使用NModel自动生成测试用例
在前面的网站自动化系统里面，大概聊了下如何结合Selenium生成的代码和VSTT创建一个简单的自动化系统。虽然在文章网站测试自动化系统—基于Selenium和VSTT、数据驱动测试、在测试代码中硬编码测试数据里，我讲了一些封装代码以及测试数据的技巧，规避后续开发过程中，程序员修改代码时，对测试程序带来的影响。但是每次程序员做出大的改动的时候，测试人员还是要修改大量的测试代码，更糟糕的是，每次大的改动，又涉及到测试覆盖是否足够的问题。为了规避类似的风险，以及帮助测试人员创建尽量多的测试用例，有些人提出了模型驱动测试的概念。
模型驱动测试的想法和飞机的风洞测试差不多，即根据功能需求说明书，对要测试的程序先建立一个模型，然后有另外一个程序分析这个模型，产生测试用例。就好比为了验证新飞机的气动布局，不可能建一个全比例的飞机，去测试它的布局是否合理；而是建立一个小的飞机模型，模型的气动布局和整机的布局是一致的。飞机模型建好以后，才放到风洞里面测试一下。
市面上已经有几个做模型驱动测试的工具了，这里我用的是NModel，本来想拿SpecExplorer尝一下鲜的，但最后发现这个想法太贵了—需要安装了Visual Studio 2010才能使用“免费”的SpecExplorer。你可以在这个网页里下载 NModel：
在NModel中，测试人员使用C#创建程序的模型，模型创建的原理是：
1. 程序是用来处理数据的，数据也可以称作状态（State）；
2. 用户通过程序提供的操作界面来处理数据，操作界面也可以称作动作（Action）；
3. 数据的更动 又反过来影响一些动作是否可以执行。
比如说，使用Word的时候，刚启动程序时是没有任何数据的，这个时候有些动作，例如“保存”是禁用的。当用户通过“新建”这个动作创建了一个新文件（数据），这个新文件反过来激活“保存”动作。
因此当测试人员建模时，他要做的工作就是将程序的动作和状态抽象出来，并且描述动作和状态相互影响的过程。
来看一个例子，假如现在要测试一个用户登录程序，登录界面就是一个输入用户名和密码的文本框，而程序支持的用户有两种：管理员和授权用户。
先来做第一步，将动作和状态抽象出来，程序的状态应该包括：
1. 程序状态：运行状态和未运行状态。
2. 用户类型：管理员和授权用户。
3. 密码：正确的密码和错误的密码。
4. 登录状态：成功登录和登录失败。
动作应该包括：
1. 登录：即用户在界面上输入用户名和密码。
2. 注销。
第二步，编写C# 程序建模。
状态已经抽象出来了，在NModel里面，抽象出来的状态一般是用枚举值表示的。
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public enum ModeState { Initializing, Running }
public enum User { Authenticated, Administrator }
public enum Password { Correct, Incorrect }
public enum LoginStatus { Success, Failure } |
接下来模拟动作：
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[Feature("Login")] public static class Login { public static Map<User, LoginStatus> ActiveLoginRequests = Map<User, LoginStatus>.EmptyMap;
[Requirement("Send username and password to the server to log in.")] [Action] public static void Login_Start(User user, Password password) { if (password == Password.Correct) ActiveLoginRequests = ActiveLoginRequests.Add(user, LoginStatus.Success); else ActiveLoginRequests = ActiveLoginRequests.Add(user, LoginStatus.Failure); }
public static bool Login_StartEnabled() { return WebSiteModel.State == ModeState.Running; }
public static bool Login_StartEnabled(User user) { return !ActiveLoginRequests.ContainsKey(user) && !WebSiteModel.UsersLoggedIn.Contains(user); }
[Requirement("It should be possible to log out from any page")] [Action] public static void Logout(User user) { WebSiteModel.UsersLoggedIn = WebSiteModel.UsersLoggedIn.Remove(user); } public static bool LogoutEnabled() { return WebSiteModel.State == ModeState.Running; }
public static bool LogoutEnabled(User user) { return WebSiteModel.UsersLoggedIn.Contains(user); } } |
上面的代码稍微解释一下，标注了[Action]的函数，就是抽象出来的程序所支持的动作，例如Logout；而在动作函数名后面加上Enabled的函数，是NModel用来判定指定的动作是否可以执行，例如LogoutEnabled函数。
Feature属性，我们现在不讲，NModel用这个属性来标识一个大的功能。
另外要注意的是，在NModel里面，集合Set、Map是不可变的，即创建好了以后，就不能从里面删除和添加新元素了。每一次修改都会创建一个新的Set、Map实例。所以你会看到类似下面的用法：
ActiveLoginRequests = ActiveLoginRequests.Add(user, LoginStatus.Success);
最后，你需要采用一个工厂模式的方式，告诉NModel分析哪一个Feature，创建测试用例：
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public class WebSiteModel { public static ModeState State = ModeState.Initializing;
public static ModelProgram CreateLoginModel() { return new LibraryModelProgram(typeof(WebSiteModel).Assembly, "TrainMode", new Set<string>("Login")); }
[Action] public static void Initialize() { State = ModeState.Running; }
public static bool InitializeEnabled() { return State == ModeState.Initializing; }
public static Set<User> UsersLoggedIn = Set<User>.EmptySet; } |
编译通过以后，先用NModel提供的图形化模型验证工具查看一下生成的模型是否正确。NModel自带的mpv.exe是用来验证模型的，但是 mpv.exe使用到一个图形布局程序GLEE需要单独下载，下载后，将Microsoft.GLEE.*.dll拷贝到NModel的bin文件夹里，就可以执行mpv.exe了。
使用下面的命令查看生成的模型：
"d:\Program Files\NModel\bin\mpv.exe" /r:TrainMode.dll TrainMode.WebSiteModel.CreateLoginModel
生成的模型应该如下图所示：
下图是放大后的结果：
如果查看模型以后，觉得没有问题，就可以生成测试用例了，这里先生成手工的测试用例，下一篇再介绍如何生成自动化的测试用例。
"d:\Program Files\NModel\bin\otg.exe" /r:TrainMode.dll /f:scenario.txt TrainMode.WebSiteModel.CreateLoginModel
下面是生成的测试用例:
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TestSuite( TestCase( Initialize(), Login_Start(User("Authenticated"), Password("Correct")), Login_Start(User("Administrator"), Password("Incorrect")), Logout(User("Authenticated")) ), TestCase( Initialize(), Login_Start(User("Administrator"), Password("Correct")), Login_Start(User("Authenticated"), Password("Correct")), Logout(User("Administrator")), Logout(User("Authenticated")) ), TestCase( Initialize(), Login_Start(User("Administrator"), Password("Incorrect")), Login_Start(User("Authenticated"), Password("Incorrect")) ), TestCase( Initialize(), Login_Start(User("Authenticated"), Password("Incorrect")), Login_Start(User("Administrator"), Password("Correct")), Logout(User("Administrator")) ), TestCase( Initialize(), Login_Start(User("Administrator"), Password("Incorrect")), Login_Start(User("Authenticated"), Password("Correct")) ), TestCase( Initialize(), Login_Start(User("Administrator"), Password("Correct")), Login_Start(User("Authenticated"), Password("Incorrect")) ), TestCase( Initialize(), Login_Start(User("Administrator"), Password("Correct")), Logout(User("Administrator")), Login_Start(User("Authenticated"), Password("Correct")) ), TestCase( Initialize(), Login_Start(User("Authenticated"), Password("Correct")), Logout(User("Authenticated")), Login_Start(User("Administrator"), Password("Correct")) ), TestCase( Initialize(), Login_Start(User("Administrator"), Password("Correct")), Logout(User("Administrator")), Login_Start(User("Authenticated"), Password("Incorrect")) ), TestCase( Initialize(), Login_Start(User("Authenticated"), Password("Correct")), Login_Start(User("Administrator"), Password("Correct")), Logout(User("Authenticated")), Logout(User("Administrator")) ), TestCase( Initialize(), Login_Start(User("Authenticated"), Password("Incorrect")), Login_Start(User("Administrator"), Password("Incorrect")) ), TestCase( Initialize(), Login_Start(User("Authenticated"), Password("Correct")), Logout(User("Authenticated")), Login_Start(User("Administrator"), Password("Incorrect")) ) ) |
