Python 实现行为驱动开发 (BDD) 自动化测试详解

什么是BDD?

行为驱动开发 (BDD, Behavior-Driven Development) 是一种软件开发过程,旨在通过鼓励协作和沟通,提高软件质量。BDD 的核心理念是用自然语言描述软件的行为,使得业务人员、开发人员和测试人员都能参与其中。BDD 是由测试驱动开发 (TDD, Test-Driven Development) 演变而来的,强调从业务价值和用户需求出发来编写测试。BDD 使用自然语言编写测试用例,能够更加容易理解和维护。

BDD 的主要组成部分包括:

  1. 特性 (Feature)
    • 描述软件的一部分功能,比如:用户登录功能
  2. 场景 (Scenario)
    • 描述特性中的具体情景或用例,每个场景包含一系列步骤。比如:成功登录和失败登录
  3. 步骤 (Steps)
    • 描述具体的操作和预期结果,使用 Given-When-Then 语法。
      • Given 用户在登录页面
      • When 用户输入有效的用户名和密码
      • Then 用户应看到主页

Behave: 类似 Cucumber 的 Python BDD 框架

在业界中Cucumber是非常流行的适合BDD的框架,但是Cucumber 本身并不直接支持 Python,Python社区有一个类似的工具叫做 Behave,它是一个专为 Python 设计的 BDD 框架,功能和使用方式与 Cucumber 非常相似。它允许你用自然语言编写测试用例。这些测试用例称为“特性文件” (Feature Files),使用的是一种叫做 Gherkin 的语法。Gherkin 语法简单易懂,可以让非技术人员也能参与编写测试用例。在自动化测试领域中结合Behave BDD框架有着十分广泛的应用:

  1. Web 应用自动化测试:
    • 使用 Selenium 等工具,结合 Behave 实现 Web 应用的端到端自动化测试。
  2. App应用自动化测试:
    • 结合 Appium,使用 Behave 编写和运行移动端应用自动化测试。
  3. 接口自动化测试:
    • 使用 requests 等工具,结合 Behave 实现接口自动化测试。

Behave使用

1、安装 Behave

使用 pip 安装 Behave:

pip install behave

2、安装自动化测试对应的库

比如web应用自动化测试selenium:

pip install selenium

3、创建python项目,目录结构参考如下:

image.png

my_bdd_project/
|-- features/
|   |-- steps/
|   |   |-- login_steps.py
|   |-- login.feature
|-- tests/
|   |-- test_runner.py

4、定义特性文件

特性文件使用 Gherkin 语法编写,用来描述具体的测试用例。场景是特性文件中的一部分,每个场景包含一系列的步骤,用于模拟用户行为并验证预期结果。场景使用 Gherkin 语法编写,通常包含三个部分:Given(假设)、When(当)和 Then(那么)。

例如,创建一个 login.feature 文件,内容如下:

Feature: 用户登录功能

  Scenario: 成功登录
    Given 用户在登录页面
    When 用户输入有效的用户名和密码
    Then 用户应看到主页

  Scenario: 登录失败
    Given 用户在登录页面
    When 用户输入无效的用户名和密码
    Then 用户应看到错误消息

5、编写步骤定义

步骤定义是将 Gherkin 语法映射到具体的代码实现,每个步骤对应一个方法,方法中包含具体的测试逻辑。例如,使用 behave 和 Selenium 实现上述特性文件中的步骤:

创建 login_steps.py 文件,内容如下:

from behave import given, when, then
from selenium import webdriver
from selenium.webdriver.common.by import By

@given('用户在登录页面')
def step_given_user_on_login_page(context):
    context.driver = webdriver.Chrome()
    context.driver.get('http://example.com/login')

@when('用户输入有效的用户名和密码')
def step_when_user_enters_valid_credentials(context):
    context.driver.find_element(By.ID, 'username').send_keys('valid_username')
    context.driver.find_element(By.ID, 'password').send_keys('valid_password')
    context.driver.find_element(By.ID, 'submit').click()

@then('用户应看到主页')
def step_then_user_should_see_home_page(context):
    assert 'Home' in context.driver.title

@when('用户输入无效的用户名和密码')
def step_when_user_enters_invalid_credentials(context):
    context.driver.find_element(By.ID, 'username').send_keys('invalid_username')
    context.driver.find_element(By.ID, 'password').send_keys('invalid_password')
    context.driver.find_element(By.ID, 'submit').click()

@then('用户应看到错误消息')
def step_then_user_should_see_error_message(context):
    error_message = context.driver.find_element(By.ID, 'error').text
    assert 'Invalid username or password' in error_message

6、运行测试

在项目根目录下运行 behave 命令,执行测试:

PS D:\workspace_pycharm\my_bdd_project> behave
Feature: 用户登录功能 # features/login.feature:1

  Scenario: 成功登录       # features/login.feature:3
    Given 用户在登录页面      # features/steps/login_steps.py:7
    When 用户输入有效的用户名和密码 # features/steps/login_steps.py:14
    Then 用户应看到主页       # features/steps/login_steps.py:20

  Scenario: 登录失败       # features/login.feature:8
    Given 用户在登录页面      # features/steps/login_steps.py:7
    When 用户输入无效的用户名和密码 # features/steps/login_steps.py:24
    Then 用户应看到错误消息     # features/steps/login_steps.py:30

1 feature passed, 0 failed, 0 skipped
2 scenarios passed, 0 failed, 0 skipped
6 steps passed, 0 failed, 0 skipped, 0 undefined
Took 0m13.667s

或者可以在tests目录下新建test_runner.py文件:

import os
import subprocess

def run_behave_tests():
    result = subprocess.run(['behave'], cwd=os.path.join(os.path.dirname(__file__), '../features'))

if __name__ == "__main__":
    run_behave_tests()

再执行命令:

python tests/test_runner.py
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