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Python 语言在自动化测试系统中的应用

更新时间：2019-12-25 17:42:01 大小：1M 上传用户：songhuahua 查看TA发布的资源 标签：python 下载积分：1分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(0) 举报

资料介绍

自动化测试系统在敏捷开发、持续集成和持续交付中起着非常重要的作用。它对加快新功能发布,缩短现场问题解决时间,提升用户感受度,乃至提高企业竞争力都至关重要。本文结合笔者在自动化测试系统建设中的实践,具体描述了利用Python语言设计完成的基于机器人框架,关键字驱动的案例。最后指出了这套系统进一步改进的方向。

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程序设计

Program Design

•

Python 语言在自动化测试系统中的应用

文/华剑南

自动化测试系统在敏捷开发、

持续集成和持续交付中起着非常

重要的作用。它对加快新功能发

布,缩短现场问题解决时间,提

升用户感受度,乃至提高企业竞

争力都至关重要。本文结合笔者

在自动化测试系统建设中的实践，

具体描述了利用Python语言设计

完成的基于机器人框架,关键字

驱动的案例。最后指出了这套系

统进一步改进的方向。

摘

要

【关键词】自动化测试系统机器人框架（Robot

Framework,RF）关键字驱动 Python

图1

化测试框架。

在策略和任务定义好后，免予人工干预。为达

到这一目标，需要实现 RF 和其他系统的配合。

下文介绍在这套系统中开发的三个重要模块 :

下载，定制测试报告，邮件分发模块。

1 自动化测试系统实现简介

2 Python语言在自动化测试系统中的应

用

笔者参与开发的自动化测试系统，和编

译服务器关联 , 由系统扫描侦测 , 实现基于某

种策略的版本自动下载 ( 最大频度测试 , 最相

关版本测试 , 如包含本测试组发现的软件缺陷

版本优先 , 或指定版本测试等 ), 然后分发到相

应设备 , 进行版本升级安装 , 触发测试用例的

运行 , 生成测试报告 , 发送邮件给项目干系人 ,

更新测试记录等。

编译随时可能完成 , 系统需要有自动下载

功能 ( 关键字 Auto_DL) 以免浪费时间 , 基本

的过程如下 , 首先系统处于空闲状态 , 即还未

开始测试或上次测试任务已完成 , Auto_DL 会

定时登录到指定服务器 , 检测是否有新版本编

译完成，并判断该版本是否可用 : 按上文提

及的某种特定的策略选择新版本 , 判断该版本

是否符合自动化测试的最低要求 , 例如已通过

冒烟测试，通过则可下载该版本，退出 Auto_

DL, 触发下一个环节，升级安装该版本。这

个过程循环往复 , 以达到尽快测试符合策略的

版本或尽可能多地测试各种版本等目的 . 本系

统用 Python 自带的标准模块 urllib2, re 实现新

版本侦测和判断是否为可用版本 , 发送 HTTP

request, 在获取的返回信息中 , 利用正则表达

式标准模块 re 中的搜索函数 ﬁndall 和符合指

定特征的正则表达式判断是否需要下载新版

本 ; 用 Python 自带的标准模块 ftplib 实现文件

下载 , 直接导入 ftplib, 生成一个 FTP 对象 , 连

接到 ftp 服务器 , 以写模式在本地打开接收文

件 , 接收服务器上的文件并写入本地文件 , 最

后关闭文件 , 完成下载工作。

利用 RF 编写定制的测试用例，需要开发

自己的关键字，编写自定义 python 库。下文

通过一个实例来介绍这个过程。

首先，在 python 安装目录 c:\Python27\

Lib\site-packages\ 下新建一个文件夹 NewUE，

文件夹名就是库名 , 然后，在该文件夹内创建

一个 python 文件 ueclass.py, 代码中定义一个

自动化测试系统 , 能实现在第一时间触发

测试, 能更频繁地测试各个版本, 能运行更多、

更繁琐的测试 , 进而在缺陷出现时及时发现 ,

帮助开发团队缩小缺陷出现的代码范围，便于

定位问题, 解决问题, 这为敏捷开发持续集成，

持续发布提供了强有力的支撑。

UEClass类，类中定义了一个ue1Behavior方法，

该方法即 RF 中的新关键字。

在 NewUE 文件夹内再创建文件名 __

init__.py 文件，RF 通过这个初始化文件获取

新关键字类。它的类名和库名相同 , 括号里的

类是 ueclass.py 中定义的类：

自动化测试系统，基于机器人框架（robot

Framework，RF）,RF 有丰富的库，使用关键

字驱动技术，可以实现循环，选择等逻辑，测

试用例中支持变量的使用，测试人员可以创建

自己需要的关键字 , 具有很大的灵活性和可扩

展性，可以实现定制的复杂或特殊的功能。

ride 是 RF 的编辑工具，测试用例可以用表格

输入，使得测试人员以类似于自然语言的方式

( 关键字 ) 来描述测试用例 , 即使没有编程基

础的测试人员也容易上手，而 RF 会将关键字

转化为测试动作 ( 底层即 Python 类方法，函

数的调用 )。

fromueclass import UEClass

classNewUE(UEClass):

R O B O T _ L I B R A RY _ S C O P E =

'GLOBAL'

自定义的 NewUE 库就创建好了，在

RF 的编辑器 ride 中导入这个库，然后即可

使用新创建的关键字。如果要新增关键字

ue2Behavior，只要在 UEClass 类中增加名为

ue2Behavior 的方法即可。

下载完成后 , 系统自动安装并执行测试用

例。RF 能产生测试报告 , 但是无法定制测试

报告 , 新开发的定制测试报告模块就是根据测

试管理团队的特殊要求 , 提供符合需求的报告 ,

可以包括测试团队名字 , 测试时间 , 测试环境

的硬件配置 , 软件版本信息 , 测试用例运行结

果汇总情况 , 是否更新测试记录或需要进一步

分析等。测试结果由网页和附件的形式发送给

指定接收人。同时 , 除了测试结果文件 , 还提

导入新库，若库名显示为黑色，表明导入

成功，若红色则表明导入失败。可以通过在一

个 python 文件中 import NewUE 来调试，通常

可以根据出错消息提示框，排除源文件中的错

误。修正错误后，把原来的 *.pyc 全删除 , 运

行如下命令编译 , 然后重新导入 :

Python 是一种面向对象、解释型、跨平

台的高级程序设计语言，可以应用于自动化测

试，数据分析等众多领域，Python 用代码缩

进来代替花括号 , 表示语句块逻辑层次，既使

得源程序风格接近，又提高了可读性；Python

的类库齐全并且产出率高，实现相同的功能，

Python 比很多其他语言代码量少，这意味着易

维护，出现问题的概率也下降。RF 就是一种

基于 Python 的可扩展关键字驱动的通用自动

python -m compileallueclass.py

python -m compileall __init__.py

如图 1 所示。

自动化测试系统的理想目标是全自动，

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电子技术与软件工程ꢀꢀ

Electronic Technology & Software Engineering

252 •

SCM Technology

单片机技术

•

基于单片机的天文时钟控制器的设计

文/张锋

1 总体设计

设计一种实用的天文时钟控

制器，硬件主要由电源单元、单

片机单元、人机界面单元、实时

时钟单元、光照度采集单元、继

电器输出单元、以及通讯单元等

组成。控制器以STM32F103为核心，

通过设定的经纬度和当前的日期，

计算出日出和日落时间，与模数

转换器采集到的光照度相结合，

来控制继电器的输出。控制器还

可以接收GPRS控制指令，实现特

殊控制。

摘

要

设计基于单片机的天文时钟控制器，系统

框图如图 1 所示，电路由由电源单元、单片机

单元、人机界面单元、实时时钟单元、光照度

采集单元、继电器输出单元、以及通讯单元等

组成。电源单元给其余单元提供电源，人机界

面单元的按键与单片机的 IO 口相连 , 人机界

面单元的 LCD 与单片机通过并行电平转换芯

片相连，光照度采集单元与单片机的 AD 采集

通道相连，实时时钟单元与单片机通过 I2C 总

线相连，通讯单元与单片机的 UART 串口相连，

继电器输出单元与单片机的 IO 口相连。

图1：系统框图

2 硬件设计

软件重新运行。与芯片内部看门狗相比，

MAX706S 在系统上电掉电情况下，系统电压

尚未稳定时使芯片处于复位状态，避免误动作。

人机界面单元包括按键和 LCD 两部

【关键词】天文时钟 STM32F103 光照度采集

电源单元采用 TOP253 芯片为控制芯片，

经反激式脉冲变压器把交流 220V 转化为系统

芯片使用的电压，+5V，+3.3V，隔离的 24V 等。

单片机单元以 STM32F103 为核心，属

实时时钟日出日落

分，按键部分与单片机的 IO 直接相连。

因 STM32F103 工作电压为 +3.3V，LCD 接

口电压则是 +5V，需要 2 片电平转换芯片

74LVC4245APW。见图 2，实时时钟单元主

芯片为 RX8025SA, 与 STM32F103 的 I2C 管

脚相连。系统正常工作时，电源单元的 +3.3V

为 RX8025SA 提供电源，系统未上电时，由

随着社会的发展和节能降耗的要求，对

道路交通照明的要求越来越高，需要根据日出

日落时间和光照度、以及远程临时指令来开关

照明灯具的供电电源，以实现照明的灵活控制。

为此，设计了一款天文时钟控制器，并在实践

中得到了应用。

ARM Cortex-M3 系列，主频 72MHz，带有双

路 12 位 ADC，带有 I2C、USART 等接口，内

置 SRAM 和大容量 FLASH 等，集成度高。采

用 3.3V、8MHz 有源晶振，引出 SWD 接口作

为调试口。使用外部硬件看门狗 MAX706S，

在收外部干扰使程序跑飞时复位芯片，使

<< 上接 252 页

供超链接 , 可以查看测试日志等 , 特别是当测

试用例失败后 , 测试人员可以进一步分析日志 ,

确定是哪个领域出现了软件缺陷 , 对应的开发

人员也可以根据日志 , 修正软件缺陷 , 提供新

版本给测试人员再次验证。

网页文件内容包含到 MIMEMultipart 对象中。

Sendmail() 方法最终完成邮件发送。

确保新功能加入后原有功能不受影响。同时，

由于自动化系统很方便进行相同测试用例的大

量重复，进而可能发现手工测试不易检出的偶

发问题。

改进方向：

本测试系统主要是回归测试，不可能完全

取代手工测试，有些情况下不适合自动化测试 ,

例如探索性测试 , 软件版本很不稳定 , 测试仪

表未提供脚本控制接口等。产品新的功能开发

完成后，一般先经手工测试，所以通常自动测

试比手工测试发现的缺陷要少些，但由于 RF

的可扩展性，我们可以方便地将新测试用例加

入到自动化测试系统里来，不断提高该系统的

测试覆盖率。

由于新关键字易于扩展，随着产品功能

的不断增加，测试用例集合也可以不断地扩充。

由于 RF 的可扩充性，可以在自动化测试系统

中增加新的模块，进一步提高系统的智能，大

大提高测试效率并降低测试工程师重复劳动的

强度。测试人员把精力放在深入理解业务逻辑，

设计新测试用例，再把新用例应用于自动化测

试系统中，进而形成测试工作的良性循环。

定制报告生成后 , 需要发送测试结果 , 邮

件发送模块利用 Python 自带的标准库 ,smtplib,

conﬁgparser, email 等。为把数据和业务逻辑

分离 , 通常把邮件服务器地址 , 用户名 , 密码 ,

发件人等写入配置文件 , 在主程序中这些信息

由 conﬁgparser 来解析 , 可以把主机名传递给

SMTP 构造函数，然后用 smtplib.SMTP() 创

建一个 smtp 对象 , 用 smtp.login() 进行登录操

作 , 最后用 smtp.sendmail() 发送邮件 , 用 smtp.

quit() 方法关闭连接。

另一方面，可以进一步提高自动化测试

系统的智能，实现对日志文件的分析。测试专

家了解预期测试结果，熟悉日志和缺陷的映射

关系，根据日志可推断可能的错误分支，出错

模块等。本系统拟增加日志分析模块，用于替

代人工判断，利用 Python 强大的文本分析和

正则表达式搜索功能，结合业务知识及测试专

家的经验，对失败的测试用例日志进行分析，

由系统给出日志分析结果。

参考文献

[1]Steven F. Lott.译者:张心韬,兰亮.责

编:陈冀康.Python面向对象编程指南

[M].人民邮电出版社,2016.

ꢀ

Sendmail(sender，recipients，message)

方法可用于发送电子邮件，参数 Sender，

recipients 分别是邮件发送者和接收者地址列

表，从配置文件中读取，参数 Message 是一个

长字符串格式的消息，本模块中将网页形式

的测试报告解析后作为邮件正文发送给接收

方。创建 MIMEMultipart 对象，获取邮件主题

等信息，创建 MIMEText 对象，读取网页文件

内容，再用 MIMEMultipart 对象的 attach，把

作者简介

华剑南（1971-），工学硕士,从事通信测试

及管理工作。

3 结论

作者单位

上海贝尔软件有限公司上海市 201206

本测试系统主要用于发现已知的缺陷，

电子技术与软件工程

Electronic Technology & Software Engineering

• 253

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