...

基于Excel的接口测试框架的设计与实现

v1.0-循环发送接口#

数据格式schema1#

文件data.xlsx

name method url data headers verify result
get请求 get https://httpbin.org/get?a=1&b=2 res.status_code==200
post-form post https://httpbin.org/post name=Kevin&age=1 Content-Type: application/x-www-form-urlencoded res.status_code == 200
res.json()['form']['name']=='Kevin']
post-json post https://httpbin.org/post Content-Type: application/json
post-xml post https://httpbin.org/post hello Content-Type: application/xml result.json()["data"]=="hello"

格式说明：

  • name: 接口测试用例名称
  • method: 请求方法，不区分大小写
  • url: 完整url，如果有Query参数时，需要写到url里
  • data: 原始数据格式（raw data）,使用的Content-Type必须在headers声明
  • headers: 请求头配置，key, value以冒号分割，每一项一行
  • verify: 断言语句, Python表达是格式，支持各种对比方式，res代表requests响应对象
  • result: 测试结果

数据格式说明：

  • 表单格式：data格式为name=Kevin&age=1, headers必须添加Content-Type: application/x-www-form-urlencoded
  • JSON格式：data为JSON格式，headers必须添加Content-Type: application/json
  • 其他格式：headers按对应格式添加相应的Content-Type，支持数据为空

功能限制：

  • 不支持文件上传（multipart-formdata格式）
  • 不支持变量提取和关联
  • 仅支持基于Cookie的登录方式，登录接口必须写到第一个

代码实现#

  • data解析：由于所有data按raw data格式发送，我们无需额外的处理，只需将data转bytes后（已支持data中的非ASCII码）发送即可。
  • headers解析：按行分割后，每一项再按冒号分割，组成字典格式
  • verify解析：请求得到res变量，使用Python的eval函数进行表达式求值，加上assert语句进行断言
  • result判断：发送请求及断言时，使用try-except捕获异常，AssertError视为Fail, 其他异常视为Error，无异常视为Pass

具体实现代码如下

openpyxl和requests需要使用pip安装 pip install openpyxl requests

import openpyxl
import requests

timeout = 60  # 默认请求超时时间


def run_excel(excel_file):
    excel = openpyxl.load_workbook(excel_file)  # 加载excel
    sheet = excel.active  # 得到第一张表（Sheet1）

    session = requests.session()  # 使用session来保留登录后的Cookies（如果有）
    session.timeout = timeout  # 设置统一超时时间

    for index, line in enumerate(sheet.values):  # 遍历excel所有行（仅数据）
        if index == 0:  # 跳过标题行
            continue
        name, method, url, data, headers, verify, *_ = line  # 解包，舍弃第7列以后的值
        # 处理请求头
        if headers:
            try:
                headers = {line.split(':')[0].strip(): line.split(':')[1].strip()
                           for line in headers.split('\n')}
            except Exception as ex:
                print('请求头格式异常：', ex)
        # 处理请求数据，为支持中文数据，需要将文本按utf-8编码为bytes
        if data is not None:
            data = data.encode('utf-8')

        # 发送请求
        print(f'请求第{index + 1}行接口: {name}')

        try:
            res = session.request(method, url, data=data, headers=headers)  # 使用同一个session发送请求，以保留过程中的Cookies
        except Exception as ex:
            result = 'ERROR'
            print('请求异常：', ex)
        else:
            result = 'PASS'
            print('响应：', res.text)

            # 处理断言
            if verify:  # 如果存在断言描述
                lines = verify.split('\n')  # 按行分割转为列表
                for line in lines:
                    if not line:  # 跳过空行
                        continue
                    try:
                        assert eval(line)  # 使用eval()来计算表达式的值
                    except AssertionError:
                        print("断言出错")
                        result = "FAIL"
                        break  # 该条断言失败后，后面的断言不再执行
                    except Exception as ex:
                        print("断言异常：", ex)
                        result = "ERROR"
                        break  # 该条断言失败后，后面的断言不再执行
                    finally:
                        print('执行断言：', line, '结果：', result)

        sheet.cell(index + 1, 7).value = result  # 在当前行第7列写入结果
    excel.save(excel_file)  # 保存并覆盖原文件

使用方式如下

# 接上面代码
if __name__ == '__main__':
    run_excel('data.xlsx')

优化建议

实现参考：https://github.com/hanzhichao/excel-runner/tree/v1.0

v1.1-改为面向对象#

数据格式schema1#

数据格式同上

代码实现#

这里设计了两个对象

  • TestCase：测试用例，对应Excel的一行数据，类中使用不同的方法来处理各个列的数据，并提供了单条运行的run方法
  • Runner：用例运行期，用于批量运行用例，提供加载用例和批量运行的方法

TestCase实现如下：

import openpyxl
import requests

class TestCase:
    def __init__(self, index, name, method, url, data, headers, verify, result):
        self.index = index
        self.name = name
        self.method = method
        self.url = url
        self.data = data
        self.headers = headers
        self.verify = verify
        self.result = result

    @staticmethod
    def _handle_data(data):
        if data is not None:
            return data.encode('utf-8')

    @staticmethod
    def _handle_headers(headers):
        if headers:
            return {line.split(':')[0].strip(): line.split(':')[1].strip()  # todo try
                       for line in headers.split('\n')}

    @staticmethod
    def _handle_verify(verify):
        if verify:
            return [line for line in verify.split('\n') if line.strip()]  # 按行分割转为列表

    def _send_request(self):
        # 发送请求
        print(f'请求接口: {self.name}')
        data = self._handle_data(self.data)
        headers = self._handle_headers(self.headers)
        res = requests.request(self.method, self.url, data=data, headers=headers)  # todo try
        print('响应：', res.text)
        return res

    def _do_verify(self, res):
        result = "PASS"
        if self.verify:
            lines = self.verify.split('\n')  # 按行分割转为列表
            for line in lines:
                if not line:  # 跳过空行
                    continue
                try:
                    assert eval(line)  # 使用eval()来计算表达式的值
                except AssertionError:
                    print("断言出错")
                    result = "FAIL"
                    break
                except Exception as ex:
                    print("断言异常：", ex)
                    result = "ERROR"
                    break
                finally:
                    print('执行断言：', line, '结果：', result)
        return result

    def run(self):
        res = self._send_request()
        result = self._do_verify(res)
        return result

Runner实现如下

# 接上面的代码
class Runner:
    def __init__(self, excel_file):
        self.excel_file = excel_file

    def load_testcases(self):
        excel = openpyxl.load_workbook(self.excel_file)
        self.sheet = excel.active
        testcases = []
        for index, line in enumerate(self.sheet.values):
            if index == 0:  # 跳过标题行
                continue
            testcases.append(TestCase(index, *line))
        return testcases

    def write_result(self, index, result, result_col=7):
        self.sheet.cell(index + 1, result_col).value = result

    def run(self):
        testcases = self.load_testcases()
        for testcase in testcases:
            result = testcase.run()
            self.write_result(testcase.index, result)

使用方式如下

# 接上面代码
if __name__ == '__main__':
    Runner('data.xlsx').run()

v1.2-使用Pytest框架#

已知Pytest框架支持收集和运行非.py脚本的用例，官方提供了一个使用YAML文件作为测试用例的例子，
同理，我们有也可以实现基于Excel数据的测试用例。
基于Pytest的好处是可以生成漂亮的HTML报告。

数据格式schema1#

数据格式同上

代码实现#

# conftest.py文件内容
import openpyxl
import requests
import pytest

def pytest_collect_file(parent, file_path):   # 收集用例的钩子方法
    if file_path.suffix == '.xlsx' and file_path.name.startswith("test"):
        return ExcelFile.from_parent(parent, path=file_path)

class ExcelFile(pytest.File):   # Excel文件对象，用于收集用例
    def collect(self):
        excel = openpyxl.load_workbook(self.path)
        sheet = excel.active
        for row in sheet.iter_rows(2, values_only=True):
            name, *values = row
            yield ExcelTest.from_parent(self, name=name, values=values)

class ExcelTest(pytest.Item):   # Excel用例对象，对应Excel中的每一行数据
    def __init__(self, name, parent, values):
        super().__init__(name, parent)
        self.values = values
        self.verify = None
        self.s = requests.Session()  # 请求会话，注意self.session是pytest框架的执行会话

    def prepare_request(self)->requests.PreparedRequest:   # 这里使用了requests的请求准备（先准备好请求，再批量发送）
        method, url, data, headers, self.verify, *_ = self.values
        if headers:
            headers = {line.split(':')[0].strip(): line.split(':')[1].strip()
                       for line in headers.split('\n')}
        if data:
            data = data.encode('utf-8')

        req = requests.Request(method, url, headers=headers, data=data).prepare()  # todo try and timeout
        return req

    def do_verify(self, **context):
        locals().update(context)   # 支持注册变量 （这个版本数据格式有吗？）
        if self.verify:
            lines = self.verify.split('\n')  # 按行分割转为列表
            for line in lines:
                if line:
                    assert eval(line)

    def runtest(self):   # 核心实现-用例运行逻辑，方法名必须是runtest
        print('运行', self.name, self.values)
        req = self.prepare_request()
        res = self.s.send(req)
        print(res)
        self.do_verify(res=res)

命令行运行 python3 -m pytest -vs，运行结果如下：

platform darwin -- Python 3.8.9, pytest-7.1.0, pluggy-1.0.0 -- /Users/superhin/venvs/wkcrm-apitest-yaml/bin/python3
cachedir: .pytest_cache
rootdir: /Users/superhin/Projects/wkcrm-apitest-yaml
collected 4 items                                                                                                                                                                  

test_data.xlsx::get请求 运行 get请求 ['get', 'https://httpbin.org/get?a=1&b=2', None, None, 'res.status_code==200', None]
<Response [200]>
PASSED
test_data.xlsx::post-form 运行 post-form ['post', 'https://httpbin.org/post', 'name=Kevin&age=1', 'Content-Type: application/x-www-form-urlencoded', "res.status_code==200\nres.json['form']['name']=='Kevin'", None]
<Response [200]>
PASSED
test_data.xlsx::post-json 运行 post-json ['post', 'https://httpbin.org/post', '{"name": "Kevin", "age": 1}', 'Content-Type: application/json', None, None]
<Response [200]>
PASSED
test_data.xlsx::post-xml 运行 post-xml ['post', 'https://httpbin.org/post', '<xml>hello</xml>', 'Content-Type: application/xml', 'res.json()["data"]=="<xml>hello</xml>"', None]
<Response [200]>
PASSED

v1.3-支持数据提取及关联#

数据格式schema1.1#

增加一列register，如下图

name method url data headers verify register result
get请求 get https://httpbin.org/get?a=1&b=2 res.status_code == 200
a == '1'		 a=res.json()['args']['a']
post-form post https://httpbin.org/post name=Kevin&age=1 Content-Type: application/x-www-form-urlencoded res.status_code == 200
res.json()['form']['name']=='Kevin']
post-json post https://httpbin.org/post Content-Type: application/json
post-xml post https://httpbin.org/post hello Content-Type: application/xml result.json()["data"]=="hello"

代码实现#

  • 使用字典格式的全局变量context来支持变量提取和引用
  • 使用 string.Template().safe_substitute() 来支持 $变量 的替换
  • 改为使用requests.hooks处理请求后步骤（变量提取和断言）

用例收集

# conftest.py文件内容
from string import Template

import openpyxl
import requests
import pytest

context = {}

def pytest_collect_file(parent, file_path):
    if file_path.suffix == '.xlsx' and file_path.name.startswith("test"):
        return ExcelFile.from_parent(parent, path=file_path)
    
    
class ExcelFile(pytest.File):
    def collect(self):
        excel = openpyxl.load_workbook(self.path)
        sheet = excel.active
        for row in sheet.iter_rows(2, values_only=True):
            name, *values = row
            yield ExcelTest.from_parent(self, name=name, values=values)

ExcelTest测试逻辑

# 接上面的代码
class ExcelTest(pytest.Item):
    def __init__(self, name, parent, values):
        super().__init__(name, parent)
        self.values = values
        self.s = requests.Session()  # 请求会话，注意self.session是pytest框架的执行会话
    
    def send_request(self):
        method, url, data, headers, self.verify, self.register, *_ = map(lambda x: Template(x).safe_substitute(context) if isinstance(x, str) else x, self.values)
        print('self.register', self.register)
        
        if headers:
            headers = {line.split(':')[0].strip(): line.split(':')[1].strip()
                       for line in headers.split('\n')}
        if data:
            data = data.encode('utf-8')

        res = self.s.request(method, url, headers=headers, data=data, hooks={'response': [self.print_res, self.register_var, self.verify_res]})
        return res
    
    def register_var(self, res, *args, **kwargs):
        if self.register:
            for line in self.register.split('\n'):
                key, expr = line.split('=')
                context[key.strip()] = eval(expr.strip())
        
    def verify_res(self, res, *args, **kwargs):
        locals().update(context)
        if self.verify:
            for line in self.verify.split('\n'):
                if line:
                    assert eval(line)
                    
    def print_res(self, res, *args, **kwargs):
        print(res.text)
        
    def runtest(self):
        print('运行', self.name, self.values)
        self.send_request()

v1.4-添加自定义异常#

数据格式schema1.2#

代码实现#

  • 增加了多个自定义异常
  • 增加了Excel数据格式合法性检查
  • 改为使用json5，支持非严格的JSON格式，json5需要安装，pip install json5

用例收集

# conftest.py文件内容
import warnings
from string import Template
from collections import ChainMap
import os
import json5

import openpyxl
import requests
import pytest

context = ChainMap({}, os.environ)

ALLOWED_HTTP_METHODS = {'GET', 'POST', 'HEAD', 'PUT', 'DELETE', 'PATCH', 'TRACE', 'OPTIONS'}

ALLOWED_DATA_TYPES = {'FORM', 'JSON', 'RAW', 'BINARY'}

def pytest_collect_file(parent, file_path):
    if file_path.suffix == '.xlsx' and file_path.name.startswith("test"):
        return ExcelFile.from_parent(parent, path=file_path)

class ExcelFile(pytest.File):
    def collect(self):
        excel = openpyxl.load_workbook(self.path)
        sheet = excel.active
        case_name = None
        steps = []
        for row in sheet.iter_rows(2, values_only=True):
            name, *values = row
            if name:
                steps = [values]
                if case_name:
                    yield ExcelTest.from_parent(self, name=case_name, steps=steps)
                case_name = name
            else:
                steps.append(values)
        if case_name:
            yield ExcelTest.from_parent(self, name=case_name, steps=steps)

自定义异常

# 接上面的代码
class DataError(Exception):
    """用例数据格式错误"""

class ConfigMissing(Exception):
    """配置缺失"""

class JSON5DecodeError(Exception):
    """JSON5解析出错"""
    
class FileNotExistError(Exception):
    """文件不存在"""

ExcelTest测试逻辑

# 接上面的代码
class ExcelTest(pytest.Item):
    def __init__(self, name, parent, steps):
        super().__init__(name, parent)
        self.steps = steps
        self.s = requests.Session()  # 请求会话，注意self.session是pytest框架的执行会话
        try:
            self.base_url = self.config.getoption('--base-url') or self.config.getini('base_url')
        except ValueError:
            self.base_url = None  # TODO 处理getini异常
    
    def handle_method(self, method):
        if not isinstance(method, str) or method.upper() not in ALLOWED_HTTP_METHODS:
            raise DataError(f'请求方法：{method} 必须为字符串, 且必须为GET, POST, HEAD, PUT, DELETE, PATCH, TRACE, OPTIONS其中之一')
        return method
        
    def handle_url(self, url):
        if not isinstance(url, str) or not url.startswith('http') and not url.startswith('/'):
            raise DataError(f'接口URL：{url} 必须为字符串, 且必须以http开头或以/开头')
        url = self.render(url)
        if url.startswith('http'):
            return url
        if not self.base_url:
            raise ConfigMissing('命令行缺失--base-url参数, 或缺失base_url配置')
        
    def handle_data_type(self, data_type):
        if not isinstance(data_type, str) or data_type.upper() not in ALLOWED_DATA_TYPES:
            raise DataError(f'请求方法：{data_type} 必须为字符串, 且必须为FORM, JSON, RAW, BINARY其中之一')  # TODO 处理 data_type为空但data有数据
        return data_type
        
    def handle_json_data(self, data):
        try:
            data = json5.loads(data)
        except ValueError:
            raise JSON5DecodeError('data数据按JSON5解码转字典或列表出错')
        else:
            return data
        
    def handle_raw_data(self, data):
        return data.encode('utf-8')
        
    def handle_form_data(self, data):
        _data, _files = {}, {}
        for row in data.split('\n'):
            if not row:
                continue
            try:
                key, value = row.split('=', 1)
            except ValueError:
                raise DataError(f'form格式请求数据行: {row} 应以=号分割')
            else:
                key, value = key.strip(), value.strip()
                if not value.startswith('FILE:'):
                    _data[key] = value
                else:
                    file_path = value.lstrip('FILE:').strip()
                    if not os.path.isfile(file_path):
                        raise FileNotExistError(f'data数据中文件路径：{file_path}不存在')
                    _files['key'] = open(file_path, 'rb')  # todo 三元数组
        return _data, _files
    
    def handle_binary_data(self, data):
        if not data.startswith('FILE:'):
            raise DataError(f'Binary格式data数据：{data} 应以FILE:开头')
        file_path = data.lstrip('FILE:').strip()
        if not os.path.isfile(file_path):
            raise FileNotExistError(f'data数据中文件路径：{file_path}不存在')
        return open(file_path, 'rb')
        
    def handle_data(self, data, data_type):
        if data is None:
            return data
        if not isinstance(data, str):
            raise DataError('data应为空或字符串')
        data = self.render(data.strip())

        if data_type is None:
            warnings.warn('data_type缺失')
            if data.startswith('{') or data.startswith('['):
                data_type = 'JSON'
            elif '=' in data.split('\n')[0]:
                data_type = 'FORM'
            elif data.startswith('FILE:'):
                data_type = 'BINARY'
            else:
                data_type = 'RAW'
                print(f'使用data_type={data_type}')
            
        if data_type.upper() == 'JSON':
            return dict(json=self.handle_json_data(data))
        elif data_type.upper() == 'FORM':
            data, files = self.handle_form_data(data)
            return dict(data=data, files=files)
        elif data_type.upper() == 'RAW':
            return dict(data=self.handle_raw_data(data))
        elif data_type.upper() == 'BINARY':
            return dict(data=self.handle_binary_data(data))
        else:
            raise ValueError('data_type仅支持FORM, JSON, RAW, BINARY其中之一')
        
    def render(self, text):
        global context
        return Template(text).safe_substitute(context)
        
    def handle_headers(self, headers):
        if headers is None:
            return headers
        if not isinstance(headers, str):
            raise DataError('headers应为空或者字符串')
        headers = self.render(headers)
        _headers = {}
        for row in headers.split('\n'):
            if not row:
                continue
            try:
                key, value = row.split(':', 1)
            except ValueError:
                raise DataError(f'form格式请求数据行: {row} 应以:号分割')
            else:
                _headers[key] = value
        
    def get_request(self, data):
        method, url, data_type, data, headers, self.verify, self.register, *_ = data
        request = dict(
            method = self.handle_method(method),
            url = self.handle_url(url),
            headers = self.handle_headers(headers)
        )
        request.update(self.handle_data(data, data_type))
        return request
        
        
    def send_request(self, data):
        request = self.get_request(data)
        print('发送请求', request)
        res = self.s.request(**request,
                             hooks={'response': [self.print_res, self.register_var, self.verify_res]})
        return res

    def register_var(self, res, *args, **kwargs):
        if self.register:
            for line in self.register.split('\n'):
                key, expr = line.split('=')
                context[key.strip()] = eval(expr.strip())

    def verify_res(self, res, *args, **kwargs):
        locals().update(context)
        if self.verify:
            for line in self.verify.split('\n'):
                if line:
                    assert eval(line)

    def print_res(self, res, *args, **kwargs):
        print(res.text)

    def runtest(self):
        print('运行', self.name)
        for data in self.steps:
            self.send_request(data)

优化建议

v2.0-改为用例多步骤#

数据格式schema2#

代码实现#

特性及变更

  • 支持插件pytest-base-url来配置base_url
  • 改为使用ChainMap并支持使用环境变量

ChainMap（链接字典）是Python内置的模块collections中的一种容器类型，支持添加多个字典，从按顺序从里面查找值，部分操作方式与字典类似

用例收集

# conftest.py文件内容
from string import Template
from collections import ChainMap
import os

import openpyxl
import requests
import pytest

 # 用于存储过程中的变量，以实现接口关联
 # {}，用于注册变量，os.environ是系统环境变量
 # 从上下文中取值是，如果从注册的变量中找不到，支持从环境变量中查找
context = ChainMap({}, os.environ) 

def pytest_collect_file(parent, file_path):
    if file_path.suffix == '.xlsx' and file_path.name.startswith("test"):
        return ExcelFile.from_parent(parent, path=file_path)

class ExcelFile(pytest.File):
    def collect(self):
        excel = openpyxl.load_workbook(self.path)
        sheet = excel.active
        name = None
        case_name = None
        steps = []
        for row in sheet.iter_rows(2, values_only=True):
            name, *values = row
            if name:
                steps = [values]
                if case_name:
                    yield ExcelTest.from_parent(self, name=case_name, steps=steps)
                case_name = name
            else:
                steps.append(values)
        if case_name:
            yield ExcelTest.from_parent(self, name=case_name, steps=steps)

ExcelTest测试逻辑

# 接上面的代码
class ExcelTest(pytest.Item):
    def __init__(self, name, parent, steps):
        super().__init__(name, parent)
        self.steps = steps
        self.s = requests.Session()  # 请求会话，注意self.session是pytest框架的执行会话
        self.base_url = self.config.getoption('--base-url') or self.config.getini('base_url')

    def send_request(self, values):
        method, url, data, headers, self.verify, self.register, *_ = map(
            lambda x: Template(x).safe_substitute(context) if isinstance(x, str) else x, values)
        if not url.startswith('http') and self.base_url:
            url = f'{self.base_url}{url}'

        if headers:
            headers = {line.split(':')[0].strip(): line.split(':')[1].strip()
                       for line in headers.split('\n')}
        if data:
            data = data.encode('utf-8')
        print('发送请求', url, headers, data)
        res = self.s.request(method, url, headers=headers, data=data,
                             hooks={'response': [self.print_res, self.register_var, self.verify_res]})
        return res

    def register_var(self, res, *args, **kwargs):  # 提取变量并存储到context中
        if self.register:
            for line in self.register.split('\n'):
                key, expr = line.split('=')
                context[key.strip()] = eval(expr.strip())

    def verify_res(self, res, *args, **kwargs):
        locals().update(context)   # 将上下文变量更新到局部变量中，在eval时可以引用到
        if self.verify:
            for line in self.verify.split('\n'):
                if line:
                    assert eval(line)

    def print_res(self, res, *args, **kwargs):
        print(res.text)

    def runtest(self):
        print('运行', self.name)
        for values in self.steps:
            self.send_request(values)

运行方法

  1. 需要在www.72crm.com申请用户，并开通组织 (示例数据中的接口已变更-请更换为自己的接口)
  2. 在命令行运行
CRM_USER=你的用户名 CRM_PASSWORD=你的密码 python3 -m pytest -qs --base-url=https://www.72crm.com

也可配合pytest-html或allure-pytest生成报告
pip install allure-pytest并下载 allure-commandline工具并配置PATH后
运行

CRM_USER=你的用户名 CRM_PASSWORD=你的密码 python3 -m pytest -q --base-url=https://www.72crm.com --alluredir=allure-results
allure server allure-results

显示报告如下

已知问题

  • 每个用例都需要编写登录步骤
  • 单元格中编写JSON没有提示非常容易出错
  • 响应断言res.json()['code']==0这种形式书写较麻烦
  • 步骤不支持命名

优化建议

作者：韩志超

出处：https://www.cnblogs.com/superhin/p/python3_test_api_with_excel.html

版权：本作品采用「署名-非商业性使用-相同方式共享 4.0 国际」许可协议进行许可。

如有问题，请微信联系 superz-han，并发送原文链接。

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