追求代码质量(12): 使用 TestNG-Abbot 实现自动化 GUI 测试

使用 Swing、AWT 和类似的技术构建用户界面通常会给开发人员进行测试带来挑战,原因如下:

  • 底层图形框架的复杂性
  • GUI 中表现形式和业务逻辑之间的耦合
  • 缺乏直观的自动测试框架

当然,前两个原因并不新鲜 —— 图形框架本来就很复杂,而且向 GUI 应用程序添加业务功能总是会给测试造成麻烦。另一方面,过去几年中有许多方便的框架涌现出来,确实使 GUI 测试更加便利

本月,我将介绍一种新的框架,它极大地减轻了 GUI 测试的痛苦。

TestNG-Abbot 简介

TestNG-Abbot 源自于两个成功的开发人员测试框架的结合:Abbot 和 TestNG。Abbot 是一种 JUnit 扩展框架,主要目的是使 GUI 组件实现编程隔离,它还提供了一种验证 GUI 行为的简易方法。举例来说,可以使用它来获取对按钮组件的引用,使用编程的方法点击按钮,然后检验其操作。Abbot 还附带了一个脚本记录器,使用它就能够以 XML 格式布设测试场景,可以通过编程的方式运行它。

在本系列中,我已经介绍了一些关于 TestNG 的内容,这里将继续介绍 TestNG。基本上,TestNG 是 JUnit 的一个替代物。除了所有预期的功能外,它还增加了一些额外功能。正如我在其他文章中提到的一样,TestNG 特别适合于更高层次的测试,其中,它可以用来测试依赖关系并只返回失败了的测试 —— 简而言之,在测试 GUI 时,这类型测试非常方便。(参见Resources 中有关 TestNG 的更多内容。)

它的起源就如此让人印象深刻,所以 TestNG-Abbot 成为测试工具中的神童就没什么好奇怪的了。同 Abbot 一样,TestNG-Abbot 使 GUI 组件能够进行编程隔离。同时,它使用了 TestNG 的断言,将 GUI 操作细节提取到了简单的 fixture 中,后者能够公开验证方法。如能正确使用,TestNG-Abbot 的直观的 fixture 类能够使 GUI 测试如同从小男孩手里偷一块糖一样简单。(当然,您不会想那么干的!)

直观的 fixture 类

TestNG-Abbot 的当前版本支持七种 fixture 类型,其中一种类型用于操作按钮、菜单标签以及文本项组件,如文本字段。此外,这些 fixture 类型根据名字在逻辑上链接到了测试中的代码(即 GUI 组件)。这使得 GUI 和其测试实现了松耦合,这样做至少有以下两个好处:

  • 测试不会依赖于特定位置的 GUI 组件 —— 这样无需中断测试就可对其进行移动。
  • 可以在早期进行测试,并且不会受到开发期间布局和外观改变的影响。

虽然目前只支持七种 fixture 类型,很快就会支持其他 fixture 类型。更多的 fixture 类型只会增加 TestNG-Abbot 在编程验证 GUI 方面的高效性。

GUI 验证不再普通!

虽然 TestNG-Abbot 使得验证 GUI 的过程更加简单,这并不意味着这个过程很简单。必须使 GUI 测试区别于单元或组件测试。验证 GUI 中业务规则的过程变成了对用户场景进行验证;或者,换种说法,GUI 测试包括验证可见状态的改变。

比方说,如果按下了定单输入 GUI 上的保存按钮,业务规则会保证命令的内容被保存到数据库中。然而,在一个用户场景中,会保证成功的状态信息被插入了按钮下 —— 这正是使用 TestNG-Abbot 能够编写的测试。事实上,如果 GUI 设计良好的话,可以测试被保存到数据库中的命令内容而无需 测试 GUI。接着您还可以同时并及早地编写这两个特别的测试。

Word Finder GUI

为了使您了解 TestNG-Abbot 工作原理,我创建了一个简单的 GUI,它执行一种功能 —— 在底层字典(也就是一个数据库)中查阅一个给定的单词并显示其释义。不管该应用程序实际的代码如何,测试该 GUI 用户场景包括三个步骤:

  1. 在文本框中输入一个单词。
  2. 单击 Find Word 按钮。
  3. 验证是否给出了该单词释义。

当然,也存在一些极端的例子,比如一个用户按下了 Find Word 按钮但没有输入单词,或者,用户输入了一个无效的单词。我将通过一些其他的测试案例说明如何处理这类场景。

了解 GUI

图 1 显示了已启动的 Word Finder GUI。记住该 GUI 之所以简单只有一个原因:它演示了 TestNG-Abbot 的三个 fixture 类以及一些要引导的测试用例!

图 1. Word Finder GUI

当使用 TestNG-Abbot 进行测试时,应该首先检查 GUI 的组件。Word Finder GUI 由图 2 所示的三个组件组成:

图 2. Word Finder GUI 的组件

如您所见,Word Finder GUI 由一个 JTextField(用来输入要查询的单词)、一个 JButton(使 GUI 从字典数据库中获取释义)和一个JEditorPane (显示释义)组成。

在良好的场景中,如果我输入 pugnacious 然后单击 Find Word 按钮,JEditorPane 将显示 “Combative in nature; belligerent”,如图 3 所示:

图 3. 良好的场景 —— 工作良好!

使用 TestNG-Abbot 进行测试

要开始使用 TestNG-Abbot,需要创建一个常规的测试 fixture,它将使用 TestNG 的 BeforeMethod 和 AfterMethod 注释为您的 GUI 创建一个实例。TestNG-Abbot 框架附带了一个方便的 AbbotFixture 对象,它简化了 GUI 组件的使用,实际上也引导了整个测试过程。要在测试 fixture 中使用该对象,需要在测试前将一个 GUI 实例传递给 fixture 对象的 showWindow() 方法,然后使用名为 cleanUp() 的方法对 fixture 进行清理。

在清单 1 中,我创建了一个 TestNG 测试(实际上并没有对其做任何测试),该测试在 fixture 中使用 TestNG-Abbot 的 AbbotFixture 对象来存放 Word Finder GUI 的实例。

清单 1. 使用 AbbotFixture 对象定义 WordFindGUITest
public class WordFindGUITest {
 private AbbotFixture fixture;

 @BeforeMethod
 private void initializeGUI() {
  fixture = new AbbotFixture();
  fixture.showWindow(new WordFind(), new Dimension(269, 184));
 }

 @AfterMethod
 public void tearDownGUI() {
  fixture.cleanUp();
 }
}

由于 Word Finder GUI 的用户可见的行为会影响 图 2 所示的三个组件,需要通过编程对其进行调整,以确保工作能正常进行。比如,验证 图 3演示的良好的场景,需要执行下面三个步骤:

  1. 获得对 JTextField 的引用并向其添加一些文本。
  2. 获得 JButton 的句柄并单击它。
  3. 获得对 JLabel 组件的引用并检验是否显示了正确的释义。

检验良好的场景

使用 TestNG-Abbot,可以通过这三个方便的 fixture 类型执行上面所属的三个步骤:TextComponentFixture 用于JTextFieldButtonFixture 用于 Find Word 按钮;LabelFixture 用来验证 JLabel 中特定的文本。

清单 2 显示了用于验证 图 3 中演示的内容是否可以正常工作的代码:

清单 2. 测试一个良好场景
@Test
public void assertDefinitionPresent() {
 TextComponentFixture text1 = new TextComponentFixture(this.fixture,
   "wordValue");
 text1.enterText("pugnacious");

 ButtonFixture bfix = new ButtonFixture(this.fixture, "findWord");
 bfix.click();

 LabelFixture fix = new LabelFixture(this.fixture, "definition");
 fix.shouldHaveThisText("Combative in nature; belligerent.");
}

注意 fixture 对象通过一个逻辑名称和特定的 GUI 组件连接在一起。例如,在 Word Finder GUI 中,通过编程将 JButton 对象与 “findWord” 名称联系起来。请注意在定义按钮时,我是如何通过调用组件的 setName() 方法做到这点的,如清单 3 所示:

清单 3. 定义 Find Word 按钮
findWordButton = new JButton();
findWordButton.setBounds(new Rectangle(71, 113, 105, 29));
findWordButton.setText("Find Word");
findWordButton.setName("findWord");

同样要注意,在 清单 2 中,我是如何通过将 “findWord” 名称传递给 TestNG-Abbot 的 ButtonFixture 对象而获得对按钮的引用。“单击” 按钮(调用 click 方法)然后使用 TestNG-Abbot 的 LabelFixture 对象插入单词的释义,多么酷!不过不要就此满足。

测试意外场景

当然,如果我非常希望验证我的 Word Finder GUI,我必须确保在用户执行意外操作时 —— 程序能够正常工作,比如在输入单词之前按下 Find Word 按钮,或者情况更糟,比如他们输入了一个无效的单词。举例来说,如果用户没有向文本字段输入内容,GUI 应该显示特定的信息,如清单 4 所示:

图 4. 糟糕的极端例子

当然,使用 TestNG-Abbot 测试这种情况非常简单,不是吗?我所做的仅仅是将空值传送到 TextComponentFixture 中,按下按钮(通过对ButtonFixture 使用 click 方法)并插入 “Please enter a valid word” 响应!

清单 4. 测试一个极端例子:如果有人没有输入单词就按下了按钮该怎么办?
@Test
public void assertNoWordPresentInvalidText() {
 TextComponentFixture text1 = new TextComponentFixture(this.fixture,
   "wordValue");
 text1.enterText("");

 ButtonFixture bfix = new ButtonFixture(this.fixture, "findWord");
 bfix.click();

 LabelFixture fix = new LabelFixture(this.fixture, "definition");
 fix.shouldHaveThisText("Please enter a valid word");
}

如清单 4 所示,一旦理解了获得所需 GUI 组件的引用时,事情并不是很困难。最后一步是检验其他 糟糕的极端例子 —— 输入了无效的单词。这个过程与 清单 1 和 清单 3 非常相似:仅仅是将所需的 String 传递到 TextComponentFixture 对象,单击,然后插入特定的文本。如清单 5 所示:

清单 5. 轻松验证另一个极端例子!
@Test
public void assertNoWordPresentInvalidText() {
 TextComponentFixture text1 = new TextComponentFixture(this.fixture,
   "wordValue");
 text1.enterText("Ha77");

 ButtonFixture bfix = new ButtonFixture(this.fixture, "findWord");
 bfix.click();

 LabelFixture fix = new LabelFixture(this.fixture, "definition");
 fix.shouldHaveThisText("Word doesn't exist in dictionary");
}

清单 5 很好地验证了图 5 演示的功能,难道您不这样认为吗?

图 5. 输入了无效单词

真不错!我们已经使用 TestNG-Abbot 轻而易举地验证了三种不同的用户场景。对于每种情况,我需要的只是被测试的组件的逻辑名称以及一系列步骤,以便创建场景。

继续测试 GUI

TestNG-Abbot 可能是测试工具中的新生儿,但它从其前辈那里继承了一些非常有用的特性。本文向您展示了如何使用 TestNG-Abbot 通过编程的方法将 GUI 组件隔离,然后使用 fixture 公开组件的验证方法。在这个过程中,您了解了对正常情况下的场景(所有事务都合乎逻辑)以及无法预见场景下(包括意外操作)进行测试是多么简单。总之,你只需要知道场景和组件在其中起到了作用。使用 TestNG-Abbot 方便的 fixture 对象可以很轻易地改变组件的行为。

参考资料

学习

获得产品和技术

  • 下载 TestNG:一个受 JUnit 和 NUnit 启发而创建的测试框架,但该框架引入了一些新特性,使其功能更强大,也更容易使用。
  • 下载 TestNG-Abbot:TestNG 和 Abbot 框架的结合,使得测试 GUI 更加简单!

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