譯者 | 陳峻

審校 | 孫淑娟

眾所周知，無論是桌面應用、Web應用、還是移動應用，在投放到市場之前，都需要經過嚴格的測試。而由于功能性測試能夠檢驗應用程序的各項操作與功能，是否符合既定的需求規范，因此它往往被認為是在整個測試生命周期中，最關鍵且成本最高的一項活動。對此，自動化的功能性測試則能夠在提升軟件質量的同時，降低有效的成本。下面，我將和您一起探討如何基于Web應用，設計出功能性測試用例，并使用典型的測試工具對其自動化。

功能性測試的流程與分類

在功能性測試中，測試人員會根據所有的功能需求規范，驗證被測軟件是否符合要求，是否能夠按照預期工作，及時發現它與規范之間的“差異”。簡單而言，這是一種黑盒技術，測試人員并不知道軟件的內部邏輯與細節（如圖1），只需讓測試用例遵從規范開展即可。通常，功能性測試的流程包括：

1.向被測系統提供測試性輸入

2.從被測系統獲取結果輸出

3.驗證實際輸出是否符合規范所預期的輸出

圖1-功能性黑盒測試

從測試類型上分，功能性測試包括如下幾種（如圖2）：

• 單元
• 冒用
• 健全測試（Sanity）
• 集成
• 系統
• 回歸測試
• 其他更多

圖2-功能性測試類型

在此，我將重點介紹用于測試應用功能的集成性系統測試。

自動化功能性測試

從測試伊始，我們就知道可以采取手動與自動兩種不同的執行方式。其中，手動測試是指測試人員需要直接與應用程序進行交互；而自動化測試是指測試人員使用諸如Maveryx之類的自動化工具，通過編程的方式、或基于腳本來自動實現，以及在無代碼的自動化（例如，關鍵字驅動方法）環境中實現。

注意，此處的基于腳本的測試是指用Java、C#和Python等編程語言來編寫測試腳本。當然，這對測試人員的編程水平要求較高。而無代碼測試則是構建在諸如：從下拉菜單中選擇，或者通過拖放測試組件等方式之上。因此，它對于測試人員的編程水平要求不高。

一個測試用例

許多Web應用都離不開用戶登錄這一基本功能。下面，我將在https://opensource-demo.orangehrmlive.com/上，擬定如下功能規范：

• 用戶可以根據登錄頁面上的提示，使用用戶名和密碼憑證（如圖3）登錄并訪問OrangeHRM演示系統。

圖3-OrangeHRM演示網站

• 當用戶輸入有效的用戶名和密碼，并單擊登錄按鈕時，用戶可以看到應用的儀表板界面（如圖4）。

圖4-儀表板網頁

• 當用戶輸入無效的名稱和/或密碼，并單擊登錄按鈕時，系統會顯示一條錯誤消息：“無效憑據”（如圖5）。

圖5-無效憑據錯誤

• 如果用戶名或密碼為空，單擊登錄按鈕，系統將顯示錯誤消息：“用戶名不能為空”或“密碼不能為空”（如圖6）。

圖6-用戶名和密碼為空的錯誤

由上述規范可知，我們需要設計針對如下方面的功能性測試用例：

讓我們采取如下步驟來測試第一個測試用例（TC_001）：

自動化功能性測試腳本

我將使用??Maveryx???和??Java??來自動化其功能性測試。其中，Maveryx是一種自動化的功能和回歸測試工具。它提供了功能、回歸、用戶界面、無代碼、以及數據驅動測試等自動化測試功能。它能夠支持包括基于Web、.Net、Java等一系列應用。下面我將通過代碼的形式，逐步展示編寫TC_001測試用例的腳本：

1.啟動瀏覽器。

Java
//launch Chrome browser 
Bootstrap.startApplication(chrome);

//new browser instance
GuiBrowser browser = new GuiBrowser();

2.通過URL--https://opensource-demo.orangehrmlive.com/導航到OrangeHRM演示網站。

Java
//OrangeHRM demo Website page URL 
String pageURL = "https://opensource-demo.orangehrmlive.com/";
        
//navigate to the OrangeHRM demo Website
browser.navigateTo(pageURL);
        
//check the landing page URL
assertEquals(pageURL, browser.getCurrentPageUrl());

在此，我建議您使用斷言，來驗證預期的結果（如圖7）。如果實際結果與斷言的預期結果相匹配，則該測試用例算作通過，否則算作失敗。

圖7-JUnit斷言列表

3.在用戶名字段處輸入合法的數值“Admin”。

Java
//the username
String username = "Admin";
    
//the Username text field
GuiText usrName = new GuiText("Username");
//set the username
usrName.setText(username);
  
//check that the username has been correctly inserted
assertEquals(username, usrName.getText());

不同于??Selenium??，Maveryx并不使用包括XPath的“定位器”，來識別它與測試腳本通過交互而復制過來用戶的操作元素。用戶可以直接使用Maveryx，來描述待測試的UI元素，就像它們出現在應用程序中一樣。在本例中，我使用“username”作為用戶名文本字段的占位符，來識別對象（如圖8）。

測試對象通常可以在運行時中被直接識別，而無需使用任何預先錄制（pre-recorded）的UI映射，或測試對象與鏡像存儲庫。

圖8-用戶名文本字段

4.輸入有效的Password=“admin123”來填充密碼字段。

Java
//the password
String pwd = "admin123";
    
//the Passoword text field
GuiPasswordText password = new GuiPasswordText("Password");
//set the password 
password.setText(pwd);
    
//check that the password has been correctly inserted
assertEquals(pwd, password.getText());

密碼的文本字段由其占位符“password”來標識（如圖9）。

圖9-密碼文本字段

5.單擊登錄按鈕，應用將加載儀表板頁面https://opensource-demo.orangehrmlive.com/index.php/dashboard，如圖10。

Java
//click The Login button
new GuiButton("LOGIN").click();
    
//check that the header "Dashboard" is present (fig.10)
new GuiHtmlElement("Dashboard", AccessibleRoleMaveryx.WEB_H1).waitForObject(5, 1);
    
//the Dashboard page URL
String dashboardURL = "https://opensource-demo.orangehrmlive.com/index.php/dashboard";
//check the Dashboard page URL
assertEquals(dashboardURL, new GuiBrowser().getCurrentPageUrl());

圖10-“儀表板”的標題

根據上述邏輯，我們便可以開始執行測試腳本了。Maveryx將啟動Chrome瀏覽器，并在執行代碼時，打開OrangeHRM的登錄頁面。然后，它將使用相關憑據進行登錄，并通過斷言檢查的方式，比較預期和實際結果。

同理，測試用例2（TC_002）將會生成如下Maveryx測試腳本：

Java
//invalid username 
String username = "Admi";
    
//the Username text field
GuiText usrName = new GuiText("Username");
  
//set the invalid username
usrName.setText(username);
    
//check that the username has been correctly inserted
assertEquals(username, usrName.getText());
    
//the password (valid)
String pwd = "admin123";
    
//the Passoword text field
GuiPasswordText password = new GuiPasswordText("Password");
//set the password 
password.setText(pwd);
    
//check that the password has been correctly inserted
assertEquals(pwd, password.getText());

//click The Login button
new GuiButton("LOGIN").click();
    
//check that the message "Invalid credentials" is present (fig.5)
new GuiHtmlElement("Invalid credentials").waitForObject(5, 1);

按照這樣的思路和方法，我們還可以編寫出適用于不同場景的測試用例。

結論

如前文所示，功能性測試是最容易發現軟件缺陷的一種測試類型，也是最考驗我們編寫測試用例的能力與邏輯的環節。希望上面探討的各個功能性測試案例，能夠協助您從現有的規范中，創建出能夠符合實際要求的自動化功能性測試用例。 

譯者介紹

陳峻 （Julian Chen），51CTO社區編輯，具有十多年的IT項目實施經驗，善于對內外部資源與風險實施管控，專注傳播網絡與信息安全知識與經驗；持續以博文、專題和譯文等形式，分享前沿技術與新知；經常以線上、線下等方式，開展信息安全類培訓與授課。

原文標題：??Automated Functional Testing: A Step-by-Step Guide??，作者：Gabriele Piantadosi