http://www.infoq.com/cn/articles/domain-web-testing
應(yīng)用Selenium進(jìn)行Web測試往往會存在幾個bad smell：
1.大量使用name, id, xpath等頁面元素。無論是功能修改、UI重構(gòu)還是交互性改進(jìn)都會影響到這些元素，這使得Selenium測試變得非常脆弱。
2.過于細(xì)節(jié)的頁面操作不容易體現(xiàn)出行為的意圖，一段時間之后就很難真正把握測試原有的目的了，這使得Selenium測試變得難于維護(hù)。
3.對具體數(shù)據(jù)取值的存在依賴，當(dāng)個別數(shù)據(jù)不再合法的時候，測試就會失敗，但這樣的失敗并不能標(biāo)識功能的缺失，這使得Selenium測試變得脆弱且難以維護(hù)。
而這幾點直接衍生的結(jié)果就是不斷地添加新的測試，而極少地去重構(gòu)、利用原有測試。其實這到也是正常，單元測試測試寫多了，也有會有這樣的問題。不過比較要命的是，Selenium的執(zhí)行速度比較慢（相對單元測試），隨著測試逐漸的增多，運行時間會逐漸增加到不可忍受的程度。一組意圖不明難以維護(hù)的Selenium測試，可以很輕松地在每次build的時候殺掉40分鐘甚至2個小時的時間，在下就有花2個小時坐在電腦前面等待450個Selenium測試運行通過的悲慘經(jīng)歷。因此合理有效地規(guī)劃Selenium測試就顯得格外的迫切和重要了。而目前比較行之有效的辦法，往大了說，可以叫domain based web testing，具體來講，就是Page Object Pattern。
Page Object Pattern里有四個基本概念：Driver, Page, Navigator和Shortcut。Driver是測試真正的實現(xiàn)機制，比如Selenium，比如Watir，比如HttpUnit。它們懂得如何去真正執(zhí)行一個web行為，通常包含像click，select，type這樣的表示具體行為的方法；Page是對一個具體頁面的封裝，它們了解頁面的結(jié)構(gòu)，知道諸如id， name， class，xpath這類實現(xiàn)細(xì)節(jié)，并描述用戶可以在其上進(jìn)行何種操作；Navigator則代表了URL，表示一些不經(jīng)頁面操作的直接跳轉(zhuǎn)；最后Shortcut就是helper方法了，需要看具體的需要了。下面來看一個超級簡單的例子——測試登錄頁面。
1. Page Object
假設(shè)我們使用一個單獨的Login Page進(jìn)行登錄，那么我們可能會將登錄的操作封裝在一個名為LoginPage的page object里：
1 class LoginPage
2 def initialize driver
3 @driver = driver
4 end
5
6 def login_as user
7 @driver.type 'id=
', user[:name]
8 @driver.type 'xpath=', user[:password]
9 @driver.click 'name='
10 @driver.wait_for_page_to_load
11 end
12 end
login_as是一個具有業(yè)務(wù)含義的頁面行為。在login_as方法中，page object負(fù)責(zé)通過依靠id，xpath，name等信息完成登錄操作。在測試中，我們可以這樣來使用這個page object：
1 page = LoginPage.new $selenium
2 page.login_as :name => 'xxx', :password => 'xxx'
3
不過既然用了ruby，總要用一些ruby sugar吧，我們定義一個on方法來表達(dá)頁面操作的環(huán)境：
1 def on page_type, &block
2 page = page_type.new $selenium
3 page.instance_eval &block if block_given?
4 end
之后我們就可以使用page object的類名常量和block描述在某個特定頁面上操作了：
1 on LoginPage do
2 login_as :name => 'xxx', :password => 'xxx'
3 end
4
除了行為方法之外，我們還需要在page object上定義一些獲取頁面信息的方法，比如獲取登錄頁面的歡迎詞的方法：
def welcome_message
@driver.get_text 'xpath='
end
這樣測試也可表達(dá)得更生動一些：
1 on LoginPage do
2 assert_equal 'Welcome!', welcome_message
3 login_as :name => 'xxx', :password => 'xxx'
4 end
當(dāng)你把所有的頁面都用Page Object封裝了之后，就有效地分離了測試和頁面結(jié)構(gòu)的耦合。在測試中，只需使用諸如login_as, add_product_to_cart這樣的業(yè)務(wù)行為，而不必依靠像id，name這些具體且易變的頁面元素了。當(dāng)這些頁面元素發(fā)生變化時，只需修改相應(yīng)的page object就可以了，而原有測試基本不需要太大或太多的改動。
2. Assertation
只有行為還夠不成測試，我們還要判斷行為結(jié)果，并進(jìn)行一些斷言。簡單回顧一下上面的例子，會發(fā)現(xiàn)還有一些很重要的問題沒有解決：我怎么判斷登錄成功了呢？我如何才能知道真的是處在登錄頁面了呢？如果我調(diào)用下面的代碼會怎樣呢？
1 $selenium.open url_of_any_page_but_not_login
2 on LoginPage {}
因此我們還需要向page object增加一些斷言性方法。至少，每個頁面都應(yīng)該有一個方法用于判斷是否真正地達(dá)到了這個頁面，如果不處在這個頁面中的話，就不能進(jìn)行任何的業(yè)務(wù)行為。下面修改LoginPage使之包含這樣一個方法：
1 LoginPage.class_eval do
2 include Test::Unit::Asseration
3 def visible?
4 @driver.is_text_present() && @driver.get_location ==
5 end
6 end
在visible?方法中，我們通過對一些特定的頁面元素（比如URL地址，特定的UI結(jié)構(gòu)或元素）進(jìn)行判斷，從而可以得之是否真正地處在某個頁面上。而我們目前表達(dá)測試的基本結(jié)構(gòu)是由on方法來完成，我們也就順理成章地在on方法中增加一個斷言，來判斷是否真的處在某個頁面上，如果不處在這個頁面則不進(jìn)行任何的業(yè)務(wù)操作：
1 def on page_type, &block
2 page = page_type.new $selenium
3 assert page.visible?, "not on #{page_type}"
4 page.instance_eval &block if block_given?
5 page
6 end
7
這個方法神秘地返回了page對象，這里是一個比較tricky的技巧。實際上，我們只想利用page != nil這個事實來斷言頁面的流轉(zhuǎn)，比如，下面的代碼描述登錄成功的頁面流轉(zhuǎn)過程：
on LoginPage do
assert_equal 'Welcome!', welcome_message
login_as :name => 'xxx', :password => 'xxx'
end
assert on WelcomeRegisteredUserPage
除了這個基本斷言之外，我們還可以定義一些業(yè)務(wù)相關(guān)的斷言，比如在購物車頁面里，我們可以定義一個判斷購物車是否為空的斷言：
1 def cart_empty?
2 @driver.get_text('xpath=') == 'Shopping Cart(0)'
3 end
需要注意的是，雖然我們在page object里引入了Test::Unit::Asseration模塊，但是并沒有在斷言方法里使用任何assert*方法。這是因為，概念上來講page object并不是測試。使之包含一些真正的斷言，一則概念混亂，二則容易使page object變成針對某些場景的test helper，不利于以后測試的維護(hù)，因此我們往往傾向于將斷言方法實現(xiàn)為一個普通的返回值為boolean的方法。
3. Test Data
測試意圖的體現(xiàn)不僅僅是在行為的描述上，同樣還有測試數(shù)據(jù)，比如如下兩段代碼：
1 on LoginPage do
2 login_as :name => 'userA', :password => 'password'
3 end
4 assert on WelcomeRegisteredUserPage
5
6 registered_user = {:name => 'userA', :password => 'password'}
7 on LoginPage do
8 login_as registered_user
9 end
10 assert on WelcomeRegisteredUserPage
測試的是同一個東西，但是顯然第二個測試更好的體現(xiàn)了測試意圖：使用一個已注冊的用戶登錄，應(yīng)該進(jìn)入歡迎頁面。我們看這個測試的時候，往往不會關(guān)心用戶名啊密碼啊具體是什么，我們關(guān)心它們表達(dá)了怎樣的測試案例。我們可以通過DataFixture來實現(xiàn)這一點：
1 module DataFixture
2 USER_A = {:name => 'userA', :password => 'password'}
3 USER_B = {:name => 'userB', :password => 'password'}
4
5 def get_user identifier
6 case identifier
7 when :registered then return USER_A
8 when :not_registered then return USER_B
9 end
10 end
11 end
在這里，我們將測試案例和具體數(shù)據(jù)做了一個對應(yīng)：userA是注冊過的用戶，而userB是沒注冊的用戶。當(dāng)有一天，我們需要將登錄用戶名改為郵箱的時候，只需要修改DataFixture模塊就可以了，而不必修改相應(yīng)的測試：
1 include DataFixtureDat
2
3 user = get_user :registered
4 on LoginPage do
5 login_as user
6 end
7 assert on WelcomeRegisteredUserPage
當(dāng)然，在更復(fù)雜的測試中，DataFixture同樣可以使用真實的數(shù)據(jù)庫或是Rails Fixture來完成這樣的對應(yīng)，但是總體的目的就是使測試和測試數(shù)據(jù)有效性的耦合分離：
1 def get_user identifier
2 case identifier
3 when :registered then return User.find '.'
4 end
5 end
4.Navigator
與界面元素類似，URL也是一類易變且難以表達(dá)意圖的元素，因此我們可以使用Navigator使之與測試解耦。具體做法和Test Data相似，這里就不贅述了，下面是一個例子：
1 navigate_to detail_page_for @product
2 on ProductDetailPage do
3 .
4 end
5. Shortcut
前面我們已經(jīng)有了一個很好的基礎(chǔ)，將Selenium測試與各種脆弱且意圖不明的元素分離開了，那么最后shortcut不過是在蛋糕上面最漂亮的奶油罷了——定義具有漂亮語法的helper：
1 def should_login_successfully user
2 on LoginPage do
3 assert_equal 'Welcome!', welcome_message
4 login_as user
5 end
6 assert on WelcomeRegisteredUserPage
7 end
然后是另外一個magic方法：
1 def given identifer
2 words = identifier.to_s.split '_'
3 eval "get_#{words.last} :#{words[0..-2].join '_'}"
4 end
之前的測試就可以被改寫為：
def test_should_xxxx
should_login_successfully given :registered_user
end
這是一種結(jié)論性的shortcut描述，我們還可以有更behaviour的寫法：
1 def login_on page_type
2 on page_type do
3 assert_equal 'Welcome!', welcome_message
4 login_as @user
5 end
6 end
7
8 def login_successfully
9 on WelcomeRegisteredUserPage
10 end
11
12 def given identifer
13 words = identifier.to_s.split '_'
14 eval "@#{words.last} = get_#{words.last} :#{words[0..-2].join '_'}"
15 end
最后，測試就會變成類似驗收條件的樣子：
1 def test_should_xxx
2 given :registered_user
3 login_on LoginPage
4 assert login_successfully
5 end
總之shortcut是一個無關(guān)好壞，只關(guān)乎想象力的東西，盡情揮灑Ruby DSL吧:D
結(jié)論
Selenium是一個讓人又愛又恨的東西，錯誤地使用Selenium會給整個敏捷團隊的開發(fā)節(jié)奏帶來災(zāi)難性的影響。不過值得慶幸的是正確地使用Selenium的原則也是相當(dāng)?shù)暮唵危?br>
1.通過將脆弱易變的頁面元素和測試分離開，使得頁面的變化不會對測試產(chǎn)生太大的影響。
2.明確指定測試數(shù)據(jù)的意圖，不在測試用使用任何具體的數(shù)據(jù)。
3.盡一切可能，明確地表達(dá)出測試的意圖，使測試易于理解。
當(dāng)然，除了遵循這幾個基本原則之外，使用page object或其他domain based web testing技術(shù)是個不錯的選擇。它們將會幫助你更容易地控制Selenium測試的規(guī)模，更好地平衡覆蓋率和執(zhí)行效率，從而更加有效地交付高質(zhì)量的Web項目。
鳴謝
此文中涉及的都是我最近三周以來對Selenium測試進(jìn)行重構(gòu)時所采用的真實技術(shù)。感謝Nick Drew幫助我清晰地劃分了Driver, Page, Nagivator和Shortcut的層次關(guān)系，它們構(gòu)成我整個實踐的基石；感謝Chris Leishman，在和他pairing programming的過程中，他幫助我錘煉了Ruby DSL；還有Mark Ryall和Abhi，是他們第一次在項目中引入了Test Data Fixture，使得所有人的工作都變得簡單起來。