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Lego-美团接口自动化测试实践

作者：互联网

Lego-美团接口自动化测试实践

一、概述
1.1 接口自动化概述
众所周知，接口自动化测试有着如下特点：

低投入，高产出。
比较容易实现自动化。
和UI自动化测试相比更加稳定。
如何做好一个接口自动化测试项目呢？

我认为，一个“好的”自动化测试项目，需要从“时间”、“人力”、“收益”这三个方面出发，做好“取舍”。

不能由于被测系统发生一些变更，就导致花费了几个小时的自动化脚本无法执行。同时，我们需要看到“收益”，不能为了总想看到100%的成功，而少做或者不做校验，但是校验多了维护成本一定会增多，可能每天都需要进行大量的维护。

所以做好这三个方面的平衡并不容易，经常能看到做自动化的同学，做到最后就本末倒置了。

1.2 提高ROI
想要提高ROI（Return On Investment，投资回报率），我们必须从两方面入手：

减少投入成本。
增加使用率。
针对“减少投入成本”
我们需要做到：

减少工具开发的成本。尽可能的减少开发工具的时间、工具维护的时间，尽可能使用公司已有的，或是业界成熟的工具或组件。
减少用例录入成本。简化测试用例录入的成本，尽可能多的提示，如果可以，开发一些批量生成测试用例的工具。
减少用例维护成本。减少用例维护成本，尽量只用在页面上做简单的输入即可完成维护动作，而不是进行大量的代码操作。
减少用例优化成本。当团队做用例优化时，可以通过一些统计数据，进行有针对性、有目的性的用例优化。
针对“增加使用率”
我们需要做到：

手工也能用。不只是进行接口自动化测试，也可以完全用在手工测试上。
人人能用。每一个需要使用测试的人，包括一些非技术人员都可以使用。
当工具用。将一些接口用例当成工具使用，比如“生成订单”工具，“查找表单数据”工具。
每天测试。进行每日构建测试。
开发的在构建之后也能触发测试。开发将被测系统构建后，能自动触发接口自动化测试脚本，进行测试。
所以，我这边开发了Lego接口测试平台，来实现我对自动测试想法的一些实践。先简单浏览一下网站，了解一下大概是个什么样的工具。
在这里插入图片描述
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1.3 Lego的组成
Lego接口测试解决方案是由两部分组成的，一个就是刚刚看到的“网站”，另一个部分就是“脚本”。

下面就开始进行“脚本设计”部分的介绍。

二、脚本设计
2.1 Lego的做法
Lego接口自动化测试脚本部分，使用很常见的Jenkins+TestNG的结构。
在这里插入图片描述
相信看到这样的模型并不陌生，因为很多的测试都是这样的组成方式。

将自动化测试用例存储至MySQL数据库中，做成比较常见的“数据驱动”做法。

很多团队也是使用这样的结构来进行接口自动化，沿用的话，那在以后的“推广”中，学习和迁移成本低都会比较低。

2.2 测试脚本
首先来简单看一下目前的脚本代码：

ublic class TestPigeon {
    String sql;
    int team_id = -1;

    @Parameters({"sql", "team_id"})
    @BeforeClass()
    public void beforeClass(String sql, int team_id) {
        this.sql = sql;
        this.team_id = team_id;
        ResultRecorder.cleanInfo();
    }

    /**
     * XML中的SQL决定了执行什么用例, 执行多少条用例, SQL的搜索结果为需要测试的测试用例
     */
    @DataProvider(name = "testData")
    private Iterator<Object[]> getData() throws SQLException, ClassNotFoundException {
        return new DataProvider_forDB(TestConfig.DB_IP, TestConfig.DB_PORT, 
            TestConfig.DB_BASE_NAME,TestConfig.DB_USERNAME, TestConfig.DB_PASSWORD, sql);
    }

    @Test(dataProvider = "testData")
    public void test(Map<String, String> data) {
        new ExecPigeonTest().execTestCase(data, false);
    }

    @AfterMethod
    public void afterMethod(ITestResult result, Object[] objs) {...}

    @AfterClass
    public void consoleLog() {...}
}

在这里插入图片描述
有一种做法我一直不提倡，就是把测试用例直接写在Java文件中。这样做会带来很多问题：修改测试用例需要改动大量的代码；代码也不便于交接给其他同学，因为每个人都有自己的编码风格和用例设计风格，这样交接，最后都会变成由下一个同学全部推翻重写一遍；如果测试平台更换，无法做用例数据的迁移，只能手动的一条条重新输入。

所以“测试数据”与“脚本”分离是非常有必要的。

网上很多的范例是使用的Excel进行的数据驱动，我这里为什么改用MySQL而不使用Excel了呢？

在公司，我们的脚本和代码都是提交至公司的Git代码仓库，如果使用Excel……很显然不方便日常经常修改测试用例的情况。使用MySQL数据库就没有这样的烦恼了，由于数据与脚本的分离，只需对数据进行修改即可，脚本每次会在数据库中读取最新的用例数据进行测试。同时，还可以防止一些操作代码时的误操作。

这里再附上一段我自己写的DataProvider_forDB方法，方便其他同学使用在自己的脚本上：

import java.sql.*;
import java.util.HashMap;
import java.util.Iterator;
import java.util.Map;

/**
 * 数据源 数据库
 *
 * @author yongda.chen
 */
public class DataProvider_forDB implements Iterator<Object[]> {

    ResultSet rs;
    ResultSetMetaData rd;

    public DataProvider_forDB(String ip, String port, String baseName, 
        String userName, String password, String sql) throws ClassNotFoundException, SQLException {
        
        Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
        String url = String.format("jdbc:mysql://%s:%s/%s", ip, port, baseName);
        Connection conn = DriverManager.getConnection(url, userName, password);
        Statement createStatement = conn.createStatement();

        rs = createStatement.executeQuery(sql);
        rd = rs.getMetaData();
    }

    @Override
    public boolean hasNext() {
        boolean flag = false;
        try {
            flag = rs.next();
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return flag;
    }

    @Override
    public Object[] next() {
        Map<String, String> data = new HashMap<String, String>();
        try {
            for (int i = 1; i <= rd.getColumnCount(); i++) {
                data.put(rd.getColumnName(i), rs.getString(i));
            }
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        Object r[] = new Object[1];
        r[0] = data;
        return r;
    }

    @Override
    public void remove() {
        try {
            rs.close();
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

2.3 配置文件
上面图中提到了“配置文件”，下面就来简单看一下这个XML配置文件的脚本：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE suite SYSTEM "http://testng.org/testng-1.0.dtd">
<suite name="Pigeon Api测试" parallel="false">

    <test name="xxx-xxx-service">
        <parameter name="sql"
                   value="SELECT * FROM API_PigeonCases 
                   WHERE team_id=2
                   AND isRun=1
                   AND service='xxx-xxx-service'
                   AND env='beta';"/>
        <classes>
            <class name="com.dp.lego.test.TestPigeon"/>
        </classes>
    </test>

    <listeners>
        <listener class-name="org.uncommons.reportng.HTMLReporter"/>
        <listener class-name="org.uncommons.reportng.JUnitXMLReporter"/>
    </listeners>
</suite>

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对照上图来解释一下配置文件：

SQL的话，这里的SQL主要决定了选取哪些测试用例进行测试。
一个标签，就代表一组测试，可以写多个标签。
“listener”是为了最后能够生成一个ReportNG的报告。
Jenkins来实现每日构建，可以使用Maven插件，通过命令来选择需要执行的XML配置。
这样做有什么好处呢？

使用SQL最大的好处就是灵活
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如上面的这个例子，在数据库中会查询出下面这56条测试用例，那么这个标签就会对这56条用例进行逐一测试。

多标签时，可以分组展示
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使用多个标签来区分用例，最大的好处就是也能在最后的报告上，达到一个分组展示的效果。

报告更美观丰富
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由于使用了ReportNG进行报告的打印，所以报告的展示要比TestNG自带的报告要更加美观、并且能自定义展示样式，点开能看到详细的执行过程。
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如果有执行失败的用例，通常报错的用例会在最上方优先展示。

支持多团队
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当两个团队开始使用时，为了方便维护，将基础部分抽出，各个团队的脚本都依赖这个Base包，并且将Base包版本置为“SNAPSHOT版本”。使用“SNAPSHOT版本”的好处是，之后我对Lego更新，各个业务组并不需要对脚本做任何改动就能及时更新。

当更多的团队开始使用后，比较直观的看的话是这个样子的：

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每个团队的脚本都依赖于我的这个Base包，所以最后，各个业务团队的脚本就变成了下面的这个样子：

在这里插入图片描述
可以看到，使用了Lego之后：

由于，所有测试用例都在数据库所以这段脚本基本不需要改动了，减少了大量的脚本代码量。

有些同学要问，有时候编写一条接口测试用例不只是请求一下接口就行，可能还需要写一些数据库操作啊，一些参数可能还得自己写一些方法才能获取到啊之类的，那不code怎么处理呢？

下面就进入“用例设计”，我将介绍我如何通过统一的用例模板来解决这些问题。

三、用例设计
3.1 一些思考
我在做接口自动化设计的时候，会思考通用、校验、健壮、易用这几点。

通用

校验
在写自动化脚本的时候，都会想“细致”，然后“写很多”的检查点；但当“校验点”多的时候，又会因为很多原因造成执行失败。所以我们的设计，需要在保证充足的检查点的情况下，还要尽可能减少误报。

健壮
执行测试的过程中，难免会报失败，执行失败可能的原因有很多，简单分为4类：
在这里插入图片描述

那针对上面的情况：

通过这些手段，提高测试用例的健壮性，让每一条自动化测试用例都能很好的完成测试任务，真正发挥出一条测试用例的价值。

易用

3.2 Lego接口自动化测试用例
说了这么多，那我们来看一下一条Lego接口测试用例的样子。

一条Lego自动用例执行顺序大概是如下图这样：
在这里插入图片描述
简单区分一下各个部分，可以看到：
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那上面图中提到了两个名词：

下面会先对这两个名词做一个简单的介绍。

3.3 参数化
比如一个请求需要用到的参数。

{
	"sync": false,
	"cityId": 1,
	"source": 0,
	"userId": 1234,
	"productId": 00004321
}

这个例子中有个参数"productId": 00004321，而由于测试的环境中，表单00004321很可能一些状态已经发生了改变，甚至表单已经删除，导致接口请求的失败，那么这时候，就很适合对"productId": 00004321进行参数化，比如写成这样：

{
	"sync": false,
	"cityId": 1,
	"source": 0,
	"userId": 1234,
	"productId": ${myProductId}
}

所以对“参数化”简单的理解就是：
通过一些操作，将一个“值”替换掉测试用例里的一个“替代字符”
${myProductId} 的值可以通过配置获取到：

“参数化”实例
下面我们来看一个“参数化”的实例：

（1） 首先我们在参数化维护页面中新建一个参数化，shopdealid。
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通过配置我们可以看到这个参数的值，是执行了一条SQL后，取用执行结果中DealID字段的值。

（2） 在用例中，将需要这个表单号的地方用${shopdealid}替代。
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那在编写测试用例的时候，大家可以看一下这个放大的图片，在这里的ProductID的值并不是硬代码一个固定的表单号，而是选择了刚才配置的参数化数据。

（3） 执行结果中，${shopdealid} 变为实时查询数据库的来的一个真实的表单号。
在这里插入图片描述
从结果中可以看到，我们的这个参数被替换成了一个有效的值，而这个值就是我们刚刚配置的那个SQL实时查询而来的。

“参数化”的场景
多个测试用例使用同一个参数进行测试

如50条测试用例都使用同一个id作为参数进行测试，这时候我们需要变更这个id。

无参数化时：

测试数据过期导致测试用例执行失败

如一条用例参数需要传入Token，但是Token会因为时间问题而导致过期，这时候用例就失败了。

无参数化时：

有参数化时：

数据库获取有效测试数据

参数中需要传入DealId作为参数，写死参数的话，如果这个DealId被修改引起失效，那这条测试用例就会执行失败。

不使用Lego时：

在Lego上的方案： - 使用参数化，实时获取sql结果，查询出一条符合条件的dealId来实现。 - 使用参数化，调用写好的“生成订单”接口用例实现，拿单号来实现。 - 前后置动作，插入一条满足条件的数据。

3.4 前后置动作
“前后置动作”的概念就比较好理解了：

在接口请求之前（或之后），执行一些操作

目前前后置动作支持6种类型：

这里的SQL同时支持Select操作，这里其实也是做了一些小的设计，会将查询出来的全部的结果，放入到这个全局Map中。

比如查询一条SQL得到下表中的结果：

id | 　　　name　　　 | 　　　age　　　 | 　　　number　　　 :–: | :–: | :–: | :–: | :–: 0 | 张三 | 18 | 1122 1 | 李四 | 30 | 3344

那我们可以使用下面左边的表达式，得到对应的结果：

也可以用：

这样的设计，更加帮助在用例设计时，提供数据准备的操作。

“前后置动作”实例
（1） 首先我们在前后置维护页面中新建一个动作，获取库存上限未卖光团单 。
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这个配置也是可以支持在线调试的，在调试中，可以看到可以使用的参数化：
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（2） 在测试用例中的前置动作，添加获取库存上限未卖光团单 。
在这里插入图片描述
这样就可以在整个测试用例中，使用${pre.ProductID}，来替换掉原有的数据信息。
（3） 最后请求接口，返回了执行成功 。
在这里插入图片描述
Q & A
Q：那如果同样是获取三个参数，使用3个“参数化的Select操作”和使用1个“前置动作的Select操作”又有什么不同呢？

A： 不同在于执行时间上。 比如，我们查询最新的有效团单的“单号”“下单人”和“手机号”三个字段。 使用3个“参数化的Select操作”：可能当执行 单 号 的 时 候 得 到 的 订 单 号 是 “ 10001 ” ， 但 是 当 执 行 到 {单号}的时候得到的订单号是“10001”，但是当执行到 单号的时候得到的订单号是“10001”，但是当执行到{下单人}的时候，可能有谁又下了一单，可能取到的下单人变成了“10002”的“李四”而不是“10001”的“张三”了，最后可能“单号”“下单人”和“手机号”三个字段去的数据并非同一行的数据。 而使用“前置动作的Select操作”：就可以避免上面的问题，因为所有字段的数据是一次性查询出来的，就不会出现错位的情况。

Q : 那“参数化的Select操作”和“前置动作的Select操作”这样不同的取值时机又有什么好用之处呢？

A : 由于“前置动作”一定是接口请求前执行，“参数化”一定是用到的时候才执行这样的特性。 所以在检查点中，如果要验证一个数据库字段在经过接口调用后发生了变更，那使用“前置动作”和“参数化”同时去查询这个字段，然后进行比较，不一致就说明发生了变化。 所以根据使用场景，选择合适的参数化方式，很重要，选择对了，能大大提升测试用例的测试数据健壮性。

3.5 执行各部分
回到一开始的流程图，可以按照一类一类来看执行过程。

测试发起
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测试发起基本还是使用的Jenkins，稳定、成熟、简单、公司工具组支持，也支持从Lego的Web页面进行执行操作。

数据 / 环境准备
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使用 @DataProvider 的方式，从DB数据库中读取测试用例，逐一执行进行测试。

测试执行
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在正式执行测试用例之前，会先进行一波参数替换的动作，在调用接口之后，还会执行一次参数替换动作。
在这里插入图片描述
参数替换后会进行前置动作的执行，然后在调用接口之后还会执行测试后动作，最后执行后置动作。
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接口请求这部分就没什么好说的了，就是通过接口请求的参数，请求对应的接口，拿到返回结果。

这里的话是为了方便通用，所以要求返回的结果都是使用的String类型。这样做最大的好处就是。比如说我现在有一种新的接口类型需要接入。那只需要写一个方法能够请求到这个接口，并且拿到String类型的返回结果，就可以很快将新的接口类型接入Lego测试平台进行接口测试。

检查点校验
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检查点部分是一条自动化测试用例的精髓，一条自动化测试用例是否能真正的发挥它的测试功能，就是看QA对这条测试用例的检查点编写是否做了良好设计。在Lego平台上，目前我拥有的检查点有6种不同的类型。

JsonPath的基本写法是：{JsonPath语法}==value

JsonPath的语法和XPath的语法差不多，都是根据路径的方法找值。这里也是主要是针对返回结果为JSON数据的结果，进行检查。

具体的JsonPath语法可以参考：https://github.com/json-path/JsonPath

说完了“JsonPath的语法”，现在说一下“JsonPath检查点的语法”，“JsonPath检查点的语法”是我自己想的，主要针对以下几种数据类型进行校验：

(1) 字符串类型结果检验

例如：

(2) 数值校验

例如：

(3) List结果检验

例如：

(4) 时间类型处理

时间戳转日期时间字符串：.todate

例如：

当JsonPath返回的结果是列表的形式时
在这里插入图片描述
除此之外，还有非常多的花样玩法
JsonPath中的检查支持“参数化”和“前后置动作”，所以会看到很多如：

{$.param}=‘${param}’ && {$.param}==${pre.param}

这样的检查点：

“参数化”和“前后置动作”也支持递归配置，这些都是为了能够让接口自动化测试用例写的更加灵活好用。

测试结果
在这里插入图片描述
使用ReportNG可以打印出很漂亮的报告。

报告会自定义一些高亮等展示方式，只需要在ReportNG使用前加上下面的语句，就可以支持“输出逃逸”，可使用HTML标签自定义输出样式。

System.setProperty("org.uncommons.reportng.escape-output", "false");

后期优化
在这里插入图片描述
当使用Jenkins执行后，通过Jenkins API 、和Base包中的一些方法，定时获取测试结果，落数据库，提供生成统计图表用。
四、网站功能
4.1 站点开发
既然打算做工具平台了，就得设计方方面面，可惜人手和时间上的不足，只能我一人利用下班时间进行开发。也算是担任了Lego平台的产品、后端开发、前端开发、运维和测试等各种角色。

Jenkins+TestNG+ReportNG+我自己开发的基本接口自动化测试Base jar包，基本上没什么太大难度。但是站点这块，在来美团之前，还真没开发过这样的工具平台，这个算是我的第一个带Web界面的工具。边Google边做，没想到不久还真的架起来了一个简易版本。

使用 Servlet + Jsp 进行开发，前端框架使用Bootstrap，前端数据使用jstl，数据库使用MySQL，服务器使用的公司的一台Beta环境Docker虚拟机，域名是申请的公司内网域名，并开通北京上海两侧内网访问权限。

功能上基本都是要满足的，界面上，虽然做不到惊艳吧，但是绝对不能丑，功能满足，但是长得一副80年代的界面，我自己都会嫌弃去使用它，所以界面上我还是花了一些时间去调整和设计。熟练以后就快多了。

4.2 整体组成
在这里插入图片描述
目前Lego由五个不同的项目组成，分别是“测试脚本”、“Lego-web页面项目”、“用于执行接口测试的base包”、“小工具集合Lego-kit”和“lego-job”，通过上图可以看出各项目间的依赖关系。

细化各个项目的功能，就是下图：
在这里插入图片描述
简单来说，网站部分和脚本是分离的，中间的纽带是数据库。所以，没有网站，脚本执行一点问题也没有；同样的，网站的操作，和脚本也没有关系。

4.3 使用-日常维护
Step 1
在这里插入图片描述
每天上班来会收到这样的测试邮件，通过邮件能知道昨晚执行的情况。如果有报错，可以点击“详细报告链接”，跳转到在线报告。

Step 2
在这里插入图片描述
在现报告可以直接看到执行报错的信息，然后点击“LEGO维护传送门”，可以跳转到Lego站点上，进行用例维护。

Step 3
跳转到站点上以后，可以直接展示出该条测试用例的所有信息。定位，维护、保存，维护用例，可以点击“执行”查看维护后的执行结果，维护好后“保存”即可。

仅仅3步，1~2分钟即可完成对一条执行失败的用例进行定位、调试和维护动作。

4.4 用例编辑
在这里插入图片描述
通过页面，我们就可以对一条测试用例进行：

4.5 在线调试
在这里插入图片描述
lego-web项目同样的使用base进行的用例执行，所以执行结果和打印都与脚本执行的一致的。

4.6 用例生成工具

为了更方便的写用例，针对部分接口开发了一键批量生成用例的小工具。

4.7 执行结果分析
通过Jenkins接口、Base包中基础Test方法，将结果收集到数据库，便于各组对测试结果进行分析。
在这里插入图片描述
这是每天执行后成功率走势图：
在这里插入图片描述
也可以按月进行统计，生成统计的图表，帮助各个团队进行月报数据收集和统计。

4.8 失败原因跟踪
有了能直观看到测试结果的图表，就会想要跟踪失败原因。
在这里插入图片描述
所以在成功率数据的右边，会有这样的跟踪失败原因的入口，也可以很直观地看到哪一些失败的原因还没有被跟踪。点开后可以对失败原因进行记录。
在这里插入图片描述
最后会有生成图表，可以很清晰地看到失败原因以及失败类型的占比。

4.9 代码覆盖率分析
结合Jacoco，我们可以对接口自动化的代码覆盖率进行分析。
在这里插入图片描述
在多台Slave机器上配置Jacoco还是比较复杂的，所以可以开发覆盖率配置辅助工具来帮助测试同学，提高效率。
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4.10 用例优化方向
除了上面的图表，还会给用例优化提供方向。
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通过用例数量统计的图表，我们可以知道哪些服务用例还比较少，哪些环境的用例还比较少，可以比较有针对性的进行测试用例的补充。
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通过失败原因的图表，我们可以改善自己用例中的“参数化”和“前后置动作”的使用，增加测试用例的健壮性。
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通过线上接口调用量排序的图表。我们可以有效的知道优先维护哪些服务的测试用例，通过表格中，我们可以看到，哪些服务已经覆盖了测试用例，哪些没有被覆盖， 给各组的QA制定用例开发计划，提供参考。
在这里插入图片描述
同时在维护接口自动化测试的时候，都会看到用例评分的情况，来协助QA提高用例编写的质量。

4.11 收集反馈/学习
还做了“需求白板”，用来收集使用者的需求和Bug。除此之外，Lego平台已经不只是一个接口测试的平台，还可以让想学习开发的QA领任务，学习一些开发技巧，提高自己的代码能力。

五、总结

标签：Lego,美团,接口,用例,测试用例,参数,测试,执行
来源： https://blog.csdn.net/zljain/article/details/112557021