基於Python Requests的資料驅動的HTTP介面測試

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發表於：2017-8-30 11:56  顧翔   來源：51Testing軟體測試網原創 http://www.51testing.com/html/69/n-3720769-2.html  1、測試金字塔　　圖 1軟體測試金字塔　　圖 1是Main Cohn提出的 軟體測試金字塔，他認為作為一個測試工程師應該把大量的 工作花在 單元測試和 介面測試，而其餘的發在UI測試以及探索式測試。縱然，單元測試的優點很突出，它接近於代碼本身，運行速度快，開發可以一邊寫產品代碼一邊寫單元測試代碼，一旦在單元測試中發現缺陷，可以馬上找到對應的產品代碼來進行修改。然而單元測試的缺點也很明顯，就是你有多少產品代碼，就要有相應的單元測試代碼與它相對應，這樣造成的結果是單元測試代碼等於甚至超過與產品代碼的數量，這也就是為什麼單元測試在一般的中小型企業很難全面推廣的原因。對於基於UI層面的測試由於需求變更，頁面調整比較頻繁，所以在許多企業，基於UI的 自動化測試僅僅用於需求不帶變化的核心功能的自動化，往往是一些冒煙 測試案例。而基於兩者之間的介面測試（Interface Test），基於代碼量不是很多，變更比較少的優勢下越來越得到各大企業的支援。　 　2、unittest　　由於本文是介紹Django的，而Django是基於 Python語言的，所以我們接下來介紹在這裡我主要介紹基於Python Requests的軟體介面測試。首先讓我們來瞭解一下基於Python的unittest，unittest 原名為pytest，他是屬於XUnit架構下的。先讓我們來看一下一段產品代碼。　　Calculator.py

#!/usr/bin/env python#coding:utf-8class calculator:def __init__(self, a, b):self.a=int(a)self.b=int(b)def myadd(self):return self.a+self.bdef mysubs(self):return self.a-self.bdef mymultiply(self):return self.a*self.bdef mydivide(self):try:return self.a/self.bexcept ZeroDivisionError:print ("除數不能為零")return 9999999999999999

　　很顯然這個代碼實現的是加、減、乘、除四則運算的功能。類calculator有兩個成員變數，self.a和self.b，myadd、mysubs、mymultiply、mydivide分別實現self.a+self.b、self.a-self.b、self.a*self.b、self.a/self.b四個功能，在mydivide中，如果被除數self.b為0，我們就進行對應的處理，列印"除數不能為零"的警告，然後返回一個很大的數：9999999999999999。現在讓我們來看一看這段代碼所對應的unittest架構的測試代碼。

CalculatorTest.py#!/usr/bin/env python#coding:utf-8import unittestfrom Calculator import calculatorclass calculatortest(unittest.TestCase):def setUp(self):print ("Test  start!")def test_base(self):j=calculator(4,2)self.assertEqual(j.myadd(),6)self.assertEqual(j.mysubs(),2)self.assertEqual(j.mymultiply(),8)self.assertEqual(j.mydivide(),2)def test_divide(self):j=calculator(4,0)self.assertEqual(j.mydivide(),9999999999999999)def tearDown(self):print ("Test end!")if __name__==‘__main__‘:#構造測試集suite=unittest.TestSuite()suite.addTest(calculatortest("test_base"))suite.addTest(calculatortest("test_divide"))#運行測試集合runner=unittest.TextTestRunner()runner.run(suite)

　　首先我們使用unittest測試架構必須先importunittest類，unittest類是Python內建的測試類別，只要你安裝了Python，這個類就自動安裝上了。　　然後我們引入被測試類別：fromCalculator import calculator。　　unittest的測試類別參數必須為unittest.TestCase。　　和其他XUnit測試架構一樣，unittest也存在著一個初始化函數和清除函數，分別定義為def setUp(self):和def tearDown(self):，由於在這裡沒有具體實際性的操作我們僅僅在def setUp(self):函數中列印一個"Test start!"字串；在def tearDown(self):函數中列印一個"Testend!"字串。　　unittest具體測試函數的函數名必須以test_開頭，這個有點類似於JUnit3，j=calculator(4,2)先定義一個self.a =4和self.b = 2的類變數j，然後通過斷言self.assertEqual()函數來驗證是不是計算結果與預期結果一致。　　在deftest_divide(self):函數中我們專門對被除數為0的情況進行了測試。　　unittest的主函數為與其他主函數一樣為if__name__==‘__main__‘:，先通過suite=unittest.TestSuite()來構造測試集，然後通過suite.addTest(calculatortest("test_base"))，suite.addTest(calculatortest("test_divide"))把兩個測試函數加進去，接下來通過runner=unittest.TextTestRunner()，runner.run(suite)來執行測試工作。　 　當許多測試檔案需要批量啟動並執行時候，我們可以進行如下操作：　　1，  把這些測試檔案的檔案名稱定義成一個可以用正則函數匹配的模式，比如都以Test開始或結尾的.py檔案。　　2，  建立一個批處理py檔案，比如runtest.py。　　runtest.py　　#!/usr/bin/env python　　#coding:utf-8　　import unittest　　test_dir=‘./‘　　discover=unittest.defaultTestLoader.discover(test_dir,pattern="*Test.py")　　if __name__==‘__main__‘:　　runner=unittest.TextTestRunner()　　runner.run(discover)　　test_dir：定義測試檔案的路徑，這裡為當前路徑。　　discover=unittest.defaultTestLoader.discover(test_dir,pattern="*Test.py")為調用測試路徑下以Test結尾的.py檔案（pattern="*Test.py"）　　然後在主函數中通過調用runner=unittest.TextTestRunner()，runner.run(discover)兩行代碼來實現匹配的所有檔案中的測試案例的執行。　　既然介紹到了unittest的大量操作，在這裡我很有必要來介紹一下如何通過unittest來產生一封好看的測試報告。　　我們先到網站http://tungwaiyip.info/software/HTMLTestRunner.html下載HTMLTestRunner.py檔案放入到%PYTHON_HOME%\Lib\目錄下。如果你使用的是Python2.X就不需要進行修改，否則請作如下修改：

94行import  StringIO改為import  io539行self.outputBuffer  = StringIO.StringIO()改為self.outputBuffer  = io.StringIO()631行print  >>sys.stderr, ‘\nTime Elapsed: %s‘ % (self.stopTime-self.startTime)改為print  (sys.stderr, ‘\nTime Elapsed: %s‘ % (self.stopTime-self.startTime))642行if not  rmap.has_key(cls):改為if not  cls in rmap:766行uo = o.decode(‘latin-1‘)改為uo = o772行ue =  e.decode(‘latin-1‘)改為ue = e

　　這樣我們在runtest.py頭部加入fromHTMLTestRunner import HTMLTestRunner，runner.run(discover)前面加上fp=open("result.html","wb")，runner=HTMLTestRunner(stream=fp,title=‘測試報告‘,description=‘測試案例執行報告‘)，後面加上fp.close()，運行測試案例完畢就可以產生一份美觀的基於HTML的測試報告了，最後的runtest.py代碼如下。

runtest.py#!/usr/bin/env python#coding:utf-8import unittestfrom HTMLTestRunner import HTMLTestRunnertest_dir=‘./‘discover=unittest.defaultTestLoader.discover(test_dir,pattern="*Test.py")if __name__==‘__main__‘:runner=unittest.TextTestRunner()#以下用於產生測試報告fp=open("result.html","wb")runner  =HTMLTestRunner(stream=fp,title=‘測試報告‘,description=‘測試案例執行報告‘)runner.run(discover)fp.close()

　　圖2測試報表，當然這裡的測試案例剛才介紹的要多。　　圖2 unittest測試報表　　 3、resuests對象介紹與使用　　我們要是用request首先要先下載 requests，我們可以用老辦法，通過pip命令下載　　>pip install requests　　 首先我來介紹一下 requests對象的使用。 　　1）  通過requests發送GET請求。　　response = requests.get(url,params=payload)　　url為發送的地址，payload為請求的參數，格式為字典類型，前面變數名為params，response為返回變數。　　比如：　　url =http://www.a.com/user.jsp　　payload={“id”:”1”,”name”:”Tom”}　　data = requests.get(url,params=payload)　 　2）  通過requests發送POST請求。　　response = requests.post(url,data=payload)　　url為發送的地址，payload為請求的參數，格式為字典類型，前面變數名為data，response為返回變數。　　比如：　　url =http://www.b.com/login.jsp　　payload={“username”:”Tom”,”password”:”123456”}　　data = requests.post(url,data=payload) 　 　3）  requests的傳回值　　這裡讓我們來討論下requests的傳回值。見表1。　　表1：requests的傳回值　　請求網址的內容資訊　　在這裡介紹一下請求頁面的狀態（狀態代碼），這個在基於HTTP協議的介面測試中經常作為一個驗證點。　　1XX：表示訊息　　這個比較少用　　2XX：表示成功　　經常使用的是：　　200：正確　　#3XX 表示重新導向.　　經常使用的是：　　304: 沒有改變　　4XX 表示用戶端錯誤　　經常使用的是：　　404: 網址不存在　　5XX，6XX表示伺服器錯誤.　　經常使用的是：　　500：伺服器內部錯誤　　4）有了上面這些知識，我們來看一下通過request如何來實現介面測試，我們這裡以前面介紹的登入模組作為測試對象來設定測試案例。測試案例見表2。　　表2：登入模組測試案例　　進入登入後頁面，出現“查看購物車”　　假設我們的正確使用者名稱為 jerry，正確密碼為000000，這樣我們設計測試代碼

testLogin.pyimport  requests#正確的使用者名稱，錯誤的密碼url=“http://127.0.0.1:8000/login_action/payload={{"username":"jerry","password":“000000"}}data =  requests.post(url,data=payload)if  (str(data.status_code)==‘200’) and (“使用者名稱或者密碼錯誤” in str(data.text))print(“pass”)else:print(“Fail”)#錯誤的使用者名稱，正確的密碼url=“http://127.0.0.1:8000/login_action/payload={{"username":“tom","password":“123456"}}data =  requests.post(url,data=payload)if  (str(data.status_code)==‘200’) and (“使用者名稱或者密碼錯誤” in str(data.text))print(“pass”)else:print(“Fail”)#錯誤的使用者名稱，錯誤的密碼url=“http://127.0.0.1:8000/login_action/payload={{"username":“tom","password":“000000"}}data =  requests.post(url,data=payload)if  (str(data.status_code)==‘200’) and (“使用者名稱或者密碼錯誤” in str(data.text))print(“pass”)else:print(“Fail”)#正確的使用者名稱，正確的密碼url=“http://127.0.0.1:8000/login_action/payload={{"username":“jerry","password":“123456"}}data =  requests.post(url,data=payload)if  (str(data.status_code)==‘200’) and (“查看購物車” in str(data.text))print(“pass”)else:print(“Fail”)

　　這樣的代碼雖然可以測試，但是沒有測試架構進行限制，代碼不利於維護，更不利於批量地執行，我們用剛才介紹的unittest架構進行改造。

testLogin.pyimport  unittest,requestsclass  mylogin(unittest.TestCase):def setUp(self):print("--------測試開始--------")def test_login_1:url=“http://127.0.0.1:8000/login_action/payload={{"username":“tom","password":“000000"}}data =  requests.post(url,data=payload)self.assertEqual(‘200’,str(data.status_code))self.assertIn((“使用者名稱或者密碼錯誤”,str(data.text))def test_login_2:url=“http://127.0.0.1:8000/login_action/payload={{"username":“jerry","password":“123456"}}data =  requests.post(url,data=payload)self.assertEqual(‘200’,str(data.status_code))self.assertIn((“使用者名稱或者密碼錯誤”,str(data.text))def test_login_3:url=“http://127.0.0.1:8000/login_action/payload={{"username":“tom","password":“000000"}}data =  requests.post(url,data=payload)self.assertEqual(‘200’,str(data.status_code))self.assertIn((“使用者名稱或者密碼錯誤”,str(data.text))def test_login_4:url=“http://127.0.0.1:8000/login_action/payload={{"username":“jerry","password":“000000"}}data =  requests.post(url,data=payload)self.assertEqual(‘200’,str(data.status_code))self.assertIn((“查看購物車”,str(data.text))def tearDown(self):print("--------測試結束--------")if  __name__==‘__main__‘:#構造測試集suite=unittest.TestSuite()suite.addTest(mylogin("  test_login_1 "))suite.addTest(mylogin("  test_login_2 "))suite.addTest(mylogin("  test_login_3 "))suite.addTest(mylogin("  test_login_4 "))#運行測試集合runner=unittest.TextTestRunner()runner.run(suite)

　　程式通過self.assertEqual(‘200’,str(data.status_code))，來判斷返回碼是不是與預期的相同；通過self.assertIn((“使用者名稱或者密碼錯誤”,str(data.text))來判斷返回的文本中是不是包括指定的字串。測試案例test_login_1、test_login_2和test_login_3為錯誤情況的測試用來，將在返回頁面中出現“使用者名稱或者密碼錯誤”的提示，test_login_4為正確的測試案例，登入滿足需求，頁面跳入到登入商品列表後頁面，並且顯示“查看購物車”的串連，所以我們以返回頁面中是否存在“查看購物車”來判斷測試是否成功。　 　4、資料驅動的自動化介面測試　　資料驅動的自動化測試是HP在其著名的產品QTP中進行提出，並且成為了業內自動化測試的一個標準，所謂資料驅動可以理解為測試資料參數化。由於Python讀取XML的技術相當成熟，我們可以把測試資料放在XML裡來進行設計資料驅動的自動化介面測試。首先來看一下我是如何設計XML檔案的。

loginConfig.xml<node><case><TestId>testcase001</TestId><Title>使用者登入</Title><Method>post</Method><Desc>正確使用者名稱，錯誤密碼</Desc><Url>http://127.0.0.1:8000/login_action/</Url><InptArg>{"username":"jerry","password":"12345"}</InptArg><Result>200</Result><CheckWord>使用者名稱或者密碼錯誤</CheckWord></case><case><TestId>testcase002</TestId><Title>使用者登入</Title><Method>post</Method><Desc>錯誤使用者名稱，正確密碼</Desc><Url>http://127.0.0.1:8000/login_action/</Url><InptArg>{"username":"smith","password":"knyzh158"}</InptArg><Result>200</Result><CheckWord>使用者名稱或者密碼錯誤</CheckWord></case><case><TestId>testcase003</TestId><Title>使用者登入</Title><Method>post</Method><Desc>錯誤使用者名稱，錯誤密碼</Desc><Url>http://127.0.0.1:8000/login_action/</Url><InptArg>{"username":"smith","password":"12345"}</InptArg><Result>200</Result><CheckWord>使用者名稱或者密碼錯誤</CheckWord></case><case><TestId>testcase004</TestId><Title>使用者登入</Title><Method>post</Method><Desc>正確使用者名稱，正確密碼</Desc><Url>http://127.0.0.1:8000/login_action/</Url><InptArg>{"username":"jerry","password":"knyzh158"}</InptArg><Result>200</Result><CheckWord>查看購物車</CheckWord></case></node>

　　在這裡<node></node>是根標識，<case>…</case>表示一個測試案例，這裡面有四個<case>…</case>對，分別上述表示四個測試案例。在<case>…</case>對中，有些資料是為了我們讀起來比較方便，有些資料是程式中要是用的，下面來進行分別的介紹。　　<Desc>…</Desc> ：測試案例描述　　<Url></Url> ：測試的URL地址（程式用到）　　<InptArg>…</InptArg> ：請求參數，用{}括起來，為符合Python字典格式的值參對（程式用到）　　<Result>…</Result> ：返回碼（程式用到）　　<CheckWord>…</CheckWord> ：驗證字串（程式用到）　　在py檔案中我們通過調用from xml.dom import minidom來引入minidom類；dom =  minidom.parse(‘loginConfig.xml‘)來擷取所需要讀取的xml檔案； root = dom.documentElement來開始擷取檔案中節點的內容，然後通過語句aaa = root.getElementsByTagName(‘AAA‘)來獲得檔案中的所有葉子節點<AAA>…</AAA>對中的資料，因為檔案中有多個<AAA>…</AAA>對，所以返回參數aaa為一個對象列表對，然後通過　　for keyin aaa:　　aaaValue = key.firstChild.data　　print(aaaValue)　　來擷取每一個<AAA>…</AAA>對中的參數。但是由於XML檔案中的標籤往往不止一個，且對出現，真像我們檔案所以loginConfig.xml中的<TestId>…<TestId>、<Title >…

<Title> 、<Method>…</Method> …，所以我們可以這樣來獲得。aaa = root.getElementsByTagName(‘AAA‘)bbb = root.getElementsByTagName(‘BBB‘)ccc = root.getElementsByTagName(‘CCC‘)i = 0for keyin AAA:aaaValue = aaa[i].firstChild.databbbValue = bbb[i].firstChild.datacccValue = ccc[i].firstChild.dataprint(aaaValue)print(bbbValue)print(cccValue)i =i+1

　　我們來看一下測試代碼。

loginConfig.xml#!/usr/bin/env  python#coding:utf-8import  unittest,requestsfrom  xml.dom import minidomclass mylogin(unittest.TestCase):def setUp(self):print("--------測試結束--------")#從XML中讀取資料dom =  minidom.parse(‘loginConfig.xml‘)root = dom.documentElementTestIds = root.getElementsByTagName(‘TestId‘)Titles =  root.getElementsByTagName(‘Title‘)Methods =  root.getElementsByTagName(‘Method‘)Descs =  root.getElementsByTagName(‘Desc‘)Urls = root.getElementsByTagName(‘Url‘)InptArgs =  root.getElementsByTagName(‘InptArg‘)Results =  root.getElementsByTagName(‘Result‘)CheckWords  =root.getElementsByTagName(‘CheckWord‘)i = 0mylists=[]for TestId in TestIds:mydicts={}#擷取每一個資料,形成字典mydicts["TestId"] = TestIds[i].firstChild.datamydicts["Title"] = Titles[i].firstChild.datamydicts["Method"]  = Methods[i].firstChild.datamydicts["Desc"] = Descs[i].firstChild.datamydicts["Url"] = Urls[i].firstChild.datamydicts["InptArg"] = InptArgs[i].firstChild.datamydicts["Result"] = Results[i].firstChild.datamydicts["CheckWord"] =CheckWords[i].firstChild.datamylists.append(mydicts)i = i+1self.mylists = mylistsdef test_login(self):for mylist in self.mylists:payload =  eval(mylist["InptArg"])url=mylist["Url"]#發送請求try:if  mylist["Method"] == "post":data  = requests.post(url,data=payload)elif  mylist["Method"] == "get":data  = requests.get(url,params=payload)else:print  ("Method 參數擷取錯誤")except Exception as  e:self.assertEqual(mylist["Result"],"404")else:self.assertEqual(mylist["Result"],str(data.status_code))self.assertIn(mylist["CheckWord"],str(data.text))def tearDown(self):print("--------測試結束--------")if  __name__==‘__main__‘:#構造測試集suite=unittest.TestSuite()suite.addTest(mylogin("test_login"))#運行測試集合runner=unittest.TextTestRunner()runner.run(suite)

　　setUp(self)主要把XML裡的所有葉子節點資料擷取到，放在一個名為mylists的列表變數中，並且返回給self.mylists變數，列表中每一項為一個字典類型的資料，key為XML裡的所有葉子節點標籤，key所對應的值為XML標籤的內容。最後self. mylists傳給每個測試函數中使用。　　現在我們來看一下函數test_login(self)。　　for mylistin self.mylists:把剛才在初始化裡面定義的self.mylists每一項分別取出。　　payload =eval(mylist["InptArg"])：為擷取標籤為InptArg中的資料，由於在XML格式定義的時候，這一項用{}括起來，裡面是個值參對，由於mylist["InptArg"]返回的是一個{}括起來的具有字典格式的字串，所以我們必須通過函數eval()進行轉移成字典變數賦給payload。　　url=mylist["Url"]為發送HTTP的地址。　　然後通過判斷mylist["Method"]是等於”post”還是等於”get”，選擇使用data = requests.post(url,data=payload)或者data =requests.get(url,params=payload)來發送資訊，接受資訊放在變數data中。　　最後通過self.assertEqual(mylist["Result"],str(data.status_code))來判斷傳回碼是否符合期望結果，以及self.assertIn(mylist["CheckWord"],str(data.text))期望代碼mylist["CheckWord"]是否在返回內容str(data.text)中來判斷測試是否成功。在這裡特別指出在程式中except Exception as e中通過self.assertEqual(mylist["Result"],"404")來判斷是否期望結果不存在。在這個項目中我們也加上類似的runtest.py來運行所有的測試案例。格式與前面相同，再次不在重複介紹。圖3是加上註冊介面測試代碼的測試報告。　　圖3基於Python Requests的HTTP介面測試報告　　 5、進一步最佳化　　細心的同學可能會發現，上面程式中setUp函數我們可以進行一些封裝最佳化，我們建立一個單獨的py檔案getXML.py，內容如下：

getXML.py#!/usr/bin/env  python#coding:utf-8from  xml.dom import minidomclass  GetXML():def getxmldata(xmlfile):#從XML中讀取資料dom =  minidom.parse(xmlfile)root = dom.documentElementTestIds =  root.getElementsByTagName(‘TestId‘)Titles =  root.getElementsByTagName(‘Title‘)Methods =  root.getElementsByTagName(‘Method‘)Descs =  root.getElementsByTagName(‘Desc‘)Urls = root.getElementsByTagName(‘Url‘)InptArgs =  root.getElementsByTagName(‘InptArg‘)Results =  root.getElementsByTagName(‘Result‘)CheckWords  =root.getElementsByTagName(‘CheckWord‘)i = 0mylists=[]for TestId in TestIds:mydicts={}#擷取每一個資料,形成字典mydicts["TestId"]  = TestIds[i].firstChild.datamydicts["Title"]  = Titles[i].firstChild.datamydicts["Method"]  = Methods[i].firstChild.datamydicts["Desc"]  = Descs[i].firstChild.datamydicts["Url"]  = Urls[i].firstChild.datamydicts["InptArg"]  = InptArgs[i].firstChild.datamydicts["Result"]  = Results[i].firstChild.datamydicts["CheckWord"]  =CheckWords[i].firstChild.datamylists.append(mydicts)i = i+1return mylists

　　這樣在loginTest.py改為setUp函數只需要改為：

loginConfig.xml…from  getXML import GetXML #引入剛才建立的類…class  mylogin(unittest.TestCase):def setUp(self):print("--------測試開始--------")self.mylists =  GetXML.getxmldata("loginConfig.xml")#調用類中的函數…

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基於Python Requests的資料驅動的HTTP介面測試