乾貨丨Python介面測試自動化實戰及程式碼示例:含get、post等方法
引言:年初參與到一個後臺系統開發的專案中,裡面涉及了很多介面,我做為專案組測試人員,需要對這些介面進行測試,一開始使用 postman 工具測試,很是方便。但隨著介面數量的增加,不光要執行手動點選測試,而且,一旦介面引數變動,都重新更改介面引數,次數多了,使得測試效率嚴重下降。
後來我將目光轉向了自動化測試,考慮到專案組對介面質量要求很高,需要快速開發。最終選定 python 作為指令碼開發語言,使用其自帶的 requests 和 urllib 模組進行介面請求,使用最佳化後的 unittest 測試框架編寫測試介面函式,測試結果選用 HTMLTestRunner 框架予以展示,並使用 python 的 ssl 模組支援 https 協議的驗證。接下來,我詳細地介紹這些模組,並給出各個模組完整的測試程式碼。
1、介面請求
python 特別是 python 3.x 中的 urllib 和 requests 模組,是用來請求 url 的兩個主要模組。這兩個模組中,如果僅僅是支援 http 協議的 url 請求,推薦使用 requests 模組。為什麼這麼說呢?因為愛因斯坦說過一句話:簡潔就是美。requests 模組對 urllib 模組又做了一層封裝,使用更加方便。該模組支援 GET, POST, PUT, DELETE 等請求方法。請求返回資訊包含狀態碼和訊息體,狀態碼用三位數字表示,訊息體可用字串,二進位制或json 等格式表示。下面用一個例子來介紹一下 requests 模組的使用。程式碼如下:
import requests
def get_method(url, para, headers):
try:
req = requests.get(url=url, params=para, headers=headers)
except Exception as e:
print(e)
else:
if req.status_code == "200":
return req
else:
print("Requests Failed.")
if __name__=='__main__':
url = "
req = get_method(url=url, para=None, headers=None)
print(req.status_code)
print(req.text)
輸出為:
200
<!DOCTYPE html>
<!--STATUS OK--><html> <head><meta...(省略)
上述程式輸出狀態碼為 200,表明請求成功,返回訊息體為網頁內容。這裡我僅對requests 模組中的 get 請求方法做了封裝,其它方法(如 post,put,delete 等)的封裝類似。當讓你也可以不用封裝,直接使用 requests.methodName 來直接呼叫該方法。這裡提醒一句,在實際的介面測試中,headers 和 data 都是有值的,要確保這些值的填寫正確,大部分請求下的請求失敗或返回結果錯誤,基本上都是由於這些值的缺失或錯誤造成的。更多關於 requests 模組的介紹,請參考官方文件。
2、測試框架最佳化
unittest 是 python 中進行單元測試使用廣泛的框架,其與 java 中的單元測試框架junit 類似。該框架使用簡單,需要編寫以 test 開頭的函式,選擇 unittest 框架執行測試函式,測試結果在終端顯示。這裡舉一個簡單的例子:
import unittest
class ApiTestSample(unittest.TestCase):
def setUp(self):
pass
def tearDown(self):
pass
def jiafa(self, input01, input02):
result = input01 + input02
return result
def test_jiafa(self):
testResult = self.jiafa(input01=4, input02=5)
self.assertEqual(testResult, 9)
if __name__=='__main__':
unittest.main()
簡單解釋下這段程式碼,首先我們建立一個類 ApiTestSample,這個類繼承自unittest.TestCase 類。然後在這個類中寫了 jiafa 函式,它有兩個引數 input01,input02,返回 input01 與 input02 相加的和。接著在 test_jiafa 方法中,我們對剛才 jiafa 函式進行了和值校驗。透過給 jiafa 輸入兩個值,獲取其函式返回值,並與真實值做相等判斷,以此實現函式單元測試。這裡用到了 unittest 中斷言值相等的 assertEqual(m, n)函式,上述程式碼執行結果如下:
Ran 1 test in 0.000s
OK
以上是 unittest 框架最基本的單元測試應用,但是這個框架有個缺陷,就是不能自己傳入引數。對於介面來說,往往需要傳入很多引數,並且這每個引數又有很多取值,如果不對原先的 unittest 框架做改變,不僅無法用來進行介面測試,而且一個個結合引數取值去寫測試程式碼,工作量極其龐大,也沒有實現測試資料與指令碼沒有分離。基於此,我們對該框架做出一下兩點最佳化。
1)擴充套件 unittest.TestCase 類,支援自定義引數輸入;
2)測試資料與測試指令碼分離,測試資料儲存在檔案和資料庫中,以增強測試指令碼複用性;
以下是對 unittest.TestCase 類的擴充套件,使其支援引數化把引數加進去。下面是具體的程式碼實現過程:
class ExtendTestCaseParams(unittest.TestCase):
#擴充套件 unittest.TestCase 類,使其支援自定義引數輸入
def __init__(self, method_name='runTest', canshu=None):
super(ExtendTestCaseParams, self).__init__(method_name)
self.canshu = canshu
#靜態引數化方法
@staticmethod
def parametrize(testcase_klass, default_name=None, canshu=None):
""" Create a suite containing all tests taken from the given
subclass, passing them the parameter 'canshu'
"""
test_loader = unittest.TestLoader()
testcase_names = test_loader.getTestCaseNames(testcase_klass)
suite = unittest.TestSuite()
if default_name != None:
for casename in testcase_names:
if casename == defName:
suite.addTest(testcase_klass(casename, canshu=canshu))
else:
for casename in testcase_names:
suite.addTest(testcase_klass(casename, canshu=canshu))
return suite
這裡,canshu 就是最佳化後加的自定義引數,引數型別可以是元組或列表。下面使用這個引數化類來改寫之前的程式碼。
class ApiTestSample(ExtendTestCaseParams):
def setUp(self):
pass
def tearDown(self):
pass
def jiafa(self, input01, input02):
result = input01 + input02
return result
def test_jiafa(self):
input_01 = self.param[0]
input_02 = self.param[1]
expectedResult = self.param[2]
result = self.sub(input_01, input_02)
print(result)
self.assertEqual(result, expectedResult)
if __name__=='__main__':
testData = [
(10, 9, 19),
(12, 13, 25),
(12, 10, 22),
(2, 4, 6)
]
suite = unittest.TestSuite()
for i in testData:
suite.addTest(ExtendTestCaseParams.parametrize(ApiTestSample, 'test_jiafa', canshu=i))
runner = unittest.TextTestRunner()
runner.run(suite)
執行結果如下:
....
## 19
25
Ran 4 tests in 0.000s
22
6
OK
透過對 unittest 框架最佳化,我們實現了 unittest 框架的引數化,這樣就可以用於介面測試了。雖然我們實現了引數化,但是測試結果的展示不夠直觀,這個時候需要一個視覺化頁面來直接顯示測試結果。所幸的是,python 中有專門展示測試結果的框架:HTMLTestRunner。該框架可以將測試結果轉換為 HTML 頁面,並且該框架可以和unittest 框架完美的結合起來。接下來我們講述一下 HTMLTestRunner 框架的使用。
3、測試結果視覺化
HTMLTestRunner 框架可用來生成視覺化測試報告,並能很好的與 unittest 框架結合使用,接下來我們以一段程式碼來展示一下 HTMLTestRunner 的使用。
if __name__=='__main__':
from HTMLTestRunner import HTMLTestRunner
testData = [
(10, 9, 19),
(12, 13, 25),
(12, 10, 22),
(2, 4, 6)
]
suite = unittest.TestSuite()
for i in testData:
suite.addTest(ExtendTestCaseParams.parametrize(ApiTestSample,'test_jiafa',canshu=i))
currentTime = time.strftime("%Y-%m-%d %H_%M_%S")
result_path = './test_results'
if not os.path.exists(path):
os.makedirs(path)
report_path = result_path + '/' + currentTime + "_report.html"
reportTitle = '測試報告'
desc = u'測試報告詳情'
with open(report_path, 'wd') as f:
runner = HTMLTestRunner(stream=f, title=reportTitle, description=desc)
runner.run(suite)
測試結果如下:
下面詳細講解一下 html 報告的生成程式碼:
runner = HTMLTestRunner(stream=fp, title=reportTitle, description=desc)
HTMLTestRunner 中的 stream 表示輸入流,這裡我們將檔案描述符傳遞給 stream,title 參數列示要輸出的測試報告主題名稱,description 引數是對測試報告的描述。在使用 HTMLTestRunner 時,有幾點需要注意:
1)HTMLTestRunner 模組非 Python 自帶庫,需要到 HTMLTestRunner 的官網下載
該安裝包;
2)官網的 HTMLTestRunner 模組僅支援 Python 2.x 版本,如果要在 Python 3.x中,需要修改部分程式碼,修改的程式碼部分請自行上網搜尋;
如果需要生成 xml 格式,只需將上面程式碼中的
runner = HTMLTestRunner(stream=fp, title=reportTitle, description=desc)
runner.run(suite)
修改為如下程式碼
import xmlrunner
runner = xmlrunner.XMLTestRunner(output='report')
runner.run(suite)
4、介面測試分類
前面大家對介面請求,測試框架和測試結果視覺化方面有了深入的瞭解。有了前面的基礎,對於接下來理解和編寫介面測試會有很大幫助。這裡我們先來講解一下介面測試與單元測試的區別。單元測試只針對函式進行多組引數測試,包括正常和異常引數組合。而介面測試是針對某一介面進行多組引數測試。實際介面測試中,我們又將介面測試分為兩種:
1)單介面測試;
2)多介面測試。
對於單介面測試,只需針對單個介面測試,測試資料根據介面文件中的引數規則來設計測試用例;對多介面測試,首先要確保介面之間呼叫邏輯正確,然後再根據介面文件中的引數規則來設計用例進行測試。下面我就根據這兩種不同情況的介面測試,用實際專案程式碼展示一下。
4.1 單介面測試
class TestApiSample(ExtendTestCaseParams):
def setUp(self):
pass
def tearDown(self):
pass
def register(self, ip, name, desc):
url = 'http://%s/api/v1/reg' % ip
headers = {"Content-Type": "application/x-www-form-urlencoded"}
para = {"app_name": name, "description": desc}
req = self.Post(url, para, headers)
return req
def test_register(self):
for index, value in enumerate(self.param):
print('Test Token {0} parameter is {1}'.format(index, value))
self.ip = self.param[1]
self.name = self.param[2]
self.desc = self.param[3]
self.expectedValue = self.param[4]
req = self.grant_register(self.ip, self.name, self.desc)
self.assertIn(req.status_code, self.expectedValue, msg="Test Failed.")
if __name__=='__main__':
import random
import string
ip = '172.36.17.108'
testData = [
(1, ip, ''.join(random.sample(string.ascii_letters + string.digits, 7)), '', 200),
(2, ip, ''.join(random.sample(string.ascii_letters + string.digits, 7)), '', 200),
(3, ip, ''.join(random.sample(string.ascii_letters + string.digits, 7)), '', 200)
]
suite = unittest.TestSuite()
for i in testData:
suite.addTest(ExtendTestCaseParams.parametrize(TestApiSample,'test_register',canshu=i))
currentTime = time.strftime("%Y-%m-%d %H_%M_%S")
path = './results'
if not os.path.exists(path):
os.makedirs(path)
report_path = path + '/' + currentTime + "_report.html"
reportTitle = '介面測試報告'
desc = u'介面測試報告詳情'
with open(report_path, 'wd') as f:
runner = HTMLTestRunner(stream=f, title=reportTitle, description=desc)
runner.run(suite)
上述程式碼中的 register()為註冊介面函式,test_register()為測試註冊介面函式,testData 為測試資料,這裡沒有完全做到測試指令碼與測試資料分離。為了實現測試資料與測試指令碼分離,可以將 testData 列表單獨寫在文字檔案或者資料庫中,執行測試指令碼時再去載入這些資料,就能實現測試指令碼與測試資料的分離。
4.2 多介面測試
class TestApiSample(ExtendTestCaseParams):
def setUp(self):
pass
def tearDown(self):
pass
def register(self, ip, name, desc):
url = 'https://%s/api/v1/reg' % ip
headers = {"Content-Type": "application/x-www-form-urlencoded"}
para = {"app_name": name, "description": desc}
req = self.Post(url, para, headers)
return req
def oauth2_basic(self, ip, name, desc):
apps = self.register(ip, name, desc)
apps = apps.json()
url = 'http://%s/api/v1/basic' % ip
data = {"client_id":apps['appId'], "client_secret":apps['appKey']}
headers = None
req = requests.post(url, data, headers)
basic = str(req.content, encoding='utf-8')
return apps, basic, req
def test_oauth2_basic(self):
count = 0
for i in self.param:
count += 1
self.ip = self.param[1]
self.name = self.param[2]
self.desc = self.param[3]
self.expected = self.param[4]
apps, basic, req = self.oauth2_basic(self.ip, self.name, self.desc)
self.assertIn(req.status_code, self.expected, msg="Grant Failed.")
if __name__=='__main__':
import random
import string
ipAddr = '172.36.17.108'
testData = [
(1, ipAddr, ''.join(random.sample(string.ascii_letters + string.digits, 7)), '', 200),
(2, ipAddr, ''.join(random.sample(string.ascii_letters + string.digits, 7)), '', 200),
(3, ipAddr, ''.join(random.sample(string.ascii_letters + string.digits, 7)), '', 200)
]
suite = unittest.TestSuite()
for i in testData:
suite.addTest(ExtendTestCaseParams.parametrize(TestApiSample, 'test_oauth2_basic',
canshu=i))
currentTime = time.strftime("%Y-%m-%d %H_%M_%S")
path = '../Results'
if not os.path.exists(path):
os.makedirs(path)
report_path = path + '/' + currentTime + "_report.html"
reportTitle = '介面測試報告'
desc = u'介面測試報告詳情'
with open(report_path, 'wd') as f:
runner = HTMLTestRunner(stream=f, title=reportTitle, description=desc)
runner.run(suite)
上述程式碼中,我們對兩個介面進行了函式封裝,兩個介面之間有依賴關係,oauth2_basic()函式在請求之前必須先去請求 register()函式獲取資料。對於這種多介面測試,且介面之間存在互相呼叫的情況,最好是在呼叫該介面前時,將互相之間有依賴的介面封裝進該介面中,保證介面呼叫邏輯一致。其次再針對該介面的其它引數設計測試用例去測試該介面。
5、https 協議請求
前面我們提及的介面測試,僅是關於請求 http 協議的。然而,http 協議在傳輸過程中並不安全,透過該協議傳輸內容容易被擷取,由此人們提出了 https 協議。該協議在原先的 http 協議之外,對傳輸過程中的內容進行了加密處理,這樣就能確保資訊在傳輸過程中的安全。目前很多公司的訪問 url 都已轉換到 https 協議。因此在介面測試中也要考慮到對 https 協議訪問的支援。目前對於 https 協議訪問的處理有以下幾種方案。
第一種,對於一般網站訪問,無法獲得支援 https 協議的證照資訊,因此只能選擇忽略 ssl 校驗;
第二種,對於外部網路訪問公司內容網路和內容來說,除了要經過防火牆外,訪問具體業務要經過負載均衡器。而負載均衡器一般要求支援 https 協議,這個時候就需要使用 Python 中的 ssl 模組對證照進行校驗;
關於忽略訪問 https 協議的證照校驗,這裡忽略不表。重點講解 https 協議證照的校驗。在 Python 中,提供了 ssl 模組,用於對 https 協議證照的認證。這裡以一段程式碼來展示該模組的應用。
import ssl
cont = ssl.SSLContext(ssl.PROTOCOL_SSLv23)
cont.check_hostname = False
cont.load_cert_chain(certfile=public_key, keyfile=private_key)
cont.verify_mode = 2
cont.load_verify_locations(ca_key)
上述程式碼中先生成 ssl 上下文物件 cont,接下來用這個上下文物件 cont 依次進行域名校驗、證照匯入、驗證模式選擇及 CA 證照驗證。cont.checkhostname 用於域名校驗,值為 True 表示進行主機名校驗,值為 False 表示不進行主機名校驗。
cont.loadcertchain(certfile=publickey, keyfile=privatekey),certfile 表示匯入公鑰證照,keyfile 表示匯入私鑰證照。一般情況下,Python 支援的 certfile 證照檔案字尾為.crt,keyfile 證照檔案字尾為.pem。cont.verifymode 為驗證模式,值為 0 表示不做證照校驗,值為 1 表示代表可選,值為 2 表示做證照校驗。cont.loadverifylocations(ca_key)表示匯入CA 證照。一般的證照校驗都要經過上述這幾個步驟。此時 ssl 證照的基本配置已完成。接下來就需要在傳送 https 請求時加入證照驗證環節,示例程式碼如下:
req = request.Request(url=url, data=para, headers=headers, method='GET')
response = request.urlopen(req, context=self.context)
整個完整的 ssl 證照驗證程式碼如下:
if __name__=='__main__':
from urllib import parse, request
import ssl
context = ssl.SSLContext(ssl.PROTOCOL_SSLv23)
context.check_hostname = False
context.load_cert_chain(certfile=pub_key_cert_file, keyfile=pri_key_pem_file)
context.verify_mode = 2
context.load_verify_locations(ca_file)
req = request.Request(url=url, data=para, headers=headers, method='GET')
response = request.urlopen(req, context=self.context)
上述程式碼中,我們選擇了 python 中 urllib 模組做介面請求,是因為在多次對比了reuests模組和 urllib 對 https 證照驗證的支援之後,發現 urllib 模組能夠很好地支援 ssl 證照校驗。更多有關 python 中 ssl 模組的資訊,請參考 ssl 官方文件
6、總結
回顧整個專案經過,應該說是是被現實問題逼著進步,從一開始的走捷徑使用 API整合工具來測試介面,到後來使用自動化測試指令碼實現介面測試,再到最後增加對 https協議的支援。這一路走來,帶著遇到問題解決問題地思路,我的測試技能得到很大提升。總結這幾個月的專案經歷就一句話:遇到問題,解決問題,能力才會得到快速提升,與大家共勉。
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