從一次故障聊聊前端 UI 自動化測試


背景

事件的起因在於老板最近的兩次“故障”,一次去年的,一次最近。共同原因都是腳手架在發布平台發布打包時出錯,導致線上應用白屏不可用。

最神奇的是,事后多次 Code Review,結果還是沒有發現任何能夠導致該問題的 bug,最后推測有可能是服務器在發布打包的時候出了問題。

當老板第 N + 1 次吐槽因為他寫的工程化工具領來的天外飛鍋,我突然思考起來,如何才能避免這種天外飛鍋。

歸根結底,導致這類線上故障的原因都是在於打包上線的代碼沒有經過驗證。針對這個問題,有兩種方法可以解決:

  1. 治本,由於請求地址不同,預發(測試)版本不可直接發線上,而線上版本缺少了上線之前的驗證過程。所以,可以通過在發布系統的預發和線上之間,新增一個 beta 發布,beta 發布使用線上發布的打包流程,不同的是,只允許內網訪問,專門用於內部測試。有人可能會問,哪怕添加了 beta 發布,依然無法保證線上發布重新打包的時候不出錯呀?重點來了,這種解決方案的核心就在於,beta 發布測試通過后,直接將 beta 發布的打包產物進行線上發布,因為不需要二次打包,所以避免了打包過程中產生新的問題。由於添加 beta 發布需要不同崗位,比如運維、后端、移動端的協作,所以實施難度較大。
  2. 治標,既然線上版本上線之前驗證不了,那么上線之后立刻回歸驗證,如果發現問題,立刻手動回滾。正所謂沒有人發現的故障就不是故障,perfect!

正如之前所說的,治本的方法實施難度較大,所以,我們重點關注治標的方法,即上線之后進行回歸驗證。

說到這里,問大家一個問題,需求上線之后,作為前端,大家會主動進行回歸驗證而不是等測試進行驗證嗎?

不管你們會不會,反正我是不會[doge]。

在這種情況下,前端 UI 自動化測試閃亮登場。

什么是前端 UI 自動化測試

眾所周知,測試是一個很重要的環節,由於它的重要性,甚至軟件工程中出現了 TDD 這種說法。

在之前,所謂的前端測試,更多的是在頁面上點點點,進行人肉測試,毫無疑問,效率低下。

所以,有了前端自動化測試,使用機器代替人工。一般來說,前端自動化測試分為兩種:單元測試以及 e2e 測試(UI 自動化測試)。

單元測試本質上是一種白盒測試,是對程序中的最小可測試單元進行測試。

e2e 測試本質上是一種黑盒測試,相當於模擬用戶訪問應用程序,主要檢查界面或功能是否正確。

相比於單元測試,UI 自動化測試更多的是站在用戶角度,從用戶的角度發現問題。但是,由於它其實是一種黑盒測試,所以效率相對於白盒測試要低一些。

前端 UI 自動化測試框架對比

Selenium:e2e 測試鼻祖級的框架,有多種編程語言的版本,如果你去問問你們公司的測試,那么你一定會發現,他們正在用 Python 版本的 Selenium 寫自動化測試腳本。值得一提的是,它是基於 webdriver 而不是 webkit 內核實現的,所以,Selenium 的瀏覽器兼容性相對於其他瀏覽器要好很多。

PhantomJS:開創性的 headless(無頭)測試框架,何為 headless?即沒有 UI 界面的瀏覽器。headless 最大好處在於可以像單元測試一樣,在命令行中跑 e2e 測試。

nightmare:一句話——加強版的 PhantomJS,相對於 PhantomJS,無論是開發還是運行效率都得到了很大的提升。

tips:nightmare 還有個優點——它提供了一個 Chrome 插件 daydream,該插件可以通過錄制屏幕,自動化生成測試代碼,懶人福音。

nightwatch:名字和 nightmare 很像,但是完全不一樣的一個 e2e 框架,使用 Node 調用 webdriver 實現。相對於 Selenium,開發和運行效率更高,最重要的是,迭代很活躍,這點,用開源產品的用戶懂得都懂。

cypress:我接觸的第一個 e2e 測試框架,測試界面和文檔做到極致的一個產品,推薦大家可以試一試。

puppeteer:e2e 測試框架的集大成者,默認以 headless 模式運行,但是也可以通過配置變為 Chromium 運行。開發效率以及運行效率一流,最重要的是,它像 nightmare 一樣,提供了測試代碼生成插件——puppeteer-recorder

綜上所述,如果考慮瀏覽器兼容性,使用 nightwatch,反之,選擇 cypress 或者 puppeteer,如果需要 headless 或者自動化生成代碼的功能,那就使用 puppeteer

使用前端 UI 自動化測試的價值

從自動化測試的收益來說,自動化測試有個公式:

自動化的收益 = 迭代次數 * 全手動執行成本 - 首次自動化成本 - 維護次數 * 維護成本

簡而言之,迭代越頻繁,維護成本越高的項目,添加自動化測試的價值越高。在基建項目或頻繁迭代項目中引入前端 UI 自動化測試,可以大大減少每次迭代后手動測試的時間。比起手動測試,前端 UI 自動化測試測試的更快也更徹底。

另一個方面,隨着前端技術的高速發展,各個公司的前端開發、監控體系已經很完善了,但是缺少前端在測試方向上的延伸。而前端 UI 自動化測試最大的價值,就是在前端部分,彌補開發和監控之間的空白區域,形成一個完整的閉環,三管齊下,極大地保障了項目的質量。

未來的展望

針對前端 UI 自動化測試,我思考了很久,個人認為主要有兩大方向:

  1. 針對單個項目,進行一系列關鍵功能的測試,不過如果需要追求測試覆蓋率的話,比較耗費時間,算是一種比較常規、精細的測試方案,所以比較適合一些長期維護的基建項目或者大型業務項目,缺點在於活動頁基本覆蓋不了。
  2. 針對所有項目,添加一個自動化測試的腳手架(或者平台化),能夠通過配置項,自動訪問目標頁面,並進行一系列的 e2e 測試,根據不同的結果采取截圖、生成 pdf、報警等不同處理方案。

第二個方案,即通用化方案也是我最近開發的重點方向,接下來我應該會專門寫一篇文章,大概介紹下該方案的設計以及具體實現(如果我沒有懶癌發作的話[doge])。

如果有不同想法的同學,歡迎一起交流~

我的 github:https://github.com/KarthusLorin/blog


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