Web UI 自动化测试框架哪个更适合你？

lsekfe

　最近，项目上出于系统性稳定性、减少测试工作量考虑，打算在 Web 前端引入 BDD。由于上一个项目写了一定的 Cucumber 代码（BDD 测试框架之一），这个框架选型的责任便落到了我的肩膀上了。

　　在我们进行框架选型的时候，着重考虑了一个因素：测试实现脚本是由开发人员编写的，因此最好寻找 JavaScript 支持的框架。在搜索了一天后，选择了三个框架 Cucumber、Robot、Gauge。以下是上述的三个框架入选的原因：
　　Cucumber，团队的开发人员有一些有相关的开发经验、支持 JavaScript。
　　Robot Framework，测试人员接受过相关的培训、不支持 JavaScript。
　　Gauge，可以生成更好的测试报告及自由的书写、支持 JavaScript。不过，主要是我写腻了 Cucumber。
　　随后，便使用三个不同的框架写了几个 UI 测试的 DEMO。在开始之前，让我们了解什么是 BDD。
　　BDD
　　Behavior Driven Development，行为驱动开发是一种敏捷软件开发的技术，它鼓励软件项目中的开发者、QA 和非技术人员或商业参与者之间的协作。
　　与一般的自动化测试（如单元测试、服务测试、UI 测试）不一样的是，BDD 是由多方参与的测试开发方式。如在使用 Protractor 写 Angular 的 E2E 测试的时候，所以的测试都是前端测试人员编写的。BDD 最重要的一个特性是：由非开发人员编写测试用例，而这些测试用例是使用自然语言编写的 DSL（领域特定语言）。
　　换多话来说，业务人员、测试人员、客户等利益相关者，以习惯的方式编写相关的测试用例，再由开发人员去实现相关的测试。如下图所示：

BDD 流程

　　由业务人员编写的测试用例，将是使用如下的形式实现的：
　　* 当我在网站的首页
　　* 输入用户名 "demo"
　　* 输入密码 "mode"
　　* 提交登录信息
　　* 用户应该跳转到欢迎页


　　对于能支持中文的 BDD 框架来说，这就是业务人员和测试人员等编写的用例，他们能轻松地编写出这样的用例，而开发人员便是去实现这一个又一个的 DSL 语句。
　　在我之前的一个项目里，我们遇到了一个问题：测试用例也是由开发人员编写的。这种做法不仅不能体现 BDD 的价值，而且对于开发人员来说，这是在糟蹋代码。如果完全是由开发人员编写的测试，那么为什么我们需要写一个额外的 DSL 层呢？
　　接下来，让我们看看三个测试的一个简单对比表：

BDD 框架对比

　　从某程程度上来看，三个框架差不了多少，每个框架也各自都有自己的问题。
　　1. Cucumber 的 Javascript 版本不支持 HTML 的报表生成。
　　2. Gauge 虽然比较适合我们的要求，但是相关的中文资料比较少。
　　3. Robot 主要的问题是不支持 JavaScript，以及要按 Robot 定义的方式来编写代码。
　　以下是三个框架的示例及详细的对比。
　　Cucumber.js
　　Cucumber 是一个能够理解用普通语言 描述的测试用例的支持行为驱动开发（BDD）的自动化测试工具，用Ruby编写，支持Java和.Net等多种开发语言。
　　·使用自然语言，更易读
　　· 支持表格参数
　　· 支持多种格式的Report：html、junit etc.
　　· 支持多种语言
　　· 支持四种状态的测试步骤：Passed、Failed、Skipped、Pending
　　· 支持使用变形器消除重复
　　· 一个商用的在线 Cucumber 系统：Cucumber Pro
　　DSL Code Examples
　　示例代码：
　　# language: zh-CN
　　功能: 失败的登录
　　  场景大纲: 失败的登录
　　    假设 当我在网站的首页
　　    当 输入用户名 <用户名>
　　    当 输入密码 <密码>
　　    当 提交登录信息
　　    那么 页面应该返回 "Error Page"
　　    例子:
　　      |用户名     |密码      |
　　      |'Jan1'    |'password'|
　　      |'Jan2'    |'password'|


　　Cucumber 支持比较固定的 DSL 格式，即三段式 Given-When-Then，对应的中文便是：假设-当-那么。作为一个历史悠久的框架，它的中文资料相当的丰富，只是在 JavaScript 方面有些不足，不能生成对应的 HTML 报告。
　　其实现代码如下所示：
　　Step Code Examples
　　defineSupportCode(function({Given, When, Then}) {
　　    Given('当我在网站的首页', function() {
　　        return this.driver.get('http://0.0.0.0:7272/');
　　    });
　　    When('输入用户名 {string}', function (text) {
　　        return this.driver.findElement(By.id('username_field')).sendKeys(text)
　　    });
　　    When('输入密码 {string}', function (text) {
　　        return this.driver.findElement(By.id('password_field')).sendKeys(text)
　　    });
　　    When('提交登录信息', function () {
　　        return this.driver.findElement(By.id('login_button')).click()
　　    });
　　    Then('页面应该返回 {string}', function (string) {
　　      this.driver.getTitle().then(function(title) {
　　        expect(title).to.equal(string);
　　      });
　　    });
　　});


　　从代码实现上来说，也是固定的三段式。其底层依赖于 Selenium，因此写法上与 Gauge 的区别并不大。
　　Robot Framework
　　Robot Framework是一款python编写的功能自动化测试框架。具备良好的可扩展性，支持关键字驱动，可以同时测试多种类型的客户端或者接口，可以进行分布式测试执行。
　　关键特性：
　　·使用关键字的机制，更容易上手
　　· 提供了RIDE，对于不熟悉编码的人来说比较友好
　　· 能够精细的控制关键字的scope
　　· Log 和 Report 非常好
　　· 使用变量文件的机制来描述不同的环境
　　· 丰富的关键字库
　　· 内置变量
　　DSL Code Examples
　　示例代码：
　　*** Settings ***
　　Documentation     登录测试 2
　　...
　　Suite Setup       打开浏览器到登录页1
　　Suite Teardown    Close Browser
　　Test Setup        转到登录页
　　Test Template     使用错误的失败凭据应该登录失败
　　Resource          resource.robot
　　*** Test Cases ***               USER NAME        PASSWORD
　　无效的用户名                      invalid          ${VALID PASSWORD}
　　无效的密码                        ${VALID USER}    invalid
　　无效的用户名和密码                 invalid          whatever
　　*** Keywords ***
　　使用错误的失败凭据应该登录失败
　　    [Arguments]    ${username}    ${password}
　　    输入用户名    ${username}
　　    输入密码    ${password}
　　    提交登录信息
　　    登录应该不成功
　　登录应该不成功
　　    Location Should Be    ${ERROR URL}
　　    Title Should Be    Error Page


　　从上面的代码来看，Robot 在某些特定的关键字上，必须使用英语。在关键的代码如关闭浏览器，仍然需要使用 Close Browser 英语这些来实现。
　　Step Code Examples
　　打开浏览器到登录页
　　    Open Browser    ${LOGIN URL}    ${BROWSER}
　　    Maximize Browser Window
　　    Set Selenium Speed    ${DELAY}
　　    Login Page Should Be Open
　　Login Page Should Be Open
　　    Title Should Be    Login Page
　　转到登录页
　　    Go To    ${LOGIN URL}
　　    Login Page Should Be Open
　　输入用户名
　　    [Arguments]    ${username}
　　    Input Text    username_field    ${username}
　　输入密码
　　    [Arguments]    ${password}
　　    Input Text    password_field    ${password}
　　提交登录信息
　　    Click Button    login_button
　　应该跳转到欢迎页
　　    Location Should Be    ${WELCOME URL}
　　    Title Should Be        Welcome Page


　　与上面的 Cucumber 相比，Robot 对于英语的非开发人员来说更加友好。换句话来说，Robot 更像是一个适合于 QA 的语言。作为一个开发人员，可能不太喜欢这种形式。
　　报告示例
　　不过，Robot 提供了一份说尽的报告。细致的展示了每一个测试，以及其步骤时间等等。

　　Gauge
　　Gauge 是 Go 开发的一个跨平台测试自动化工具。它给作者提供了用商业语言测试用例的能力。
　　关键特性：
　　·基于 markdown 的丰富的标记
　　· 支持用任何程序语言来编写测试代码
　　· 支持 plugin 的模块化架构
　　· 跨语言实现一致性。
　　· 简单，灵活和丰富的语法
　　· 开源的，因此它可以自由共享，同时被他人改进
　　· 商业语言测试 : 支持可执行文件的概念
　　· 帮助您创建可维护和可理解的测试套件
　　· 支持外部数据来源
　· IDE Support
　　DSL Code Examples
　　示例代码：
　　失败的登录
　　===
　　     |用户名   |密码     |
　　     |--------|--------|
　　     |Jan1    |password|
　　     |Jan2    |password|
　　失败的登录
　　-----------
　　* 当我在网站的首页
　　* 输入用户名 <用户名>
　　* 输入密码 <密码>
　　* 提交登录信息
　　* 页面应该返回 "Error Page"


　　与 Robot 和 Cucumber 不一样的是，Gauge 使用的是大家更熟悉的 Markdown 形式的 DSL。并且从形式上来说，更加自由。List 中的每一行，就代表着一个元素。因此，其对应的实现代码也更加的自由。
　　Step Code Examples
　　step("当我在网站的首页", async function () {
　　  await page.goto('http://0.0.0.0:7272/');
　　});
　　step("输入用户名 <query>", async function (query) {
　　  await page.click('#username_field');
　　  await page.type(query)
　　});
　　step("输入密码 <query>", async function (query) {
　　  await page.click('#password_field');
　　  await page.type(query)
　　});
　　step("提交登录信息", async function () {
　　  await page.click('#login_button')
　　});
　　step("页面应该返回 <query>", async function(query){
　　  await page.waitFor('h1');
　　  const text = await await page.$eval('#container h1', h1 => {
　　    return h1.innerHTML;
　　  });
　　  expect(text).to.equal(query);
　　});


　　上面采用的是 Node.js 8 支持的异步写法，除此与 cucumber.js 写的代码并没有太多的差异。
　　报告示例
　　至于，Gauge 生成的 UI 并没有 Robot 那么详细，但是看上去现代。