畢業(yè)設計過程管理[1]。

2 畢業(yè)設計引入自動化測試的意義

在教育部關于印發(fā)《高等學校人工智能創(chuàng)新行動計劃》的通知中，要求高校加快人工智能在教育領域的創(chuàng)新應用，利用智能技術支撐人才培養(yǎng)模式的創(chuàng)新、教學方法的改革、教育治理能力的提升。在目前人工智能時代下，機器學習、深度學習、大數據分析與處理等新技術的提出極大的促進了Python 語言的發(fā)展，Python 已經成為越來越多高校里最受歡迎的計算機編程語言之一。本課題正是應用人工智能技術，通過引入基于Python 的Selenium 自動化測試對軟件學院學生畢業(yè)設計進行教學改革研究。在軟件系統(tǒng)的開發(fā)過程中，任何一個編程人員都不可避免地會產生錯誤。為了盡可能地發(fā)現并改正系統(tǒng)設計中的錯誤，減少錯誤造成的損失，保證系統(tǒng)開發(fā)的質量，需要對系統(tǒng)進行測試。軟件測試是對開發(fā)完成后的軟件產品進行全面的驗證、保證其正確性的過程?，F狀是部分學生的畢業(yè)設計網站系統(tǒng)功能缺陷較多，系統(tǒng)健壯性不好，測試效果不理想。通過引入基于Python 的Selenium 自動化測試，可以讓學生根據系統(tǒng)功能逐一設計測試用例，這樣也可以讓學生自己對系統(tǒng)的功能點進行較好的測試覆蓋，對于學生畢業(yè)設計系統(tǒng)的質量有較好的提高。而且在畢業(yè)設計指導時運行一下自動化測試（轉下頁）用例，也可以讓指導老師全面的了解系統(tǒng)的功能。

3 自動化測試環(huán)境搭建

在分析和研究自動化測試的相關理論基礎上，結合案例分析，采用基于Python 語言的Selenium 自動化測試框架，將其應用在軟件學院畢業(yè)設計中?？梢宰寣W生根據已經完成的網站系統(tǒng)功能，逐一設計測試用例，這樣可以讓學生自己對系統(tǒng)的功能點進行較好的功能測試覆蓋，進而提高系統(tǒng)的健壯性和穩(wěn)定性，最終提高學生畢業(yè)設計軟件的質量。

Selenium 是一個用于Web 應用程序測試的工具，它的特點是開源、免費，支持多個平臺，支持多個開發(fā)語言，同時也支持多個瀏覽器，Selenium 已經越來越廣泛的應用于Web 自動化測試領域。要進行自動化測試，首先要進行環(huán)境搭建，環(huán)境包括如下：

3.1 瀏覽器（Firefox/Chrome/ Internet Explorer）

要進行Selenium 自動化測試，瀏覽器是必須的，那么要選擇哪個瀏覽器？具體選擇哪個版本呢？可以選擇Firefox、Chrome或IE。本文選用的是Firefox，版本是46.0.1。

3.2 開發(fā)語言

我們了解到Selenium WebDriver 支持多種語言的開發(fā)，如C#、Java、Python、Ruby 等。本文選擇的編程語言是Python，版本是3.7。

3.3 Selenium

通過pip 命令安裝Selenium 包, 版本是2.53.1。安裝的時候需要注意Selenium 包的版本要與瀏覽器版本相匹配，否則無法操作瀏覽器中的頁面元素。

3.4 WebDriver（FirefoxDriver、Chromedriver、Internet Explorer Driver）

WebDriver 通過原生瀏覽器支持或者瀏覽器擴展直接控制瀏覽器，WebDriver 針對各個瀏覽器開發(fā)，取代了嵌入到被測Web 應用中的JavaScript。可以把它看成Selenium 設計出來操作瀏覽器行為的一套 API。 WebDriver 支持 Firefox（FirefoxDriver）、IE （Internet Explorer Driver）、Opera（OperaDriver）、Chrome（ChromeDrvier）等瀏覽器[2]。各個瀏覽器驅動下載地址：http://www.seleniumhq.org/download/。本文采用的Firefox 瀏覽器驅動默認已經在Selenium WebDriver 包里了，不需要額外安裝。

4 自動化測試原理

要實現自動化測試，需要完成下面的步驟：

（1）導入Selenium Webdriver 相關模塊。

（2）通過調用Webdriver 模塊獲得瀏覽器對象，然后啟動瀏覽器。

（3）通過瀏覽器對象訪問頁面URL。

（4）通過瀏覽器對象操作頁面元素。

（5）通過瀏覽器對象關閉瀏覽器。

本文在實際測試過程中引入單元測試框架，因為單元測試不但可以對軟件設計中最小的模塊進行驗證，而且通過使用單元測試框架可以更規(guī)范的編寫和維護測試代碼。Python 中有很多單元測試框架，比如unittest、doctest、pytest 等，本文采用的框架是unittest。這樣雖然可以進行功能測試，但是生成的測試結果只是簡單的幾行信息，不能很清晰的表達已經驗證的功能。我們還需要一份漂亮的測試報告來展示所進行的自動化測試結果，通過研究我們了解到HTMLTestRunner 是unittest 單元測試框架的擴展庫，通過它可以生成簡單易讀的HTML 測試報告，下圖就是我們進行用戶登錄測試的HTML 測試報告。

測試報告

測試報告中體現了測試用例的開始時間，測試的周期以及測試的狀態(tài)，并以表格的形式清晰地展示了測試用例的標題，測試用例的總數，通過測試的個數，測試失敗的個數等，這樣生成的測試報告通俗易懂的展示了自動化測試的成果。還可以在自動化測試腳本執(zhí)行完之后，將測試結果的詳細報告信息通過郵件的形式自動發(fā)送到相應人員的郵箱里，這就需要用到SMTP 簡單郵件傳輸協(xié)議。Python 中的smtplib 模塊實現了對SMTP 協(xié)議的簡單封裝，可以使用該模塊發(fā)送電子郵件。

5 結論

軟件開發(fā)與軟件測試是軟件生命周期中兩個很重要的組成部分，只有經過了嚴格測試的軟件，它的健壯性、穩(wěn)定性才更高。對于大學生的畢業(yè)設計軟件，不是設計出來了就合格了，只有通過了完整的測試用例測試，才算是一個高質量的畢業(yè)作品。本課題的研究在我?？梢暂^大程度的提高學生畢業(yè)設計應用程序的質量，發(fā)揮自動化測試的優(yōu)勢，極大地推動了教學改革和質量工程建設。通過Python 與Selenium 的結合，實現畢業(yè)設計應用程序的智能測試，這樣既鍛煉了學生的編程能力，促進其專業(yè)技術水平的發(fā)展，同時又符合國家以及企業(yè)對現在大學生這種應用型人才的迫切需求，具有重要的推廣價值。