自動化測試框架: 設計的重構

最近對測試框架進行了重構，也對其中原有的一些設計進行了反思。其中不免有一些自我感覺得意之處，因此寫出來和大家分享。這是一個重構的過程，所以將以重構的思路來講述。

重構對於一個系統來說，往往是必要的。他的必要性往往不在於重構的好處，而在於系統的成長的趨勢。一個好的系統在初步階段，在很多方面都會存在成長的空間，就如人在小時候長身體一樣，如果補充的營養跟不上，一生都可能會受到影響。

對於我們這個系統來講，目前也正是初步使用驗證階段，所以重構的可能性非常大。當然了，如果從成本角度來看，在系統重構的時候，必須對系統的使用做嚴格的管理。幸好我們在早期對這方面比較謹慎，使用範圍沒有盲目擴充套件。因此重構所帶來的影響會被縮小到最小範圍。

那麼先來說說這次重構的目的。在原先的框架系統中，設計思路是在Delphi中編寫自動化測試，程式碼通過呼叫控制元件的適配介面，最終完成對介面的操作。而這些程式碼，也被編譯到DLL中。這裡面就有一些問題：

1. 每一次修改，都必須重新編譯。
2. 由於DLL被程式Load，不可直接覆蓋（替換），所以必須重新啟動目標測試系統。
3. 基本上不可以部分執行指令碼。
4. 自動化程式碼和自動化框架程式碼同時暴露給使用者

再一次說明一下原先的設計。原先的設計中，自動化程式碼將作為DLL的一部分被編譯進去，而這個DLL會作為程式系統的一部分被裝載。本來我想用圖形來表示，突然感覺其實可以多多用表示式來表示，我想做一個嘗試，這樣可以免去圖片的麻煩。下面是系統的表示：

被測試系統（自動化框架（自動化程式碼））

其中括號表示包含關係。可以看到，最終只有一個系統在執行。

在這裡關注一下列出的問題重點，這在重構過程中非常重要。因為重構並不是盲目的。需要做到目標準確不偏移。簡單點說就是將好刀用在刀刃上。並且要保障重構的結果能呼應最初的目的。並且這次重構屬於系統級別的重構，重點不是一些類的調整，而是整天解決方案的革新。

為了解決這些問題，我們思考從指令碼入手，進行自動化測試框架的重構。但在做之前，必須考慮好重構系統的穩定性如何保障。系統級別的重構和單元級別的重構的保障機制應該是不一樣的。這不得不提到單元測試，但僅僅是單元測試是無法保障的。

第一、系統中大部分類可能都有所改變。針對原先的單元測試必須重新編寫。

第二、系統級別的測試不能被單元測試替代。因此非常有必要持續進行。

這裡，我並沒有做方法上深入探究，但是測試這件事必須做。電腦暫時做不了的事，人來做。我們在單元測試的基礎上，持續迭代地對重構後的系統進行系統測試，這樣能儘量快速地發現重構中失誤所在。

後來發現，在重構過程中，對新的方法編寫測試用例更加有效。因為重構往往是在時間緊急的情況下進行的，所犯錯誤可能比初期編碼階段更容易。這個階段，舊的單元測試程式碼和新的單元測試程式碼能夠很好提升系統的穩定性。

現在講一下重構的過程。重構的目標是，將自動化程式碼的編寫改變為XML的配置。自動化框架通過讀取配置，並解析每一段指令碼，自動執行。我們先不談其中的實現技術細節，而是先來談談這樣的好處。

1. 指令碼是解釋性的，因此框架DLL不需要重新編譯。
2. 指令碼由於成為配置，那麼其管理也就變得更加容易和簡單。
3. 可以讓測試人員，完全只是關心業務上的指令碼。
4. 從配置中，可以方便地記錄每一步的執行內容。原先的編譯方式，失去了很多資訊。
5. 配置可以動態組織，這樣有可能實現部分指令碼的執行。

重構，就是發現問題到解決問題的過程。相對於設計的不同，在於重構是在現有設計的基礎上發現問題。

下面說說實現過程中的細節。在這個過程中，最關鍵的是指令碼的解析。由於之前，針對所有控制元件，都已經有了封裝的介面，因此在這個基礎上，我們考慮到採用SOAP的實現思想，通過對介面方法的Invoke，來實現最終的指令碼執行。

要實現這個Invoke的過程，就必須深入瞭解一下Delphi是如何實現SOAP的。這當然是另外一個話題了。有興趣的可以看一下Invoker.pas中的程式碼。要實現Invoke的過程，可以有兩個選擇：

1. 完全參考SOAP的呼叫約束
2. 自己定義結構，自己解析轉換引數，實現Invoke

我實際是選擇了後者，雖然說對於我理解Invoke原理有了很大幫助，但後來還是證實我的選擇不是最好的。先不管這個了。

完成了Invoke的過程，下面就是指令碼的設計了。我為指令碼的設計，增加了幾方面的內容：

1. 定義TestWindow的概念，表示每一個被測試和編碼的窗體。
2. 定義TestStep的概念，表示對使用者介面發出的每一次命令。
3. 定義TestPackage概念，表示多個TestStep的組合。
4. 定義TestWindow和TestStep之間的關係。TestWindow包含多個TestStep。每一個TestStep包含多個TestWindow，表示這個命令可能觸發的新的測試窗體。

定義這些概念是非常有意義的。可以幫助我們清晰地理解系統，也非常便於以後的技術交流。這也說明了自動化測試框架本身設計的完善和進步。

在定義完成這些概念後，就是完成一個指令碼的配置工具。並在這個編輯器上實現指令碼的除錯和日誌功能。除錯方面，我們選擇了HTTP的呼叫方式。其實可以選擇很多其他方式。一來HTTP的方式，實現起來很簡單。二來支援HTTP後，呼叫自動化測試，只需要通過HTTP就可以了。FinalBuilder和一些Shell都支援這種方式。這對於以後的自動化呼叫是非常有意義的。

現在系統的架構變了。不再是原先的一個系統了，因為這裡引入了一個輔助系統，可以稱之為自動化的IDE。再使用上面的方式，我們描述以下系統：

被測試系統（自動化框架）＝ IDE（自動化指令碼）

等號表示系統互動是雙方向的。IDE向系統傳送指令碼，系統向IDE傳送LOG。

好了，這次重構基本都完成了。整個過程的中心在於指令碼的結構遷移。而重構的前因和結果也都進行了對比。雖然說很多方面的細節也許並沒有考慮清楚。但是這次框架設計的重構，還是非常有價值的！而且整個重構的過程，更是框架本身的完善過程。

希望自動化測試框架越來越好！

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