Web 應用程序日漸復雜，對它們的測試工作也變得越來(lái)越重要。有很多測試技術(shù)可供你選擇使用。例如，在 2005 年 4 月份的 MSDN 雜志中，我描述了一個(gè)基于 JScript 的簡(jiǎn)單系統，它使用 IE 的文檔對象模型(Internet Explorer Document Model)來(lái)完整地測試某個(gè) Web 應用程序的用戶(hù)界面。這個(gè)技術(shù)很有效，但是在幾個(gè)方面存在著(zhù)缺陷。我的一些同事問(wèn)我是否能使用 .Net 框架編寫(xiě)功能更強，但仍然是輕量級的 Web 應用程序用戶(hù)界面自動(dòng)化測試程序。在這個(gè)月的專(zhuān)欄文章中，我將向你們展示怎樣達到這個(gè)目的。這個(gè)低層技術(shù)要求直接調用 fmshtml.dll 和 shdocvw.dll 動(dòng)態(tài)鏈接庫來(lái)訪(fǎng)問(wèn)和操縱 IE 瀏覽器客戶(hù)區中的 HTML 對象。
讓我們從一個(gè)屏幕截圖開(kāi)始，如圖1所示。圖1表明我正在測試一個(gè)虛構的 Web 應用程序，它搜索一個(gè)雇員信息數據倉庫。用戶(hù)能通過(guò)雇員的姓和名進(jìn)行搜索。應用程序顯示雇員的姓、名，如果大小寫(xiě)都匹配，那么顯示相應的生日。通過(guò)手工測試這個(gè) Web 應用程序的用戶(hù)界面是非常沉悶的、低效的，并且可能錯誤百出。更好的一種方法是通過(guò)測試自動(dòng)化。該自動(dòng)化啟動(dòng)一個(gè)IE實(shí)例，裝載正在進(jìn)行的測試，操縱應用程序，并檢查應用程序的正確性狀態(tài)。
圖1 測試執行例子
當然，一個(gè)實(shí)際的 Web 應用程序肯定比這更加復雜，但是我向你們展示的技術(shù)能夠用來(lái)測試基于 IE 的 Web 應用程序。在接下來(lái)的一節中，我將簡(jiǎn)要介紹正進(jìn)行測試的 Web 應用程序，這樣你就能理解我在測什么和怎么測。我也會(huì )詳細解釋產(chǎn)生圖1的測試場(chǎng)景代碼，也會(huì )描述怎樣改編和擴展這里描述的技術(shù)。 被測試的 Web 應用程序 我的 Web 應用程序，WebForm1.aspx，是一個(gè)ASP.NET程序，但是本專(zhuān)欄描述的技術(shù)能夠應用于任何類(lèi)型的 Web 應用程序中。我的程序包括：兩個(gè)單選按鈕控件來(lái)告訴應用程序的控制邏輯要搜索的是哪一種字段；一個(gè)文字輸入控件來(lái)接受用戶(hù)的搜索項；一個(gè)按鈕控件來(lái)啟動(dòng)搜索；以及一個(gè)文本區，用來(lái)顯示結果。在文本區的下方，有一個(gè)標志欄，它顯示“搜索完成”，它的初始狀態(tài)是隱藏。我這里闡述的技術(shù)的兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)是：我不用對該Web應用程序進(jìn)行插裝，也不需要接觸應用程序的源代碼。但是，我需要知道Web應用程序中各種HTML元素的ID號，通過(guò)View/Source，我能輕易做到這一點(diǎn)（不過(guò)要求ID必須是靜態(tài)的，不能是動(dòng)態(tài)的）。例如，按鈕控件有ID號“Button1”，而“Last Name單選按鈕”控件有ID號“RadioButtonList1_0”。當然，如果你能夠接觸程序的源代碼，你肯定已經(jīng)有了這些控件的ID信息。
我使用Visual Studio.NET來(lái)創(chuàng )建這個(gè)用來(lái)測試的虛構的Web應用程序。從Visual Studio.NET的設計角度來(lái)看，我添加了三個(gè)標簽控件、一個(gè)單選按鈕、一個(gè)文本區、一個(gè)按鈕控件和一個(gè)列表框控件。為簡(jiǎn)化起見(jiàn)，我使用了控件的默認名稱(chēng)“Label1”、“TetBox1”等。相關(guān)代碼列在圖2中。我聲明了一個(gè)Employee類(lèi)和一個(gè)ArrayList對象來(lái)存放Employee對象。在方法Page_Load中，我向ArrayList中增加了虛構的雇員數據。在實(shí)際的應用程序中，你的數據可能來(lái)自于SQL Server數據庫或XML文件。但就用戶(hù)界面測試自動(dòng)化來(lái)說(shuō)，數據來(lái)自哪里是無(wú)關(guān)緊要的。
方法Button1_Click中清空列表框控件，從文本框控件中獲取過(guò)濾子串，檢查單選按鈕以便確定是搜索姓還是搜索名，在內存數據中搜索相匹配的，并把匹配的雇員信息顯示出來(lái)。我得強調一下，為了使應用程序例子簡(jiǎn)單，我在這里可能用了一些不好的編碼技術(shù)。這與你可能遇到的某種情況非常類(lèi)似——你所處理的應用程序是發(fā)布前的，代碼可能并沒(méi)有經(jīng)過(guò)優(yōu)化。我的Web應用程序顯然是虛構的，但是通過(guò)用戶(hù)界面來(lái)測試任何Web應用程序的基本要素是應用程序隨著(zhù)每一個(gè)HTTP請求－應答對的狀態(tài)轉換。換句話(huà)說(shuō)，就算你打算測的Web應用程序要求訪(fǎng)問(wèn)SQL Server數據庫或者進(jìn)行了非常復雜的處理，它只是一種狀態(tài)轉換，并且這種轉換會(huì )在HTTP應答和用戶(hù)界面中顯示出來(lái)。 測試自動(dòng)化 測試場(chǎng)景系統由一個(gè)單一文件組成。我打算把我的測試集實(shí)現為一個(gè)C?？刂婆_應用程序，但你將會(huì )看到，我能使用任何與.Net兼容的語(yǔ)言?。ɡ?，Visual Basic .NET），該技術(shù)也能用于任何程序（例如，一個(gè)Windows程序）和測試框架（例如，NUnit）。場(chǎng)景的整體結構顯示在圖3中。首先，我向“Microsoft Internet Controls”這個(gè)優(yōu)秀的COM組件添加了一個(gè)引用（reference）。這是shdocvw.dll模塊的一個(gè)別名，該模塊擁有操作基于Windows的瀏覽器（例如IE和Windows Explorer）的能力。然后我向Microsoft.mshtml.Net組件添加了一個(gè)引用。這是mshtml.dll模塊的一個(gè)別名，該模塊擁有訪(fǎng)問(wèn)HTML元素的能力。我向兩個(gè)相應的名字空間增加了“using”聲明，這樣我就不需完整驗證他們的類(lèi)了。我也針對System.Diagnostics和System.Threading分別增加了“using”聲明，這樣我容易引用前者的Process類(lèi)，也能在我合適的時(shí)候引用后者的Thread.Slepp方法來(lái)暫停我的自動(dòng)化過(guò)程。
這項技術(shù)的一個(gè)關(guān)鍵是要有能力確定一個(gè)Web頁(yè)面/文檔/應用程序何時(shí)已經(jīng)在IE中充分裝載了。我定義了一個(gè)類(lèi)范圍的AutoResetEvent對象documentComplet，我使用該對象來(lái)標記一個(gè)已經(jīng)充分裝載了文檔的等待線(xiàn)程。 static AutoResetEvent documentComplete = new AutoResetEvent(false); 馬上，我就會(huì )詳細介紹這里的細節。我由向命令行中打印一條狀態(tài)信息來(lái)開(kāi)始我的測試場(chǎng)景。然后我聲明了一個(gè)Boolean類(lèi)型的變量pass并把它設為false。我假設測試場(chǎng)景會(huì )失敗，如果我檢測到應用程序的最后狀態(tài)是正確的，我修正我的假設并把pass變量設為true。下一步我聲明了一個(gè)InternetExplore對象“ie”： Console.WriteLine("\nStart test run"); bool pass = false; InternetExplorer ie = null; InternetExplorer類(lèi)是在SHDocVw名字空間中定義的。該類(lèi)有很多方法操縱Internet Explorer的一個(gè)實(shí)例，但是由你決定啟動(dòng)Internet Explorer并把兩者相關(guān)聯(lián)，如下所示： // launch explorer Console.WriteLine("\nLaunching an instance of IE"); Process p = Process.Start("iexplore.exe", "about:blank"); if (p == null) throw new Exception("Could not launch IE"); Console.WriteLine("Process handle = " + p.MainWindowHandle.ToString()); // find all active browsers SHDocVw.ShellWindows allBrowsers = new SHDocVw.ShellWindows(); Console.WriteLine("Number active browsers = " + allBrowsers.Count); if (allBrowsers.Count == 0) throw new Exception("Cannot find IE"); 我使用System.Diagnostics.Process名字空間中的Start方法來(lái)啟動(dòng)一個(gè)Internet Explorer（iexplore.exe）并裝載空白頁(yè)面“about:blank”；Start方法返回對創(chuàng )建進(jìn)程對象的一個(gè)引用。然后我初始化了一個(gè)名為allBrowsers的ShellWindows對象。這個(gè)對象掌握了對所有ShellWindows對象的引用，也掌握了對瀏覽器的引用（包括Windows Explorer的實(shí)例，我剛才啟動(dòng)的Internet Explorer的實(shí)例和之前啟動(dòng)的Internet Explorer的實(shí)例）。我使用Count屬性來(lái)顯示關(guān)于目前活動(dòng)瀏覽器的診斷信息，以便確保Internet Explorer成功啟動(dòng)了。測試自動(dòng)化的下一步是把新的進(jìn)程與Internet Explorer對象關(guān)聯(lián)起來(lái)： Console.WriteLine("Attaching to IE"); for(int i=0; i < allBrowsers.Count && ie == null; i++) { InternetExplorer e = (InternetExplorer)allBrowsers.Item(i); if (e.HWND == (int)p.MainWindowHandle) ie = e; } if (ie == null) throw new Exception("Failed to attach to IE"); 可能有好幾個(gè)Internet Explorer的實(shí)例正在運行，所以我需要辨明哪個(gè)是我的測試場(chǎng)景啟動(dòng)的，以便我能把我的InternetExplorer變量ie與正確的實(shí)例關(guān)聯(lián)起來(lái)。記住，我把測試啟動(dòng)的Internet Explorer捕獲到一個(gè)進(jìn)程對象p中了。所以我遍歷ShellWindows中的每一個(gè)對象，檢查他們的句柄或指針是否和測試啟動(dòng)的進(jìn)程的主窗口句柄一致。我有時(shí)候采用的一個(gè)替換的方法是假設只有我的測試Internet Explorer實(shí)例允許運行。如果有多個(gè)Internet Explorer實(shí)例運行，我拋出一個(gè)異常。這個(gè)假設運行我把測試Internet Explorer與下面的代碼簡(jiǎn)單關(guān)聯(lián)起來(lái)： ie = (InternetExplorer)allBrowsers.Item(0); 你實(shí)際采用何種方法取決于你的實(shí)際測試場(chǎng)景。既然我建立了我的測試InternetExplorer對象，我能注冊我之前提到的DocumentComplete事件句柄： ie.DocumentComplete += new DWebBrowserEvents2_DocumentCompleteEventHandler(ie_DocumentComplete); 簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，當InternetExplorer的DocumentComplete事件發(fā)生時(shí)，調用用戶(hù)定義的ie.DocumentComplete方法。如果你回頭去看圖3中的代碼，你能看到我如此定義了該方法： private static void ie_DocumentComplete(object pDisp, ref object URL) { documentComplete.Set(); } ie_DocumentComplete 方法調用了我早些時(shí)候在測試類(lèi)中定義的AutoResetEvent對象中的Set方法。簡(jiǎn)而言之，現在我能暫停我的執行線(xiàn)程，直到我的InternetExplorer對象充分裝載了。我會(huì )立即向你展示怎樣具體做這件事情?，F在我瀏覽正在進(jìn)行測試的Web應用程序，等到應用程序充分裝載： Console.WriteLine("\nNavigating to the Web app"); object missing = Type.Missing; ie.Navigate("http://localhost/LowLevelWebUIAutomationApp/WebForm1.aspx", ref missing, ref missing, ref missing, ref missing); documentComplete.WaitOne(); 我使用InternetExplorer.Navigate方法來(lái)裝載我的Web應用程序。Navigate接受數個(gè)可選參數，但是在這個(gè)例子中，我不需要任何參數。注意，我調用了documentComplete對象的WaitOne方法。WaitOne將停止我的執行線(xiàn)程，直到應用程序充分裝載到了Internet Explorer中。在這個(gè)例子中，我沒(méi)有提供一個(gè)超時(shí)值，所以我會(huì )不停的等待，但你很可能會(huì )向WaitOne傳遞一個(gè)代表超時(shí)毫秒數的整型值。下一步我設定Internet Explorer為一個(gè)固定的大小，并獲得Web應用程序文檔的一個(gè)引用。 Console.WriteLine("Setting IE to 525x420"); ie.Width = 525; ie.Height = 420; HTMLDocument theDoc = (HTMLDocument)ie.Document; 我聲明了一個(gè)HTMLDocument變量，并為它指定了一個(gè)值。HTMLDocument接口是在mshtml名字空間中定義的。我怎么知道呢？圖4是Visual Studio .NET對象瀏覽器的一個(gè)屏幕截圖。我擴展mshtml interop到匯編層，看到了它們的所有接口、類(lèi)、事件和其他對象。
圖 4對象瀏覽器 下一步，我模擬了對“Last Name”單選按鈕的檢查，向文本框控件中輸入“urk”： Console.WriteLine( "\nSelecting ‘‘Last Name‘‘ radio button"); HTMLInputElement radioButton = (HTMLInputElement)theDoc.getElementById("RadioButtonList1_0"); radioButton.@checked = true; Console.WriteLine("Setting text box to ‘‘urk‘‘"); HTMLInputElement textBox = (HTMLInputElement)theDoc.getElementById("TextBox1"); textBox.value = "urk"; 這兩段代碼是非常相似的，并且看起來(lái)相當明白。我通過(guò)getElementByID方法獲得了HTMLInputElemen對象的引用。在擁有這個(gè)對象之后，我能使用它的屬性或方法來(lái)操縱它。這里我選擇單選按鈕控件的“checked”屬性（因為在C#中checked是一個(gè)保留字，我必須使用“@checked”）和文本框控件的“value”屬性。按你下面看到的方式點(diǎn)擊Search按鈕： Console.WriteLine("Clicking search button"); HTMLInputElement button = (HTMLInputElement)theDoc.getElementById("Button1"); button.click(); documentComplete.WaitOne(); 在這個(gè)例子中，我需要調用WaitOne方法來(lái)確保表示搜索結果的頁(yè)面被充分裝載了。通過(guò)一些很小的實(shí)驗，你會(huì )發(fā)現你能虛擬操縱任何HTML元素。例如，我能模擬下拉框的選擇、超鏈接的點(diǎn)擊，當然在這個(gè)測試場(chǎng)景中我無(wú)需這樣做。在我操作Web應用程序之后，我必須檢查最終狀態(tài)的正確性。 Console.WriteLine("\nSeeking ‘‘Burke, Brian‘‘ in list box"); HTMLSelectElement selElement = (HTMLSelectElement)theDoc.getElementsByTagName( "select").item(0, null); if (selElement.innerText.ToString().IndexOf("Burke, Brian") >= 0) { Console.WriteLine("Found target string"); pass = true; } else { Console.WriteLine("*Target string not found*"); } 一般模式是通過(guò)共同的標簽名獲得一個(gè)HTML元素集的引用，然后使用屬性得到某一特定元素，然后獲取表示該元素頭標簽和尾標簽之間數據串的innerText。這里，我獲得了所有<select>元素的引用，然后通過(guò)元素集的屬性得到了第一個(gè)<select>元素——當然，也是我的Web頁(yè)面中唯一的<select>元素。這是由一個(gè)ASP.NET列表框控件生成的HTML。傳遞給項目屬性的參數有點(diǎn)復雜。第一個(gè)參數既可以是整數，也可以是字符串，前者被理解為基于0的索引值，后者被理解為標簽名。我向項目屬性的第二個(gè)參數傳遞一個(gè)空值NULL。這個(gè)參數也是一個(gè)索引值，但它只是在項目屬性返回一個(gè)集合而不是一個(gè)原子對象時(shí)才有用。有時(shí)你需要訪(fǎng)問(wèn)不是任何HTML字元素中的文檔體中的值，下面的代碼片斷向你展示了一種達到目的的方法： Console.WriteLine("Seeking ‘‘Search complete‘‘ in body"); HTMLBody body = (HTMLBody)theDoc.getElementsByTagName( "body").item(0, null); if (body.createTextRange().findText("Search complete", 0, 0) == true) { Console.WriteLine("Found target string"); pass = true; } else { Console.WriteLine("*Target string not found*"); } 我獲得了文檔體的一個(gè)引用，使用從createTextRange返回的IHTMLTxtRange對象的findText方法來(lái)搜索一個(gè)目標串。這兩個(gè)參數0表示從“范圍的開(kāi)始”搜索，匹配部分串。啟動(dòng)Internet Explorer之后，裝載測試中的Web應用程序，操作程序界面，檢查程序的狀態(tài)，剩下來(lái)需要做的就是決定測試結果是正確還是錯誤，還有要關(guān)閉Internet Explorer。 if (pass) Console.WriteLine("\nTest result = Pass\n"); else Console.WriteLine("\nTest result = *FAIL*\n"); Console.WriteLine("Closing IE in 3 seconds . . . "); Thread.Sleep(3000); ie.Quit(); Console.WriteLine("\nEnd test run"); 在這個(gè)案例中，我簡(jiǎn)單的把我的測試結果記錄在命令行中，你可能要把你的測試結果寫(xiě)到一個(gè)文本文件、XML文件或者SQL Server數據庫中。 自動(dòng)化擴展 我在這里闡述的這個(gè)簡(jiǎn)單的低層Web應用程序用戶(hù)界面測試自動(dòng)化技術(shù)的代碼，你能從本專(zhuān)欄附屬的代碼中下載到。你能從幾個(gè)方面擴展這個(gè)技術(shù)。一個(gè)顯著(zhù)的加強是使測試場(chǎng)景完全是自動(dòng)化的。因為測試系統創(chuàng )建了一個(gè).exe文件，你能輕易安排它在不需要手工交互的情況下運行，例如，使用Windows任務(wù)計劃。你也可能使用System.Web.Mail名字空間（如果你使用的是.NET構架2.0，你將使用System.Net.Mail名字空間），通過(guò)e-mail發(fā)送測試運行結果總結。我在這里闡述的測試系統是一個(gè)簡(jiǎn)單的程序。雖然簡(jiǎn)單有效，但是測試集的重用卻是困難的。你可以把這些基本路徑提煉到一個(gè).Net類(lèi)庫中。
但我在這個(gè)專(zhuān)欄中討論一項技術(shù)時(shí)，我常省略了很多錯誤檢測，你也可以寫(xiě)出你自己的錯誤檢測語(yǔ)句，向你的測試集增加一些更細微的異常處理塊。另外，為清晰起見(jiàn)，我的輸入參數是嚴格限定的。你可以通過(guò)腳本來(lái)更靈活的指定它們，如果用一個(gè)XML文件來(lái)驅動(dòng)測試則是更好的方法。
我闡述的方法的兩個(gè)特點(diǎn)是：你無(wú)需接觸Web應用程序的源代碼；由于你工作在一個(gè)很低的層次，你能充分控制應用程序的用戶(hù)界面。隨著(zhù)Web應用程序系統在復雜性上增加，測試你的軟件比以前更重要。我這里描述的Web應用程序用戶(hù)界面測試在你的產(chǎn)品測試中能起一個(gè)很大的作用。
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