秒懂自动化测试中的PO模式

本文章出自【码同学软件测试】

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自动化测试在软件项目团队中的作用举足轻重，众所周知合理地展开自动化测试，可以有效降低错误修复成本，并对软件质量保证(QA)过程起到全面推进的作用。

以web自动化为例，在Selenium框架的辅助下，自动化测试工程师们编写web自动化测试脚本似乎是一项较简单的任务，但在项目进展过程中，尤其是迭代频繁的敏捷项目研发模式下，测试人员不经意而实现的那些低质量自动化测试脚本往往会引发后期高昂的代码维护成本，久而久之所谓的自动化测试在你的团队中就形同虚设了。

回想那些年被UI自动化坑过的桥段历历在目，当遇上敏捷项目中“短频快”迭代交付时，你的自动化测试脚本很可能成为团队成本开销最高昂的任务之一。

试想更改50个测试脚本中所依赖的某web页面元素（也许就1个元素）将涉及到至少50+个自动化测试脚本的更新，更新脚本的同时不可避免会出现一些其他连锁问题（不知道用蝴蝶效应来比喻这类糟糕的情况是否合适）。这项工程不仅耗时长，而且对于早期自动化测试在团队中的推广与实践也是一个严重的阻碍因素。

都说良好的开端是成功的一半，自动化测试的落地亦是如此，在脚本实现之前，我们需要有个相对精良的设计，面对避无可避的UI元素变更，除了将那些变更频度不高的回归测试进行自动化，还有什么方式能够降低我们日后对于脚本开销带来的高昂成本呢？如何避免一个元素定位变更导致“牵一发而动全身”呢？我们是否能对变更进行限制，只动一个地方，并且让每个与之相关的测试脚本都能使用它？回答是肯定的，相信大家不难得出PO模式可以帮我们落实。

下面我们就来聊一聊Selenium中如何使用页面对象模型（PO —— Page Object）来实现可维护和可重用的自动化测试脚本，让你秒懂PO在UI自动化中的价值。
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Selenium模拟Github自动化登录流程

这里我们先以Github (http://6tt.co/rV8V) 为例，结合selenium自动化实现模拟登录：

完整登录流程代码如下：

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为了覆盖更多webdriver中的定位方式，这里以ID， NAME，CSS_SELECTOR，XPATH分别对用户名文本框，密码框，登录按钮，以及登录后页面上显示的“Start a project”按钮进行定位；

可以发现如果以上四个页面元素，但凡有一个发生变化，我们需要对该脚本进行更新，如果这些定位发生变化的元素同时还存在于其他自动化脚本文件中，我们需要依次更新每个牵连其中的脚本文件，就整个项目而言，脚本更新所花费的开销还是相当大的。

Selenium+unittest实现Github自动化登录测试脚本

还是以上脚本和登录场景，既然是自动化测试，我们就结合python自带的unittest框架，进行自动化测试用例脚本编写，完整代码如下：

从脚本中可见，我们通过unittest把登录业务单独封装成了一个test_login()方法，即单独的测试用例，通过assertEqual进行断言判断登录后是否出现预期的信息：

同样，如果某个控件位置发生了变化，所有用到这个控件的测试用例脚本文件都需要进行更新，耦合度越高代码维护成本越高，耗费的时间精力指数之高更是无从计量。
我们迫切需要合理的解决方案 —— PO模式来重构自动测试脚本的层次。

PO页面对象模型

为什么需要页面对象模型（PO）

脚本维护的主要问题是，如果100个不同的脚本使用相同的页面元素，只要对该元素做了任何更改，就需要更改所有脚本，耗时且容易出错。
一种用于脚本维护更好的方法是为每一个自动化测试所需的web页面创建一个单独的类文件，用于查找、填充或验证该页面中的web元素。任何用到该web页面元素的脚本都可以通过调用这个类。如果该web页面元素发生了变化，我们只需要在其对应的类文件中进行更改即可，而不必在100个不同的脚本中逐一更新。这种方法就是页面对象模型(POM)，它有助于提高代码的可读性、可维护性和可重用性。

PO的实现

页面对象模型(PO)的基本结构：将单个页面上所有Web元素和在这些Web元素上操作的方法都放在一个Page类文件中，而用于验证的测试用例需要单独作为测试方法的一部分。
我们还是以github登录流程为例，结合页面对象模型（PO）实现自动化测试，首先我们需要将登录页面作为一个类将其封装，并单独提炼出该页面中需要用到的元素（类的成员属性），把对所需元素的操作封装成独立的方法（类的成员方法）：

在Login Page类中，我们需要用到页面url, 用户名输入框，密码框，登录按钮，登陆后Button“Start a project”，所以该类共有5个成员

该类需要一个初始化方法，其他操作有：打开页面，用户名输入，密码输入，登录按钮点击，登录后“Start a project”按钮文字提取，所以Login Page类的成员方法有：

同时为了做到测试脚本与页面元素对象的分离，针对每个页面进行的测试用例脚本我们也单独存放，BaseTest脚本文件中仅仅执行通用的操作:

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针对每一个功能业务流测试，单独进行测试脚本的编写：

完整版分层代码实现如下：【PO模式下Selenium + unittest实现Github自动化登录测试脚本】

由此可见，无论login页面元素发生任何变化，我们需要修改的仅仅只是Login Page类，除此之外其余脚本均不受影响，页面对象模型大大降低了自动化脚本的维护成本及因脚本更新引发的出错概率。

框架的优化

在PO模式协助下，被测页面中任意元素定位发生变更都能轻而易举地解决自动化脚本的更新问题。到此是不是说明大功告成了呢？是否还存在可优化的地方呢？答案是肯定的，PO模式让我们仅需要在Page页面类单个文件中对变化的元素定位进行更新，那是否尽可能使任何一个自动化脚本文件都不发生变更呢，即便是Page页面类本身？
很简单，只需要把这些定位作为数据单独存放在配置文件中（配置文件的类型可以是csv, excel,txt）,通常csv文件较为常见。
下面我们把Login Page中需要定位的元素单独放到如下csv文件中，login_page.csv文件的第一行是标题，用来对每个字段做描述，以下每一行代表一组数据，不同字段数据间隔用逗号区分（当然用空格也行，只不过csv文件默认逗号间隔）：

以第二行为例，“url”见名知意，表示这行是url相关的数据，“http://6tt.co/rV8V”就是url的值；
第三行中“username_id”表示这样用来存放username的定位，通过id来定位，“login_field”就是username的id定位值（可参见我们在login page中写的代码），下面几行是同样的含义。如此我们就把元素/定位/定位后对应的值从python脚本文件中独立出来了。
对于上面的“login_page.py”PO类文件则更改如下，通过读取csv配置文件中的内容，对login page中的成员属性进行赋值，而不必将这些属性值硬编码在python文件中，这样一来即便哪个元素的定位发生变化，我们只需更改csv配置文件即可：