Puppeteer自动化测试实践

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本篇内容将记录并介绍使用Puppeteer进行自动化网页测试，并依靠约定来避免反复修改测试用例的方案。主要解决页面众多时，修改代码导致的牵连错误无法被发现的运行时问题。

起因

目前我们在持续开发着一个几十个页面，十万+行代码的项目，随着产品的更迭，总会出现这样的问题。在对某些业务逻辑或者功能进行添加或者修改的时候（尤其是通用逻辑），这些通用的逻辑或者组件往往会牵扯到一些其他地方的问题。由于测试人员受限，我们很难在完成一个模块单元后，对所有功能重新测试一遍。
同时，由于环境及数据的区别，（以及在开发过程中对代码完备性的疏忽），代码会在某些特殊数据的解析和和展示上出现问题，在开发和测试中很难去发现。总的来说，我们希望有一个这样的工具，帮我们解决上述几个问题：

  1. 在进行代码和功能改动后，能够自动访问各个功能的页面，检测问题
  2. 针对大量的数据内容，进行批量访问，检测对于不同数据的展示是否存在问题
  3. 测试与代码功能尽量不耦合，避免每次上新功能都需要对测试用例进行修改，维护成本太大
  4. 定期的测试任务，及时发现数据平台针对新数据的展示完备性

其中，最重要的问题，就是将测试代码与功能解耦，避免每次迭代和修改都需要追加新的测试用例。我们如何做到这一点呢？首先我们来梳理下测试平台的功能。

功能设定

由于我们的平台主要是进行数据展示，所以我们在测试过程中，主要以日常的展示数据为重心即可，针对一些复杂的表单操作先不予处理。针对上述的几个问题，我们针对自动化测试工具的功能如下：

  1. 依次访问各个页面
  2. 访问各个页面的具体内容，如时间切换、选项卡切换、分页切换、表格展开行等等
  3. 针对数据表格中的详情链接，选择前100条进行访问，并进行下钻页的继续测试
  4. 捕获在页面中的错误请求
  5. 对错误信息进行捕获，统计和上报

根据以上的梳理，我们可以把整个应用分为几个测试单元

  • 页面单元，检测各功能页面访问的稳定性
  • 详情页单元，根据页面的数据列表，进行批量的详情页跳转，检测不同参数下详情页的稳定性
  • 功能单元，用于检测页面和详情页各种展示类型点击切换后是否产生错误

通过这样的划分，我们针对各个单元进行具体的测试逻辑书写用例，这样就可以避免再添加新功能和页面时，频繁对测试用例进行修改了。

Puppeteer

带着上面我们的需求，我们来看下Puppeteer的功能和特性，是否能够满足我们的要求。

文档地址

Puppeteer是一个Node库，它提供了一个高级 API 来通过 DevTools 协议控制 Chromium 或 Chrome。Puppeteer 默认以 headless 模式运行，但是可以通过修改配置文件运行“有头”模式。

我们可以使用Puppeteer完成以下工作:

  • 访问页面，进行截图
  • 自动进行键盘输入，提交表单
  • 模拟点击等用户操作
  • 等等等等。。

我们来通过一些小案例，来介绍他们的基本功能：

访问一个带有ba认证的网站

puppeteer可以创建page实例，并使用goto方法进行页面访问，page包含一系列方法，可以对页面进行各种操作。

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(async () => {
  const browser = await puppeteer.launch();
  const page = await browser.newPage();
  // ba认证
  await page.authenticate({
    username,
    password
  });
  // 访问页面
  await page.goto('https://example.com');
  // 进行截图
  await page.screenshot({path: 'example.png'});
  await browser.close();
})();

访问登陆页面，并进行登录

首先，对于SPA(单页面应用)，我们都知道，当页面进入后，客户端代码才开始进行渲染工作。我们需要等到页面内容渲染完成后，再进行对应的操作。我们有以下几种方法来使用

waitUntil

puppeteer针对页面的访问，切换等，提供了waitUntil参数，来确定满足什么条件才认为页面跳转完成。包括以下事件：

  • load - 页面的load事件触发时
  • domcontentloaded - 页面的DOMContentLoaded事件触发时
  • networkidle0 - 不再有网络连接时触发（至少500毫秒后）
  • networkidle2 - 只有2个网络连接时触发（至少500毫秒后）

通过waitUnitl，我们可以当页面请求都完成之后，确定页面已经访问完成。

waitFor

waitFor方法可以在指定动作完成后才进行resolve

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// wait for selector
await page.waitFor('.foo');
// wait for 1 second
await page.waitFor(1000);
// wait for predicate
await page.waitFor(() => !!document.querySelector('.foo'));

我们可以利用waitForSelector方法，当登录框渲染成功后，才进行登录操作

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// 等待密码输入框渲染
await page.waitFor('#password');
// 输入用户名
await page.type('input#username', "username");
// 输入密码
await page.type('input#password', "testpass");
// 点击登录按钮
await Promise.all([
  page.waitForNavigation(), // 等跳转完成后resolve
  page.click('button.login-button'), // 点击该链接将间接导致导航(跳转)
]);
await page.waitFor(2000)
// 获取cookies
const cookies = await page.cookies()

针对列表内容里的链接进行批量访问

主要利用到page实例的选择器功能

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const table = await page.$('.table')
const links = await table.$$eval('a.link-detail', links =>
  links.map(link => link.href)
);
// 循环访问links
...

进行错误和访问监听

puppeteer可以监听在页面访问过程中的报错，请求等等，这样我们就可以捕获到页面的访问错误并进行上报啦，这也是我们进行测试需要的基本功能~

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// 当发生页面js代码没有捕获的异常时触发。
page.on('pagerror', () => {})
// 当页面崩溃时触发。
page.on('error', () => {})
// 当页面发送一个请求时触发
page.on('request')
// 当页面的某个请求接收到对应的 response 时触发。
page.on('response')

通过以上的几个小案例，我们发现Puppeteer的功能非常强大，完全能够满足我们以上的对页面进行自动访问的需求。接下来，我们针对我们的测试单元进行个单元用例的书写

最终功能

通过我们上面对测试单元的规划，我们可以规划一下我们的测试路径

访问网站 -> 登陆 -> 访问页面1 -> 进行基本单元测试 -> 获取详情页跳转链接 -> 依次访问详情页 -> 进行基本单元测试

-> 访问页面2 …

所以，我们可以拆分出几个大类，和几个测试单元，来进行各项测试

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// 包含基本的测试方法，log输出等
class Base {}
// 详情页单元，进行一些基本的单元测试
class PageDetal extends Base {}
// 页面单元，进行基本的单元测试，并获取并依次访问详情页
class Page extends PageDetal {}
// 进行登录等操作，并依次访问页面单元进行测试
class Root extends Base {}

同时，我们如何在功能页面变化时，跟踪到测试的变化呢，我们可以针对我们测试的功能，为其添加自定义标签test-role，测试时，根据自定义标签进行测试逻辑的编写。

例如针对时间切换单元，我们做一下简单的介绍：

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// 1. 获取测试单元的元素
const timeSwitch = await page.$('[test-role="time-switch"]');
// 若页面没有timeSwitch, 则不用进行测试
if (!timeSwitch) return
// 2. time switch的切换按钮
const buttons = timeSwitch.$$('.time-switch-button')
// 3. 对按钮进行循环点击
for (let i = 0; i < buttons.length; i++) {
  const button = buttons[i]
  // 点击按钮
  await button.click()
  // 重点！ 等待对应的内容出现时，才认定页面访问成功
  try {
    await page.waitFor('[test-role="time-switch-content"]')
  } catch (error) {
    reportError (error)
  }
  // 截图
  await page.screenshot()
}

上面只是进行了一个简单的访问内容测试，我们可以根据我们的用例单元书写各自的测试逻辑，在我们日常开发时，只需要对需要测试的内容，加上对应的test-role即可。

总结

根据以上的功能划分，我们很好的将一整个应用拆分成各个测试单元进行单元测试。需要注意的是，我们目前仅仅是对页面的可访问性进行测试，仅仅验证当用户进行各种操作，访问各个页面单元时页面是否会出错。并没有对页面的具体展示效果进行测试，这样会和页面的功能内容耦合起来，就需要单独的测试用例的编写了。