自动化测试入门：从零开始搭建你的第一个WebUI项目

为什么要做自动化测试？

在深入技术细节前，我们先了解自动化测试的价值。手动测试虽然直观，但存在明显局限性：重复劳动、容易出错、耗时耗力且无法快速反馈。而自动化测试恰能弥补这些不足：

  • 提升测试效率：自动化脚本可以24小时不间断执行

  • 提高测试准确性：避免人为疏忽导致的错误

  • 增强测试覆盖：可轻松执行数千个测试用例

  • 快速反馈：问题及早发现，降低修复成本

  • 回归测试利器：每次代码变更后快速验证现有功能

虽然自动化测试有诸多优势，但并非所有场景都适合自动化。UI频繁变更、一次性功能、主观体验测试等还是更适合手动测试。

自动化测试技术选型

WebUI自动化测试领域有多种工具可选，主流选择包括：

  • Selenium：最老牌、应用最广泛的Web自动化工具，支持多语言和多浏览器

  • Cypress：新兴的测试框架，以其强大的调试能力和执行速度著称

  • Puppeteer：由Google开发，主要用于Chrome浏览器自动化

  • Playwright：微软推出的测试工具，支持多浏览器且功能强大

对于初学者，Selenium是最佳起点，因为它生态成熟、资料丰富，且是许多公司实际使用的技术。

环境搭建与工具准备

下面我们开始搭建Selenium自动化测试环境。

1. 安装编程语言环境

Selenium支持多种编程语言，这里我们选择Python，因为它语法简洁、上手快速。

访问Python官网下载并安装最新版本。安装时记得勾选"Add Python to PATH"选项。

安装完成后，打开终端/命令提示符，验证安装是否成功：

python --versionpip --version

2. 安装Selenium库

通过pip安装Selenium包：

pip install selenium

3. 下载浏览器驱动

Selenium需要通过浏览器驱动来控制浏览器。这里以Chrome为例：

  • 查看Chrome浏览器版本：点击Chrome菜单 → 帮助 → 关于Google Chrome

  • 访问ChromeDriver下载页面

  • 下载与你的Chrome版本匹配的ChromeDriver

  • 将解压后的chromedriver.exe放在合适位置（建议放在项目目录或系统PATH包含的目录）

4. 选择开发工具

推荐使用以下任一IDE：

  • PyCharm：功能强大的Python专用IDE

  • VS Code：轻量级且扩展丰富

  • Jupyter Notebook：适合交互式学习和调试

第一个Selenium脚本

环境准备就绪后，让我们编写第一个自动化脚本。

基础脚本示例

from selenium import webdriverfrom selenium.webdriver.common.by import Byfrom selenium.webdriver.chrome.service import Serviceimport time# 设置ChromeDriver路径driver_path = "./chromedriver"  # 根据实际情况调整路径# 创建浏览器驱动实例service = Service(executable_path=driver_path)driver = webdriver.Chrome(service=service)try:    # 打开网页    driver.get("https://www.baidu.com")
    # 打印页面标题    print("页面标题:", driver.title)
    # 查找搜索框并输入关键词    search_box = driver.find_element(By.ID, "kw")    search_box.send_keys("自动化测试")
    # 查找搜索按钮并点击    search_btn = driver.find_element(By.ID, "su")    search_btn.click()
    # 等待结果加载    time.sleep(3)
    # 打印新页面标题    print("搜索后页面标题:", driver.title)
finally:    # 关闭浏览器    driver.quit()

脚本解析

  1. 导入模块：引入必要的Selenium组件

  2. 配置驱动：指定ChromeDriver路径

  3. 初始化驱动：创建浏览器实例

  4. 打开网页：使用get方法导航至目标URL

  5. 定位元素：通过ID定位搜索框和按钮

  6. 执行操作：在搜索框输入文本并点击按钮

  7. 清理资源：关闭浏览器释放资源

运行此脚本，你将看到自动打开Chrome浏览器、访问百度、执行搜索并关闭浏览器的完整过程。

元素定位策略

元素定位是Web自动化测试的核心。Selenium提供多种定位策略：

1. ID定位

最可靠且高效的定位方式，前提是元素有唯一ID。

element = driver.find_element(By.ID, "username")

2. Name定位

通过name属性定位

element = driver.find_element(By.NAME, "password")

3. XPath定位

功能强大的定位方式，可通过元素路径、属性等定位。

# 绝对路径（脆弱，不推荐）element = driver.find_element(By.XPATH, "/html/body/div[1]/form/input[1]")# 相对路径（更健壮）element = driver.find_element(By.XPATH, "//input[@placeholder='请输入用户名']")# 包含文本element = driver.find_element(By.XPATH, "//button[contains(text(),'登录')]")

4. CSS选择器定位

语法简洁，性能优于XPath。

# 通过class定位element = driver.find_element(By.CSS_SELECTOR, ".submit-btn")# 通过属性定位element = driver.find_element(By.CSS_SELECTOR, "input[type='email']")# 层级组合element = driver.find_element(By.CSS_SELECTOR, "div.form-group > input")

5. 链接文本定位

专门用于定位超链接。

# 完整文本匹配element = driver.find_element(By.LINK_TEXT, "忘记密码?")# 部分文本匹配element = driver.find_element(By.PARTIAL_LINK_TEXT, "忘记")

6. 类名定位

通过class属性定位。

element = driver.find_element(By.CLASS_NAME, "btn-primary")

7. 标签名定位

通过HTML标签名定位。

element = driver.find_element(By.TAG_NAME, "h1")

定位策略优先级建议：ID > Name > CSS选择器 > XPath > 其他。优先使用稳定且唯一的标识符。

常用浏览器操作

掌握元素定位后，我们来看常用的浏览器操作：

窗口管理

# 获取当前窗口句柄current_window = driver.current_window_handle# 获取所有窗口句柄all_windows = driver.window_handles# 切换窗口driver.switch_to.window(all_windows[1])# 最大化窗口driver.maximize_window()# 设置窗口尺寸driver.set_window_size(1200, 800)# 前进/后退driver.forward()driver.back()# 刷新页面driver.refresh()

表单操作

# 输入文本search_input = driver.find_element(By.ID, "search")search_input.send_keys("测试数据")# 清空输入框search_input.clear()# 单选按钮/复选框checkbox = driver.find_element(By.ID, "agree")checkbox.click()  # 选择checkbox.click()  # 取消选择# 下拉选择框from selenium.webdriver.support.ui import Selectdropdown = Select(driver.find_element(By.ID, "city"))dropdown.select_by_visible_text("北京")  # 按文本选择dropdown.select_by_value("beijing")     # 按值选择dropdown.select_by_index(1)             # 按索引选择

鼠标和键盘操作

from selenium.webdriver.common.action_chains import ActionChainsfrom selenium.webdriver.common.keys import Keys# 鼠标悬停element = driver.find_element(By.ID, "menu")action = ActionChains(driver)action.move_to_element(element).perform()# 双击action.double_click(element).perform()# 拖放source = driver.find_element(By.ID, "source")target = driver.find_element(By.ID, "target")action.drag_and_drop(source, target).perform()# 键盘操作search_input = driver.find_element(By.ID, "search")search_input.send_keys("自动化测试")search_input.send_keys(Keys.ENTER)  # 按回车键

等待机制

动态加载内容是现代Web应用的常见特性，因此等待机制对自动化测试至关重要。

1. 强制等待（不推荐）

import timetime.sleep(5)  # 无条件等待5秒

缺点：固定等待时间，无论页面是否加载完成。

2. 隐式等待

设置全局等待时间，在查找元素时如未立即找到会轮询等待。

driver.implicitly_wait(10)  # 设置隐式等待10秒

缺点：只能用于元素查找，不能处理其他条件。

3. 显式等待（推荐）

针对特定条件等待，更加灵活智能。

from selenium.webdriver.support.ui import WebDriverWaitfrom selenium.webdriver.support import expected_conditions as EC# 等待元素可点击element = WebDriverWait(driver, 10).until(    EC.element_to_be_clickable((By.ID, "submit-btn")))# 等待元素可见element = WebDriverWait(driver, 10).until(    EC.visibility_of_element_located((By.ID, "result")))# 等待元素存在（不一定可见）element = WebDriverWait(driver, 10).until(    EC.presence_of_element_located((By.ID, "dynamic-content")))# 等待文本出现在元素中element = WebDriverWait(driver, 10).until(    EC.text_to_be_present_in_element((By.ID, "status"), "成功"))

常用预期条件：

  • element_to_be_clickable：元素可点击

  • visibility_of_element_located：元素可见

  • presence_of_element_located：元素存在于DOM

  • text_to_be_present_in_element：元素包含特定文本

  • title_contains：页面标题包含特定文本

  • alert_is_present：出现警告框

第一个完整的测试用例

现在我们综合运用以上知识，创建一个完整的测试用例：

from selenium import webdriverfrom selenium.webdriver.common.by import Byfrom selenium.webdriver.support.ui import WebDriverWaitfrom selenium.webdriver.support import expected_conditions as ECfrom selenium.webdriver.chrome.service import Serviceimport unittestimport timeclass BaiduSearchTest(unittest.TestCase):
    def setUp(self):        """测试前置条件"""        self.driver_path = "./chromedriver"        self.service = Service(executable_path=self.driver_path)        self.driver = webdriver.Chrome(service=self.service)        self.driver.maximize_window()        self.wait = WebDriverWait(self.driver, 10)
    def tearDown(self):        """测试清理"""        if self.driver:            self.driver.quit()
    def test_search_functionality(self):        """测试百度搜索功能"""        driver = self.driver        wait = self.wait
        # 打开百度首页        driver.get("https://www.baidu.com")
        # 验证页面标题        self.assertIn("百度一下", driver.title)
        # 定位搜索框并输入关键词        search_input = wait.until(            EC.presence_of_element_located((By.ID, "kw"))        )        search_input.send_keys("Selenium自动化测试")
        # 点击搜索按钮        search_btn = driver.find_element(By.ID, "su")        search_btn.click()
        # 等待搜索结果加载        results = wait.until(            EC.presence_of_element_located((By.ID, "content_left"))        )
        # 验证搜索结果页面标题        self.assertIn("Selenium自动化测试", driver.title)
        # 验证搜索结果包含预期内容        self.assertIn("selenium", driver.page_source.lower())if __name__ == "__main__":    unittest.main()

这个测试用例使用了Python的unittest框架，包含了标准的测试结构：

  • setUp：测试前的准备工作

  • test_*：具体的测试方法

  • tearDown：测试后的清理工作

测试框架搭建

单个测试脚本难以应对复杂项目，我们需要建立测试框架来更好地组织和管理测试。

项目目录结构

automation_framework/├── config/│   ├── __init__.py│   └── config.py          # 配置文件├── pages/                 # 页面对象模型│   ├── __init__.py│   ├── base_page.py      # 基础页面类│   ├── home_page.py      # 首页│   └── search_page.py    # 搜索结果页├── tests/                # 测试用例│   ├── __init__.py│   ├── test_search.py│   └── test_login.py├── utils/               # 工具类│   ├── __init__.py│   └── helper.py├── reports/             # 测试报告├── logs/               # 日志文件└── requirements.txt    # 依赖列表

页面对象模式(Page Object Model)

页面对象模式是自动化测试的最佳实践，它将页面封装成对象，提高代码复用性和可维护性。

base_page.py - 基础页面类：

from selenium.webdriver.support.ui import WebDriverWaitfrom selenium.webdriver.support import expected_conditions as ECclass BasePage:    def __init__(self, driver):        self.driver = driver        self.wait = WebDriverWait(driver, 10)
    def find_element(self, by, value):        return self.wait.until(EC.presence_of_element_located((by, value)))
    def find_clickable_element(self, by, value):        return self.wait.until(EC.element_to_be_clickable((by, value)))
    def click(self, by, value):        element = self.find_clickable_element(by, value)        element.click()
    def input_text(self, by, value, text):        element = self.find_element(by, value)        element.clear()        element.send_keys(text)
home_page.py - 首页封装： 
from selenium.webdriver.common.by import Byfrom .base_page import BasePageclass HomePage(BasePage):    # 元素定位器    SEARCH_INPUT = (By.ID, "kw")    SEARCH_BUTTON = (By.ID, "su")
    def __init__(self, driver):        super().__init__(driver)        self.url = "https://www.baidu.com"
    def open(self):        self.driver.get(self.url)        return self
    def search(self, keyword):        self.input_text(*self.SEARCH_INPUT, keyword)        self.click(*self.SEARCH_BUTTON)        return SearchPage(self.driver)
search_page.py - 搜索结果页封装： 
from selenium.webdriver.common.by import Byfrom .base_page import BasePageclass SearchPage(BasePage):    RESULTS = (By.ID, "content_left")
    def get_results_count(self):        results = self.find_element(*self.RESULTS)        return len(results.find_elements(By.TAG_NAME, "div"))
    def is_results_displayed(self):        try:            return self.find_element(*self.RESULTS).is_displayed()        except:            return False

配置文件

config.py - 统一配置管理：

class Config:    # 浏览器配置    BROWSER = "chrome"    CHROME_DRIVER_PATH = "./chromedriver"    IMPLICIT_WAIT = 10    EXPLICIT_WAIT = 10
    # 测试环境    BASE_URL = "https://www.baidu.com"
    # 测试数据    TEST_SEARCH_KEYWORD = "自动化测试"

改进的测试用例

使用页面对象模式重构测试用例：

import unittestfrom selenium import webdriverfrom selenium.webdriver.chrome.service import Servicefrom config.config import Configfrom pages.home_page import HomePageclass TestBaiduSearch(unittest.TestCase):
    def setUp(self):        config = Config()        service = Service(executable_path=config.CHROME_DRIVER_PATH)        self.driver = webdriver.Chrome(service=service)        self.driver.implicitly_wait(config.IMPLICIT_WAIT)        self.driver.maximize_window()
    def tearDown(self):        if self.driver:            self.driver.quit()
    def test_search_functionality(self):        """使用页面对象模式测试搜索功能"""        home_page = HomePage(self.driver)        search_page = home_page.open().search("自动化测试")
        # 验证搜索结果        self.assertTrue(search_page.is_results_displayed())        self.assertGreater(search_page.get_results_count(), 0)if __name__ == "__main__":    unittest.main()

高级技巧与最佳实践

1. 数据驱动测试

使用参数化减少代码重复：

import unittestfrom ddt import ddt, data, unpack
@ddtclass DataDrivenTest(unittest.TestCase):
    @data(("Python", 10), ("Java", 8), ("自动化测试", 5))    @unpack    def test_search_different_keywords(self, keyword, min_results):        # 测试逻辑        home_page = HomePage(self.driver)        search_page = home_page.open().search(keyword)
        results_count = search_page.get_results_count()        self.assertGreaterEqual(results_count, min_results)

2. 失败截图

测试失败时自动截图：

def tearDown(self):    if hasattr(self, '_outcome') and self._outcome.errors:        # 测试失败        screenshot_path = f"screenshots/failure_{self.id()}.png"        self.driver.save_screenshot(screenshot_path)        print(f"测试失败，截图已保存至: {screenshot_path}")
    if self.driver:        self.driver.quit()

3. 日志记录

添加详细日志帮助调试：

import logging
# 配置日志logging.basicConfig(    level=logging.INFO,    format='%(asctime)s - %(levelname)s - %(message)s',    handlers=[        logging.FileHandler("logs/automation.log"),        logging.StreamHandler()    ])
logger = logging.getLogger(__name__)
# 在测试中使用日志logger.info("开始执行测试: %s", self.id())logger.debug("搜索关键词: %s", keyword)logger.error("测试失败: %s", str(e))

4. 测试报告

使用HTMLTestRunner生成美观的测试报告：

import HTMLTestRunnerimport unittestimport os
# 发现测试用例test_dir = "./tests"discover = unittest.defaultTestLoader.discover(test_dir, pattern="test_*.py")
# 生成报告report_path = "./reports/test_report.html"with open(report_path, "wb") as f:    runner = HTMLTestRunner.HTMLTestRunner(        stream=f,        title="自动化测试报告",        description="测试结果详情"    )    runner.run(discover)

常见问题与解决方案

1. 元素定位失败

  • 原因：元素未加载、iframe嵌套、动态ID等

  • 解决方案：

    • 增加等待时间

    • 使用更稳定的定位策略

    • 处理iframe：driver.switch_to.frame("frame_name")

2. 浏览器兼容性问题

  • 解决方案：

    • 使用WebDriver管理器自动下载匹配的驱动

    • 跨浏览器测试：分别配置不同浏览器的驱动

3. 执行速度慢

  • 优化方法：

    • 减少不必要的等待

    • 使用headless模式（无界面）

    • 并行执行测试用例

4. 测试稳定性差

  • 改进措施：

    • 增加重试机制

    • 使用更可靠的定位方式

    • 定期维护测试用例

持续学习路径

掌握了基础WebUI自动化测试后，你可以继续深入学习：

  1. 移动端自动化：Appium框架

  2. API测试：Requests + Pytest

  3. 性能测试：JMeter、LoadRunner

  4. 测试框架进阶：Pytest、Robot Framework

  5. 持续集成：Jenkins、GitLab CI集成自动化测试

  6. 容器化：Docker运行测试环境

结语

自动化测试是一门既需要技术能力，又需要测试思维的综合技能。通过本文，你已经了解了从环境搭建到框架设计的完整流程。记住，实践是最好的老师——从简单的测试用例开始，逐步构建复杂的测试场景，不断优化和改进你的测试框架。

自动化测试不是一蹴而就的，需要持续的学习和实践。希望这篇文章能为你的自动化测试之旅奠定坚实基础，助你在质量保障的道路上越走越远！

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posted @ 2025-10-17 15:41  程序员二黑  阅读(61)  评论(0)    收藏  举报