高效APP自动化实践进取之路

工作这么久,已近不惑之年,将这些年的一些经验教训沉淀下,给后来的小伙伴们分享下,希望能对大家有用。这篇文章作为开山之作吧,感谢云加社区的平台提供一席之地。

目标 - 要干啥

手机作为一个工具已经成为大家日常生活和工作的重要组成部分,APP的使用也越来越普及,在生活和工作中扮演着越来越重要的部分,其产品的研发也越发火热。有研发就有测试,有测试就想要自动化,APP的自动化工具现在也是百花齐放,不管大小公司大小产品,没做自动化感觉差点啥。本文简单介绍下从无到有做自动化,我经历的一些产品实践中的想法和经验。

自动化能用来干啥?

(1)直接测试新功能?有钱有人有时间未必不可行啊!测试驱动开发,需求分析后,自动化测试和开发同步进行,或者说先于开发进行,这是敏捷开发的一种重要实践。这个实践很好很好哈,将缺陷消灭在编程阶段,但是,好的东西它贵啊,真贵啊,要有人有能力,有时间有资源去实现。

(2)自动化不只可以用来做自动化测试,还可以做自动化环境部署,自动化数据准备,等等。根据项目的需求,还有项目的技术能力,有多少人,干多少事。

(3)回归测试自动化,这个也是大家说的最多的自动化,多用于产品的回归测试中。当产品生命周期比较长,功能点众多,后期产品逐步增加新功能,或者是修改老功能,已有功能的回归测试会越来越多,产品稳定的情况下,用自动化实现产品已有功能和重点缺陷的回归测试,是个不错的买卖,性价比比较高。

(4)稳定的输出结果,替代人工测试。测试人员写自动化就是为了让自己以后失业??呵呵,开玩笑,只要产品有新功能,就需要不断维护自动化,产品变了自动化也相应的需要去变化,我们就有了新工作要去做呀。但是不可否认的是,有了自动化后,后期回归测试需要的人力资源会愈来愈少,而且,自动化测试执行稳定,同样的用例和数据跑出来的结果也是一样的,不会出现测试同样的功能张三没发现缺陷李四发现了缺陷。

说了这么多,都没说到APP自动化。自动化的思路和原则都是一样的,区别是不同的产品和平台,使用的技术和注意的侧重点稍有不同。本文从APP自动化的角度,介绍下自动化的一些实践和方案。

方案 - 啥方法

我们要实现的APP自动化方案,简单来说,包括了自动化打包,自动化部署,和自动化测试这几个部分。如果有条件,还可以加上精准测试的覆盖率分析等实践。这些步骤可以通过持续集成工具,如Jenkins,集合中一起,根据项目需求和情况部署多种方式使用。实现这个方案可能用到的工具有:Appium,Jenkins,Android Studio,python,shell,git,svn,等。

自动化打包是指结合开发的源代码库,通过脚本或者工具拉取最新或者特定分支的源代码,将其编辑打包,生成部署包。这里注意测试包和生产包的区别,一般使用不同的脚本,或者配置不同的变量来控制。此处建议使用各自独立的脚本,避免手工设置或输入一些参数造成的失误。如果项目是基于maven的,依赖第三方的库要去下载,这个打包可能会是一件比较耗时的事情。

自动化部署是指将部署包安装到指定的环境里,启动服务以供使用。这里一般会涉及到文件的解压,拷贝,编辑,环境变量的设置,服务的启动,对多个服务器的访问,等等。一般使用脚本或者部署工具实现。有些项目也会将自动化打包和自动化部署集成到一起实现。

自动化测试指的就是测试用例的自动化。拿到产品后一般的过程是,先做测试用例设计,挑出适合自动化的用例来,做个用例评审,然后再去做自动化。这样保证好钢用在刀刃上,性价比最高。啥样的用例适合自动化呢,一个是业务决定的,一个是技术决定的?核心的业务,容易实现的业务,现有的技术水平能实现的。

选好了自动化用例后,后边就是它们的设计和实现,这个时候一般考虑要到以下几个方面。

(1)数据和用例的分离。自动化用例不是一次性的产品,写出来后被长期反复执行,才能实现它的最大价值,这就涉及到后期自动化用例维护的成本。所以我们写自动化用例的时候,就要慎重考虑到这个用例是否易于维护。数据和用例的分离是最基础的,可以提高其执行效率,因为实际测试时大都是同样的场景下要测试不同类型的数据,数据和步骤分离后就可以复用步骤,一旦发生变化时,不用到处修改。

(2)页面和操作的分离。页面的变化频率一般高于操作步骤,也就是说,页面上元素的位置可能经常变化,但是其功能时不变的,而且多个用例需要操作同样的页面元素。实现了页面和操作分离后,只需要维护一处的元素路径信息,操作中都是对它的引用而不用修改,降低其维护成本。

(3)操作和用例的分离。用例包含业务逻辑的验证点,而操作是实现业务逻辑的步骤。一个操作可能会被多个用例调用,比如说,若干个测试用例中都有创建订单操作,将此操作分离出来后,一旦创建订单的步骤发生了修改,只需要此操作的实现,用例中的步骤都是对他的引用而不用修改。

(4)执行的稳定性。自动化测试,尤其是页面自动话,还有涉及到多个产品交互的自动化,其运行稳定性是个大问题。也就是说,同样的自动化用例,这次执行通过了,下次因为网络延迟,或者其他产品响应慢,页面刷不出来,结果没有及时返回,等情况,可能就执行失败了。这个时候就要采取各种手段,来保证自动化用例执行的稳定性。一般会带来额外的开销,如反复调用系统服务,延长等待时间,等等。

(5)执行的效率。为了保证稳定性,有时候就会牺牲自动化执行的效率。比如说本来各种情况完美的情况下1s就能执行完一条用例,但是遇上网络延迟,其他产品返回结果慢等情况,可能90s才能执行成功。为了保证稳定性,加上了90s的等待时间,用例就从1s延长到了90s。此时我们也可以采取一些手段来减少等待时间,比如说轮询机制,没接到返回结果之前,多次调用查询结果方法,直到完成为止,而不是所有情况下都等待90s。

如果产品的依赖环境特别复杂,推荐一个利器,那就是挡板服务。挡板竖起来,后边服务就不用等待了,可以直接模拟各种返回结果,关注于本产品的业务逻辑即可,大大提高测试执行稳定性啊。但是,此处有好几个但是,请注意!

(1)一个是挡板测试只是模拟其他系统的返回,是否能完整模拟到真实情况,这个要打一定折扣。此处风险极高,请特别注意。

(2)一个是挡板服务的开发需要投入一定成本,尤其是复杂系统的数据模拟,各种情况各种数据不亚于开发一个后台系统,性价比需要考虑下。

(3)一个是有些服务很难或者无法使用挡板服务实现,例如没有对外暴露的接口调用,或者授权方案无法模拟,等。

(4)挡板服务也是一个独立的系统,挡板服务本身的问题也会给测试带来一定风险。

覆盖率分析可以用来检查自动化测试,或者是手工测试,的执行效果。它会启动一个独立的服务,监控代码哪些做测试时被执行,最后生成所有测试执行过的代码覆盖率报告,可以从包覆盖,文件覆盖,代码行覆盖,分支覆盖等维度检查测试执行的效果。

实践 - 怎么干

不要提前优化!一步一步来,根据现有的人力和技术实现能自动化的部分。也就是说,基于最基本的原则,先把自动化跑起来,能提高一点效率的同时,也能激发大家的兴趣,满足团队的成就感。罗马不是一天建成的,胖子也不是一口就吃起来的。先把眼前的事情做好,后续根据需要慢慢优化和增加新内容。

假设我们要实现自动化的APP产品所在产品线如下图所示,我们的自动化实现怎么做呢?

APP系统部署图

这么复杂的产品线,依赖于这么多的产品,妥妥的稳定性很不好做啊。咋办勒?凉拌啊~~哈哈哈,一步一步来。如前文所说,先做自动化打包,再做自动化部署,然后再做自动化测试,最后有条件再上挡板测试,覆盖率分析,等等。整体的测试方案实现内容如下图所示:

APP自动化测试方案

以上每个步骤的实践可以分批逐步实现,从上到下逐步优化。每个部分的实现如果展开来讲,内容都太多了,本篇文章难以展开讨论,此处就给出各个部分推荐使用的一些工具。

自动化打包

(1)首推Jenkins,本身就提供了界面化的连接访问各种版本控制工具的连接方式,如git,svn等等,可以比较方便的配置连接代码库,下载地址代码,然后配合Jenkins的部署命令和各依赖关系设置,环境设置等功能,可以方便的实现自动化打包。当然,前期需要使用Android Studio配置相应的环境,下载依赖包啥的。

(2)手写shell和bash脚本,甚至Java等程序。如果不想专门搭建一个Jenkins服务器实现打包的功能,可以自己手写shell和bash脚本实现打包,甚至可以使用Java,python等语言编码实现,看各位更熟悉那种技术了。

(3)其他持续集成工具。其他业界也有很多打包工具可以使用,如Ant,等。

自动化部署

(1)依然首推Jenkins。可以通过页面操作,方便集成各种工具。

(2)写程序或者脚本实现。黑猫白猫抓到耗子就是好猫,大家用最方便的就行。

(3)其他部署工具。

自动化测试

(1)Appium:脚本语言编写,成熟稳定的自动化框架,容易上手。

(2)夜神模拟器:模拟手机操作,还可以查看页面元素路径,方便实现抓取页面元素。

(3)各种脚本语言:辅助实现自动化步骤中的各种操作。

(4)其他自动化框架。

挡板测试

(1)Flask:轻便,容易上手,试错成本低,使用python实现。

(2)其他开源挡板程序,如moco,Mockito,EasyMock,jMock,JMockit,等等。

覆盖率分析

(1)NYC:分析JS代码的覆盖率,istanbul的升级版。

(2)其他覆盖率分析工具。

使用 - 咋用呢

自动化用例编写完成后,如何能最大程度发挥它的价值呢?建议是尽可能的提高其有效执行次数。很多团队自动化用例写出来后,因为维护成本高、执行时间长等各种原因,很少执行自动化,或者有些用例就不再执行。从某些角度上来说,不再执行的用例就时死的用例,不再有价值了。这就造成了很大浪费。为了减少这些浪费,建议中初期写用例的时候,不要求多。稳中求进,写出来的用例后期要维护和使用起来,才能发挥其最大的价值。

如果原有自动化用例维护成本高,建议在合适的时机,对自动化进行重构,梳理出一份可以维护和使用的用例。可以一步步做,但是请不让代码死掉,失去他们存在的意义。

如果自动化用例全部执行时间长,建议单独搭建一个跑自动化的服务器,每个版本主要功能稳定后尽早启动全量回归测试,或者是利用周末和晚上的时间,大量执行全量的自动化。

自动化执行可以根据需要分批执行不同的代码,比如版本提交后,可以执行少量的版本验收用例,十分钟内能跑完的。大功能体测后,可以跑一边主流程用例,看看其对主要流程的影响。特定场景下,比如说单独需要某个模块的测试情况,可以只执行单独模块的用例。这些都需要做自动化测试设计时,对用例进行规划,编写自动化用例的时候,将其添加到相应的测试集合中。

结束语

写到一半的时候,我就发现这个题目太大啦!不是一篇文章能讲清楚的事情。各处的细节说的不清楚的地方,后续我再补充详细说吧。以上就是这次要分享的内容了,希望对大家有一二参考,提供一些帮助。

感谢刚参加的技术创组101训练营提供的指导,让我迈出了第一步。后续继续努力!

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