楊清玉,，李金麗,，陳吉蘭,，李志偉

　　（中標(biāo)軟件有限公司 操作系統(tǒng)測試認(rèn)證中心,，北京 100190）

       摘要：研究了HTTP接口自動(dòng)化測試方法,，采用Python語言開發(fā)代碼，使用Request調(diào)用HTTP接口,。提出了一種分層結(jié)構(gòu)的自動(dòng)化測試框架,，將接口調(diào)用、測試用例和測試數(shù)據(jù)的代碼分層開發(fā),，生成基于HTML的測試報(bào)告,。提出了兩種解決CSRF Token驗(yàn)證問題的方案。該方法開發(fā)出的自動(dòng)化測試腳本具有結(jié)構(gòu)清晰,、易維護(hù)等優(yōu)點(diǎn),，能夠有效提高測試效率，降低測試成本,。

　　關(guān)鍵詞：HTTP接口,；Python；Request,；自動(dòng)化測試

0引言

　Web業(yè)務(wù)日趨復(fù)雜,，系統(tǒng)愈加龐大，版本的發(fā)布周期變短,，使得Web產(chǎn)品測試的難度極大地提高,，工作量也大幅增加［1］。Web產(chǎn)品的測試中非技術(shù)性,、重復(fù)性的測試工作占總的測試工作量比例比較大，因而需要大量的資源來保障Web產(chǎn)品的質(zhì)量［2 3］,。在開發(fā)Web產(chǎn)品時(shí),，開發(fā)過程中一般采用了分層的軟件體系結(jié)構(gòu)，Web頁面通過HTTP協(xié)議向接口發(fā)送請求,，后端處理請求返回結(jié)果,。由于業(yè)務(wù)邏輯比較復(fù)雜，有著大量的接口,，如果使用自動(dòng)化測試代替手工測試,，可以有效提高測試效率，降低測試成本,。

1HTTP協(xié)議

　　超文本傳輸協(xié)議（Hyper Text Transfer Protocol, HTTP)是互聯(lián)網(wǎng)上應(yīng)用最為廣泛的一種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,。HTTP是基于請求和響應(yīng)模式的無狀態(tài)應(yīng)用層協(xié)議,。其客戶/服務(wù)器模式的信息交換過程如圖1所示。信息交換過程分四個(gè)部分：建立連接,、發(fā)送請求信息,、發(fā)送響應(yīng)信息和關(guān)閉連接［4］。

　　絕大多數(shù)的Web開發(fā)都是構(gòu)建在HTTP協(xié)議之上的Web應(yīng)用,。本文所進(jìn)行的自動(dòng)化測試的對(duì)象為中標(biāo)軟件有限公司的微云操作系統(tǒng)產(chǎn)品,，該產(chǎn)品的Web接口為HTTP協(xié)議的接口。針對(duì)該接口的自動(dòng)化測試,，筆者采用Python語言進(jìn)行代碼的開發(fā),，使用Request進(jìn)行HTTP接口的調(diào)用。使用Eclipse并安裝PyDev插件作為集成開發(fā)環(huán)境,，在自動(dòng)化測試框架下開發(fā)自動(dòng)化測試代碼,。

2Python和Request

　　Python是一個(gè)通用目的的編程語言，已經(jīng)有很多年的發(fā)展歷程,。這個(gè)穩(wěn)定而成熟的語言是非常高層的,、動(dòng)態(tài)的、面向?qū)ο蟮暮涂缙脚_(tái)的,。Python可以在所有主流的硬件平臺(tái)和操作系統(tǒng)上運(yùn)行,。它繼承了傳統(tǒng)編譯語言的強(qiáng)大性和通用性，同時(shí)也借鑒了簡單腳本和解釋語言的易用性,，語法簡捷清晰,、可讀性強(qiáng)、便于維護(hù),，并且具有一致性和規(guī)律性,、豐富的標(biāo)準(zhǔn)庫，以及許多可以很容易在Python中使用的第三方模塊,。Python還可以被當(dāng)做最適合入門程序員掌握的優(yōu)秀語言,，因?yàn)樗赓M(fèi)、面向?qū)ο?、擴(kuò)展性強(qiáng),，同時(shí)執(zhí)行嚴(yán)格的編碼標(biāo)準(zhǔn)［5］。

　　Request對(duì)象的作用是與客戶端交互,，收集客戶端的Form,、Cookies、超鏈接,，或者收集服務(wù)器端的環(huán)境變量,。Request對(duì)象是從客戶端向服務(wù)器發(fā)出請求，包括用戶提交的信息以及客戶端的一些信息?？蛻舳丝赏ㄟ^HTML表單或在網(wǎng)頁地址后面提供參數(shù)的方法提交數(shù)據(jù),，然后通過Request對(duì)象的相關(guān)方法來獲取這些數(shù)據(jù)。Request的各種方法主要用來處理客戶端瀏覽器提交的請求中的各項(xiàng)參數(shù)和選項(xiàng),。

3自動(dòng)化測試框架介紹

　　3.1自動(dòng)化測試框架設(shè)計(jì)思想

　　本文設(shè)計(jì)的自動(dòng)化測試框架采用分層結(jié)構(gòu),，依據(jù)模塊化、可復(fù)用,、低冗余等原則,，將代碼根據(jù)不同的功能分為若干個(gè)獨(dú)立的模塊，這里將一類模塊稱為一層,。每一層都完成自己特定的任務(wù),，各層之間根據(jù)需要去進(jìn)行調(diào)用。分層思想最先是在軟件開發(fā)過程中提出來的,。當(dāng)代碼量小的時(shí)候,，采用這種模式會(huì)增加工作量；但是當(dāng)代碼量變大時(shí),，采用這種模式可以使設(shè)計(jì)思路清晰,，代碼冗余度變低，可擴(kuò)展性更好,，代碼維護(hù)更加方便,，程序運(yùn)行效率更高。

　　3.2自動(dòng)化測試框架實(shí)現(xiàn)

　　自動(dòng)化測試框架是由一個(gè)或多個(gè)自動(dòng)化測試基礎(chǔ)模塊,、自動(dòng)化測試管理模塊,、自動(dòng)化測試統(tǒng)計(jì)模塊等組成的工具集合。本文的自動(dòng)化測試框架如圖2所示,，分為測試環(huán)境配置層,、接口操作層、測試數(shù)據(jù)層,、測試用例層,、測試用例管理層等。每一層都實(shí)現(xiàn)自己特定的功能,，并提供接口給其他層調(diào)用,。

　　Config層：測試環(huán)境配置層，存儲(chǔ)測試環(huán)境相關(guān)設(shè)置參數(shù),。比如待測環(huán)境的IP、主機(jī)名,、登錄用戶名,、密碼等。

　　TestAPI層：接口操作層，對(duì)HTTP接口的調(diào)用進(jìn)行封裝,。比如獲取列表信息,、添加、刪除,、修改等,。

　　TestData層：測試數(shù)據(jù)層，用于管理測試用例所需要用到的測試數(shù)據(jù),。Data文件的名稱需要與對(duì)應(yīng)的Test Case名稱一致,，以便數(shù)據(jù)解析。

　　TestCase層：測試用例層,，每一個(gè)TestCase類均采用單元測試框架來構(gòu)造,，即每一個(gè)TestCase均繼承于unittest.testcase類。在實(shí)際的設(shè)計(jì)中,，通過繼承unittest.testcase類,，重寫并加入一些方法，從而形成了一個(gè)名為BaseTestCase的父類,，全部的TestCase的類均繼承自這個(gè)父類,。

　　TestSuite層：測試用例管理，包括測試用例執(zhí)行的級(jí)別,、每種測試級(jí)別對(duì)應(yīng)的測試用例集以及日志記錄級(jí)別,。

　　HTMLTestRunner層：測試報(bào)告管理模塊，用于生成測試報(bào)告,，這個(gè)報(bào)告是基于HTML的,，方便瀏覽和統(tǒng)計(jì)。

　　TestCenter層：測試管理層,，是整個(gè)測試程序的入口,。它實(shí)現(xiàn)了解析并找出需要執(zhí)行的測試用例，執(zhí)行測試用例腳本,，并生成測試結(jié)果,。

4測試代碼開發(fā)

　　在具體的測試代碼開發(fā)過程中，主要編寫TestAPI層,、TestCase層和TestData層的代碼,。下面詳細(xì)介紹這三層代碼開發(fā)的模式。

　　4.1TestAPI層

　　這一層主要進(jìn)行HTTP接口的調(diào)用,。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)接口的調(diào)用,，首先，需要從項(xiàng)目組獲取圖3所示的接口說明,。如果項(xiàng)目組沒有完整的接口說明文檔,，可以結(jié)合firebug獲取。需要在Firefox瀏覽器中安裝firebug插件，啟用插件后,，在瀏覽器上所進(jìn)行的操作會(huì)被記錄下來,。

　　然后，編寫代碼調(diào)用HTTP接口,。下面以添加用戶的HTTP接口調(diào)用代碼為例進(jìn)行說明,。

　　def addWebUser(self, data):

　　url=self.base_url+"Web_users/"

　　data=json.dumps(data)

　　r=requests.post(url=url,data=data,

　　headers=self.headers, verify=self.verify)

　　return {'status_code':r.status_code,

　　'result':json.loads(r.text)}

　　由于實(shí)際測項(xiàng)目中HTTP接口接收的參數(shù)格式和返回的信息是json格式，因此需要導(dǎo)入json模塊,，并在調(diào)用接口前,，使用json.dumps將參數(shù)轉(zhuǎn)換成json格式，對(duì)返回信息使用json.loads轉(zhuǎn)換成字典格式,，以便后續(xù)使用,。

　　4.2TestCase層

　　TestCase層用于存放編寫的測試用例，調(diào)用TestAPI層的方法,?？梢詫estCase層與實(shí)際的測試用例對(duì)應(yīng)起來。當(dāng)接口發(fā)生變化時(shí),，只需修改TestAPI中的代碼,，而基本不需要修改或者只需要對(duì)TestCase層代碼進(jìn)行很少量的修改。每一個(gè)測試用例用一個(gè)類表示,，且均繼承自同一個(gè)父類BaseTestCase,；而BaseTestCase則繼承自u(píng)nittest.testcase類，所以,，TestCase類均具有unittest.testcase類的屬性,。在BaseTestCase類中定義了每個(gè)測試用例開始執(zhí)行和結(jié)束時(shí)的動(dòng)作以及一些case中用到的公共方法。

　　TestCase類的代碼包含四個(gè)部分：數(shù)據(jù)和實(shí)例初始化,、測試環(huán)境準(zhǔn)備,、實(shí)際測試代碼、資源回收,。代碼結(jié)構(gòu)如下,。

　　class ITC_EditUser_LegalName(BaseTestCase):

　　′′′

　　@summary:編輯用戶-用戶名合法

　　′′′

　　def setUp(self):

　　#第一部分——數(shù)據(jù)和實(shí)例初始化

　　#調(diào)用父類方法，獲取該用例所對(duì)應(yīng)的測試數(shù)據(jù)模塊

　　self.user=super(self.__class__, self).setUp()

　　self.user_api=UserAPIs()

　　self.flag = True

　　# 第二部分——測試環(huán)境準(zhǔn)備

　　#添加用戶

　　self.user_api.addUser(self.user.add_user)

　　def test_EditUser_LegalName(self):

　　#第三部分——實(shí)際測試代碼

　　#編輯用戶

　　def tearDown(self):

　　#第四部分——用例執(zhí)行結(jié)束后的資源回收

　　#刪除用戶

　　self.user_api.deleteUser(data)

　　4.3TestData層

　　測試數(shù)據(jù)文件均存放在TestData層,。每一個(gè)測試用例對(duì)應(yīng)的測試數(shù)據(jù)文件均以.py格式的文件存在,，且文件名與測試用例名（TestCase層中的類名）相對(duì)應(yīng)。下面以添加用戶的測試數(shù)據(jù)文件進(jìn)行說明,。測試數(shù)據(jù)以變量的形式存在,，其中XML格式的內(nèi)容便于Python裝飾器的使用。

　　add_user={

　　"name":"abcd",

　　"password":"qwer1234"

　　}

　　xml_user_name = ′′′

　　<data_driver>

　　<user>

　　<name>abcd</name>

　　</user>

　　<user>

　　<name>ABCDEFG</name>

　　</user>

　　</data_driver>

　　′′′

5自動(dòng)化測試執(zhí)行

　　5.1測試用例管理

　　測試用例管理使用XML文件以及對(duì)應(yīng)的解析代碼來實(shí)現(xiàn),。測試用例執(zhí)行的級(jí)別可以根據(jù)項(xiàng)目需要設(shè)置為全用例集,、BVT用例集,、模塊級(jí)用例集、特定用例集等,。每種測試級(jí)別使用對(duì)應(yīng)的XML文件進(jìn)行配置和管理。日志級(jí)別包括顯示所有日志信息,、只顯示錯(cuò)誤和警告日志信息,、顯示調(diào)試信息等。

　　下面以模塊級(jí)用例集的XML配置文件為例進(jìn)行說明,。module name為模塊名稱,，description為對(duì)該模塊的功能描述，filename為該模塊對(duì)應(yīng)的測試用例腳本存放的文件名稱,，run為執(zhí)行標(biāo)志,，如果為True表示執(zhí)行，如果為False表示不執(zhí)行,。

　　<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

　　<modules>

　　<module name="User" id="01">

　　<description>用戶</description>

　　<filename>User.py</filename>

　　<run>True</run>

　　</module>

　　</modules>

　　5.2測試報(bào)告生成

　　測試報(bào)告采用unittest單元測試庫擴(kuò)展的HTMLTestRunner.py,，可以生成HTML的自動(dòng)化測試報(bào)告。使用方法如下面代碼所示,。

　　fp=file(result_file, 'wb')

　　runner=HTMLTestRunner(

　　stream=fp,

　　title=u"中標(biāo)麒麟微云操作系統(tǒng)V2.0－HTTP接口自動(dòng)化測試報(bào)告",

　　description=(

　　u"中標(biāo)麒麟微云操作系統(tǒng)V2.0－HTTP接口自動(dòng)化測試報(bào)告\\n"

　　u'測試執(zhí)行方式：%s' % exec_type

　　)

　　自動(dòng)化測試執(zhí)行完成后,，會(huì)在指定的目錄下生成測試報(bào)告。報(bào)告中顯示測試報(bào)告名稱,、測試起始時(shí)間,、測試時(shí)長、狀態(tài)（包括通過用例數(shù),、失敗用例數(shù),、錯(cuò)誤用例數(shù)），顯示測試用例列表,，可以展開顯示測試用例日志詳情,，測試通過的用例綠色顯示，失敗的用例橙色顯示,，錯(cuò)誤的用例（一般是測試腳本有問題）紅色顯示,，以便后續(xù)可以區(qū)分查看和分析。

6CSRF Token驗(yàn)證問題解決

　　跨站請求偽造（Crosssite Request Forgery,，CSRF）是一種對(duì)網(wǎng)站的惡意利用,。由于目標(biāo)站無token/referer限制，導(dǎo)致攻擊者能以用戶的身份完成操作,，達(dá)到各種目的,。

　　為了提高Web的安全性，有些Web在提交Ajax請求時(shí)需要CSRF Token驗(yàn)證,。如何在調(diào)用HTTP接口的頭信息中設(shè)置正確的Cookie值,，成為自動(dòng)化測試HTTP接口的難點(diǎn),。筆者在實(shí)際項(xiàng)目測試中提出了兩種解決方案，這兩種方案都需要結(jié)合Firefox瀏覽器,。

　　6.1通過Firefox瀏覽器獲取

　　在Firefox瀏覽器中安裝firebug插件,，啟用firebug。手動(dòng)登錄待測Web頁面,。查看firebug中登錄操作的【網(wǎng)絡(luò)】 【XHR】 【頭信息】 【響應(yīng)頭信息】 【SetCookie】的內(nèi)容,。

　　腳本流程圖如圖4所示。使用該方法由于需要模擬用戶進(jìn)行瀏覽器登錄操作,，因此需要導(dǎo)入selenium.Webdriver模塊,。

　　6.2通過Logout接口和Login接口獲取

　　在Firefox瀏覽器上先手動(dòng)登錄再退出待測Web頁面。查看Firebug中退出操作的【網(wǎng)絡(luò)】 【XHR】 【頭信息】 【請求頭信息】 【Cookie】的內(nèi)容,。

　　腳本流程圖如圖5所示,。該方法相對(duì)于通過Firefox瀏覽器獲取的方法，效率更高,。

7結(jié)論

　　本文研究了HTTP接口自動(dòng)化測試方法,，采用Python語言開發(fā)代碼，使用Request調(diào)用HTTP接口,。提出了一種分層結(jié)構(gòu)的自動(dòng)化測試框架,，將接口調(diào)用、測試用例和測試數(shù)據(jù)的代碼分層開發(fā),，生成基于HTML的測試報(bào)告,，方便瀏覽和統(tǒng)計(jì)。提出了兩種解決CSRF Token驗(yàn)證問題的方案,，并在實(shí)際項(xiàng)目中進(jìn)行了應(yīng)用,。該自動(dòng)化測試方法　開發(fā)出的自動(dòng)化腳本結(jié)構(gòu)清晰，容易維護(hù),，有效提高了測試效率,，降低了測試成本。

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