自动化测试框架完整指南 [2023]

所有软件在提供给用户之前都必须经过测试。软件测试是开发生命周期中必不可少的一步因为它确保用户必须收到符合其开发目的的高质量产品。每个企业都优先考虑测试;因此，大多数人更愿意从手动测试转向自动化。因此，自动化测试框架是任何软件测试过程的基础。

任何自动化测试的成功都取决于测试框架的使用。旨在优化其敏捷流程并提供更高的测试自动化投资回报率的 QA 团队必须减少测试和维护费用。

本文提供了自动化测试框架的完整指南。让我们讨论定义自动化测试框架、它的重要性、对自动化框架的需求、它们的类型以及最流行的自动化框架。

一、什么是自动化测试框架?

自动化测试框架是一组用于设计和编写有效测试用例的指南或标准。框架由各种程序和工具组成，旨在帮助 QA 专家更快、更有效地进行测试。该框架可能包括编码标准、处理测试数据的技术、对象存储库、存储测试结果的过程以及访问外部资源的说明等指南。

测试人员仍然可以在不遵守这些标准的情况下编写或记录测试。尽管采用有组织的框架提供了额外的好处，否则这些好处会被遗漏。因此，使用有效的自动化测试框架可以通过在早期阶段轻松识别错误来提高软件质量，从而减少执行手动测试所需的时间和精力。

二、自动化测试框架的重要性

自动化测试框架的使用已成为现代软件开发和测试过程中必不可少的，因为它允许在不同场景中重用代码，并有助于为团队编写标准化测试脚本。框架还有助于避免人为干预、提高测试覆盖率并促进团队协作。

自动化测试框架对于使用各种构建重复运行相同的测试脚本以分析应用程序并验证输出非常有用。总的来说，使用自动化测试框架是解决所有问题的综合软件质量保证策略的关键组成部分。

采用自动化测试框架的一些优势：代码的可重用性、维护成本低、持续测试代码、最少的人工干预、提高效率、最大测试覆盖率、整个测试套件的一致策略

三、为什么我们需要自动化测试框架?

在当前场景下，测试自动化的需求正在快速增长，整个世界都在走向自动化。在计划和执行中使用自动化测试框架有很多好处，其中一些如下所示：

1、有助于资源优化，即更容易根据组织要求利用各种资源。

2、提供结构化开发技术以保证设计的一致性并减少对测试用例的依赖。

3、以最少的人为干预提供准确的根本原因分析。

4、减少编写和运行测试脚本的时间。

5、通过根据测试场景自动决定运行哪个测试来减少对团队的依赖。

6、动态调整测试范围以响应对测试计划或系统环境的修改。

7、支持在不同的浏览器、设备和平台组合上进行并行测试。

8、最大限度地减少报告生成、本地配置和错误控制方面的挑战。

9、组织可以将左移测试的想法付诸行动。

10、可观的长期投资回报率。

四、自动化测试框架的类型

有六种流行的自动化测试框架类别，每种都有独特的设计和一系列优点和缺点。您可以使用以下一种或多种自动化测试框架进行测试：模块化驱动的自动化测试框架、数据驱动的自动化测试框架、线性自动化测试框架、关键字驱动的测试框架、混合测试框架、库架构测试框架

1、模块化驱动的自动化测试框架

为了使模块化驱动的测试框架发挥作用，必须存在特定的模块。为了从自动化测试中获得最佳结果，您需要为每个模块开发不同的脚本并使用它们。

如果更改应用程序的操作，模块将不会受到影响。除非手动更改测试脚本，否则它们是安全的。通过合并多个模块产生高水平的模块化，提供具有成本效益的管理方法。高生产率。

优点：代码的可重用性、可扩展性、高效、模块化方法

缺点：复杂性增加、缺乏灵活性、需要技术知识

2、数据驱动的自动化测试框架

测试人员可以自由存储测试数据，因为测试数据和脚本逻辑使用数据驱动的测试框架分离。测试人员需要使用不同的数据集多次测试应用程序的特性或功能。并且通过使用这个测试框架，测试数据不需要硬编码脚本就变得容易了。

通过数据驱动的测试框架，测试人员可以存储输入/输出参数并将其传递给来自外部数据源的测试脚本，例如 excel 电子表格、文本文件、CSV 文件、SQL 表或 ODBC 存储库。

优点：测试速度快、高度可扩展、更好的灵活性、需要更少的测试脚本

缺点：增加设置时间、需要高水平的技术知识、故障排除很麻烦

3、线性自动化测试框架

与之前相比，线性脚本由一个人手动执行，他精心记录程序的每个阶段。它通常被称为“录制和回放”框架，需要很长时间才能运行。它可能是一种简单的记录方法，不需要自动化技能，但它不允许脚本重用。将来要执行该框架，您需要手动编写测试脚本，这会增加维护过程的时间。

优点：简单、执行速度快、高度灵活

缺点：高维护、更多冗余、一次性使用

4、关键字驱动的测试框架

关键字驱动测试框架是数据驱动测试框架的扩展，它将您的测试数据提取到外部源并安全地保留代码集。这些代码，也称为“关键字”，可以更改测试脚本并从测试框架中得出额外的结论。此外，这些关键字有效地确定了每个程序执行的任务。

优点：改进的可重用性、低维护、更具可扩展性

缺点：复杂性会随着时间的推移而增加、高开发时间、需要深厚的自动化测试知识

5、混合测试框架

自动化测试框架已经开始合并和重叠，就像现在大多数测试程序的情况一样。混合框架结合了上述任何一种，以利用其优势并最大限度地减少其缺点。

每个应用程序都是独一无二的，测试程序也应该如此。随着越来越多的团队转向敏捷方法，必须建立灵活的自动化测试框架。为了获得最好的测试结果，混合框架非常重要。

优点：更快的测试执行、高扩展性、降低成本

缺点：高度复杂，即需要高级技术知识、需要完全脚本化的测试

6、库架构测试框架

库架构测试框架识别在每个测试脚本中共享特征的任务，使测试人员可以根据保存在库中的功能对相似的任务进行分组。这使得代码更容易在各种测试脚本中重用。当应用程序的不同组件具有相似的功能时，此框架很有用。

优点：高复用性、高性价比、改进的可扩展性、高长期投资回报率

缺点：更多开发时间、复杂的、需要高水平的技术知识

五、自动化测试框架的热门示例

没有惊喜!鉴于对它们不断增长的需求，许多自动化测试框架都可用。我们列出了它们以及它们提供的功能。如果您认为它可以帮助您更好地进行自动化测试，请尝试一下。

1. Selenium

Selenium是一个用于自动化 Web 浏览器的开源软件套件。它允许开发人员编写能够以模拟人类行为的方式与网站交互的脚本，例如单击按钮、填写表格和在页面之间导航。Selenium 通常用于Web 应用程序测试，并支持多种编程语言，包括 Python、Java、C# 和 Ruby。

Selenium 在自动化领域已经存在了一段时间。使用 Selenium 框架的测试人员可以通过自动执行重复的测试用例来快速提供测试周期。当与 CI/CD 管道连接时，Selenium 可以协助实现可靠、无错误的发布部署工作流程。

Selenium 的显着特点：

1)支持多种浏览器，包括 Chrome、Firefox、Safari、Internet Explorer 和 Edge。

2)支持多种编程语言，包括 Java、Python、C#、Ruby 等。

3)与各种工具轻松集成，例如 JUnit、TestNG、Maven、Jenkins 等。

4)支持并行测试，即可以同时运行多个测试。

5)提供使用 Selenium IDE 进行录制和回放测试的功能。

6)高度可定制，即可以添加插件和扩展。

7)庞大而活跃的用户和开发人员社区，使查找问题的解决方案和获得支持变得更加容易。

2.Cypress

Cypress是一个开源、功能丰富且易于使用的端到端在线应用程序测试框架。赛普拉斯是自动化测试领域相对较新的参与者，最近经历了显着的增长。是一个深受开发者社区青睐的自动化测试框架。可以在浏览器环境中快速、轻松、有效地测试应用程序。

Cypress引人注目的特点：

1)由于其架构设计，可提供快速、一致且可靠的测试执行结果。

2)提供明确的错误消息，说明脚本失败的原因。

3)本地访问各种元素以快速执行赛普拉斯测试。

4)提供直观的 API，不需要任何初始设置。

5)支持端到端、集成、组件、API、单元测试等多种测试。

6)提供组织良好的支持文档，即非常有助于入门。

7)提供各种开发人员工具以供调试时使用。

3.Playwright

Playwright是 Microsoft 团队创建的用于端到端测试的跨浏览器自动化框架，并且一直在稳步普及。大多数用户将其放在首选自动化测试框架列表的首位。它使用 Node.js 模块通过单个 API 自动化 Chromium、Firefox 和 WebKit 浏览器。您可以使用 Node.Js、JavaScript 和 TypeScript进行Playwright 测试。

Playwright的引人注目的特点：

1)支持在各种浏览器上并行测试。

2)支持文本选择器、CSS选择器、XPath选择器、React选择器等多种选择器及相关技术。

3)支持 React、Angular 和 Vue 等现代框架。

4)支持与 CI/CD 工具轻松集成，对于语言绑定，可以访问 docker 图像。

5)由于它包含您的 TypeScript 和 JavaScript 代码，因此无需设置 TypeScript 语言支持。

6)提供各种调试选项，使其对开发人员友好。

4.WebdriverIO

WebdriverIO流行并被认为是最伟大的测试自动化框架之一，同时支持 Chrome devtools 和 WebDriver 协议。它是一个以 Node.js 为基础构建的开源渐进式自动化框架。WebdriverIO 可以使用现代 Web 框架(如 React、Angular、Polymer 或 Vue.js)以及适用于 Android 和 iOS 的本机移动应用程序来自动化任何应用程序。

WebdriverIO 引人注目的特点：

1)支持所有主流浏览器。

2)安装快速简便。

3)支持页面对象模式。

4)WebdriverIO 和 WebDriver Protocol 可用于跨浏览器测试。

基于 Chromium 的自动化可以与 Chrome DevTools 协议一起使用。

5. TestCafe

TestCafe是一个简化的跨浏览器端到端测试框架。使用 TestCafe 不需要 WebdriverIO 或任何其他测试软件。它利用您当前的浏览器并由 Node.js 提供支持。TestCafe 提供了一个用于与 Web 应用程序交互的高级 API，使开发人员可以轻松地为常见任务(例如填写表单、单击按钮等)编写测试。

TestCafe 引人注目的特点：

1)轻松与流行的 CI/CD 解决方案集成。

2)允许一次在多个浏览器中执行测试。

3)允许插入手动超时并使用繁琐的样板表达式。

4)提供简单的语法，从而有助于提高团队生产力。

5)提供内置调试模式。

6.Nightwatch.js

Nightwatch.js是用 Node.js 编写的，是一种集成的、用户友好的端到端测试解决方案，适用于网站和 Web 应用程序。为了在 DOM 组件上控制浏览器、发布指令和断言，它使用了 W3C WebDriver API。它很容易为持续集成奠定基础。

NightwatchJS 引人注目的特点：

1)允许使用内置命令行测试运行程序进行并行测试，包括隐式等待和重试。

2)由于支持 CSS 和XPath 选择器，页面对象模型非常简单。

3)灵活，因为它允许您开发插件并扩展内置命令和断言 API。

4)允许使用简单的语法，使开发人员能够非常有效且轻松地快速创建测试。

7. Appium

Appium是一个开源框架，用于自动化本机、移动、Web 和混合 Android、iOS 和 Windows 应用程序。使用相同的 API 可以为多个平台创建测试。Appium 附带的有用 GUI 使检查和快速编写代码变得更加容易。

Appium 引人注目的特点：

1)支持多种编程语言，包括 Java、Ruby、C#、PHP 和 Python。

2)支持所有真实设备、模拟器和模拟器。

3)提供录音功能，使初学者可以轻松开始测试移动应用程序。

4)不需要更改服务器或代码，也不需要在设备上安装任何东西。

5)轻松与 DevOps 工具集成。

8.Robot框架

Robot 是用于验收测试和验收测试驱动开发的测试自动化的开源框架。它遵循多种测试用例格式。机器人框架为可用于自动化的外部库和开源工具提供了良好的支持。任何平台、程序、浏览器或技术进步都可以使用机器人框架。有了它，您可以为多个系统创建测试脚本。如果您熟悉基于关键字的测试，那么学习它很简单。

Robot的显着特点：

1)以表格格式提供预定义的测试用例或用户定义的关键字。

2)用户可以选择创建他们的关键字。

3)提供各种变量供使用。

4)库和工具之间的顺畅通信。

5)在执行冒烟测试、回归测试、系统测试等时启用有用测试用例的标签。

9.Cucumber

Cucumber是一个开源框架，它使用行为驱动的开发方法来进行自动化测试。它包含测试计划和文档。它最初是用 Ruby 编写的，但后来引入了一个名为 Gherkin 的单独脚本。Cucumber 为自动化测试提供了高级 API，它支持多种编程语言，包括 Java、Ruby 和 JavaScript。

Cucumber引人注目的特点：

1)弥合业务和技术语言之间的差距。

2)帮助您在没有编程经验的情况下编写测试脚本。

3)从头到尾支持您的测试框架。

4)使用允许代码重用的流线型测试脚本设计。

10.Puppeteer

Puppeteer是一个由 Google 开发的开源 Node.js 库，它提供了一个用于控制无头 Chrome 或 Chromium 浏览器的高级 API。它允许开发人员通过模仿用户交互(如单击、键入和滚动)来自动化、测试和抓取网页。

Puppeteer 还提供对 DevTools 协议的访问，使开发人员能够执行生成屏幕截图、抓取网站和自动提交表单等任务。它适用于自动化和测试 Web 应用程序，以及 Web 抓取和数据提取。

Puppeteer 的引人注目的特点：

1)测试屏幕截图并保存页面的 PDF 版本。

2)利用 Chrome 性能分析工具来测量加载时间。

3)自动化键盘输入、表单提交、UI 测试等。

11. Gauge

Gauge 是一个用于测试自动化的开源框架，主要用于验收测试。Gauge 测试由两个文件组成：规范文件，类似于 Cucumber 功能文件但具有不同的语法，以及实现文件，类似于 Cucumber 定义文件。

Gauge 与 C#、Java、JavaScript、Ruby 和更多语言兼容。它有助于进行并行测试，并且易于与 DevOps 工具集成。但是，由于用户较少，Gauge 需要更多的社区支持。

Gauge的引人注目的特点：

1)提供使用您选择的工具和语言。

2)提供强大的生态系统和插件架构。

3)允许您在测试失败或出现任何问题时截取屏幕截图。

4)花更少的时间在 CI/CD 管道上设置耗时的并行测试。

5)措施支持测试驱动的数据。

12.JUnit

由于 Java 在软件应用程序中的广泛使用，JUnit的流行度显着提高。JUnit 通过提供用于编写可重复和可管理的测试用例的 GUI 来区别于其他测试框架。它提供了一种特殊的技术来创建更有条理、简洁和有效的测试用例。JUnit 使用注解来支持针对不同需求开发多个测试脚本。

JUnit 引人注目的特性：

1)用相关信息注释测试方法。

2)提供断言以测试预测结果。

3)提供用于执行测试的测试运行器。

4)开发更好更快的代码。

13.TestNG

TestNG是一个自动化测试框架，其中 NG 代表“下一代”。JUnit 的缺点被 TestNG 克服了，它旨在简化端到端测试。通过、失败和跳过的测试用例的数量可以使用 TestNG 确定并在适当的报告中生成。失败的测试用例可以独立运行。

TestNG 引人注目的特点：

1)启用注释。

2)提供各种 Java 和 OOP 功能。

3)鼓励综合类的测试。

4)将运行时配置和数据信息与编译时测试代码分开。

5)运行时配置灵活性。

14. Selenide

Selenide 是用于 UI 测试的基于 Java 的测试自动化框架。它建立在Selenium WebDriver之上，使您能够利用其低级功能，同时从 Selenide 获得额外的特性和功能。与 Selenium WebDriver 不同，Selenide 主要是为自动化测试而创建的。

Selenide的显着特点：

1)避免无意义的编码和维护，有助于节省大量时间。

2)用于测试的简洁流畅的 API。

3)稳定的测试。

4)强大的选择器。

5)配置简单。

15.Node.js

Node.js 建立在 Google Chrome 的 JavaScript V8 引擎之上，是一个极其强大的基于 JavaScript 的平台。它用于创建 I/O 密集型 Web 应用程序，例如单页程序和流式传输视频的网站。数以千计的开发人员使用 Node.js 作为其开源。网络和服务器端应用程序是使用跨平台环境 Node.js 和 JavaScript 应用程序库开发的。

NodeJS 引人注目的特性：

1)高度可扩展，因为事件机制使服务器能够以非阻塞方式进行回复。

2)减少上传音频和视频文件所需的处理时间。

3)提供一个开源社区，其中包含一流的应用程序模块。

16. Jest

Jest是一个基于 JavaScript 的开源框架，主要用于测试基于 React 的应用程序，但它也可用于为其他使用 JavaScript 的代码库创建自动化场景。它是自动化浏览器测试的重要组成部分。与现在使用的其他测试框架相比，Jest 是最著名的测试框架之一。此外，Jest 提供了一个混合包，它结合了测试运行器、断言库和内置模拟库。

Jest 引人注目的特点：

1)减少运行测试的时间。

2)开箱即用地支持代码覆盖率。

3)在沙盒中运行时，没有两个 Jest 测试可以相互作用或相互影响。

4)支持所有模拟类型。

17. Mocha

Mocha是一个功能丰富、基于 JavaScript 的测试自动化框架，可轻松支持异步测试、测试报告和测试覆盖率分析等功能。它在 Node.js 和浏览器中运行。Mocha 测试并行执行，允许准确和可定制的报告，同时将适当的测试用例分配给未捕获的异常。

Mocha的引人注目的特点：

1)允许直接在 Web 浏览器中执行测试用例。

2)在所有主要 Web 浏览器上提供完美体验。

3)允许用户根据需要选择各种报告选项，包括列表报告器、进度报告器和 JSON 报告器。

4)Mocha 的功能加强了异步测试，一旦测试完成就会调用回调。通过省略回调，同步测试成为可能。

18.Jasmine

JavaScript 的顶级开源测试框架之一称为Jasmine。如果您不希望它干扰 IDE 或应用程序，您可以在任何支持 JavaScript 的平台上运行它。此外，它具有易于阅读的语法。它的前身包括各种单元测试框架，如 JSpec、JSSpec、RSpec 和 ScrewUnit，影响了它的功能。支持异步测试和使用“间谍”构建测试副本是它的两个主要优势。

Jasmine引人注目的特点：

1)Jasmine-jQuery 提供前端代码测试。

2)语法非常易读。

3)访问全面的内置匹配器集。

19.Laravel

Laravel 是一个具有表达语法的网络应用程序框架。Laravel 测试鼓励简洁的语法和干净的代码。只需一个命令，它就可以用于多种用途，包括表达代码、快速错误处理、流量控制等等。这对开发人员来说非常值得注意。

Laravel 引人注目的特点：

1)利用预定义的 phpunit.xml 文件设置来获取 PHPUnit 测试功能。

2)减少安全问题，包括跨站点脚本、SQL 注入和跨站点请求伪造。

20. Pytest

Pytest是最出色的Python 测试框架之一，它使您能够使用 Python 编程语言创建测试程序。它允许您编写简单的测试用例，并且是可扩展的、可靠的 API、数据库或用户界面。您可以使用 pytest 创建任何类型的测试，从简单的单元测试到功能测试。

pytest引人注目的特点：

1)语法更直接，对初学者来说很简单。

2)轻松并行运行测试。

3)运行特定测试或什至选择的测试。

4)更快并自动检测测试。

5)避免不必要的测试并专注于所需的内容。

6)获得开源支持背后的社区。

21.Taiko

Taiko 是由 ThoughtWorks 创建的用于自动化浏览器测试的开源免费工具。它使用 Node.js 模块来自动化 Chrome 浏览器。Taiko 允许您创建更具可读性和可维护性的 JavaScript 测试。

Taiko引人注目的特点：

1)通过消除不正确的测试获得准确的测试结果。

2)安装只需几分钟。

3)提供交互式记录器的优势来捕获错误。

4)控制动态内容和 XHR。

5)兼容 Windows、macOS 和 Linux。

22.NUnit

.NET 语言的顶级单元测试框架之一是NUnit。最新版本经过完全重新设计，具有多项新功能并支持 .NET 平台，最初是从 JUnit 迁移过来的。测试运行器的组件或基础是 NUnit 引擎。

NUnit 引人注目的特点：

1)引擎允许针对 NUnit 3.X 和许多框架运行测试。

2)允许测试编写器和 NUnit 引擎之间的有效通信。

3)允许使用其类似的测试适配器在 Visual Studio 中运行 NUnit 3 测试。

23.Codeception

为了测试 PHP Web 应用程序，Codeception 收集并传播最佳实践和解决方案。当使用一组灵活的包含模块时，测试易于设计、使用和管理。

Codeception 的引人注目的特点：

1)提供高级领域语言，即一组特定的用户操作用于表示测试。

2)使 Web 应用程序能够更快地运行并访问内部结构，而无需 Web 服务器。

3)轻松测试 REST 和 SOAP。

4)提供灵活的命令来评估 JSON 和 XML 文件的内容和结构。

24.PHPUnit

通过著名的 MarkdownTestSuite，PHPUnit 包括对许多编程语言和技术的内置支持，例如 YAML、XML 和 Markdown。它可能会从各种来源提取信息，包括数据库、XML 文件和 JSON。

PHPUnit 引人注目的特点：

1)可以快速发现开发阶段的问题。

2)轻松执行代码重构或框架库升级。

3)在满足功能要求的同时融入敏捷原则。

包起来!

在选择一个示例性的测试自动化框架时，感到困惑是很正常的。请记住，并非每个框架都最适合您的组织。在选择框架时，请始终记住当前的需求和潜在的未来范围。

从一个框架切换到另一个框架需要时间并且有风险。全球最好的框架并不存在，但总有一个适合您的组织的最佳框架，因此请慎重选择。最好在开始评估过程之前了解需求、理解范围、进行适度的 POC 并最终确定您的框架。

六、常见问题 (FAQ)

1、什么是自动化测试框架?

自动化测试中的框架是一组指南和标准，它们提供了用于设计和执行自动化测试的结构。它通过组织测试用例、减少维护工作量和增强可重用性来帮助提高测试过程的效率和一致性。框架的目的是为自动化测试提供定义明确、可重复的过程，以帮助确保软件应用程序的质量。

2、Cucumber 是一个框架吗?

Cucumber 就是这样一种鼓励行为驱动开发的开源工具。Cucumber 可以正式描述为一个由纯英文文本驱动的测试框架。它同时充当开发支持、自动化测试和文档。

3、TestNG是什么类型的框架?

Java 中用于测试自动化的开源框架称为 TestNG。它的创建方式与 JUnit 和 NUnit 的创建方式类似。与其竞争对手相比，TestNG 是一个更强大的框架，因为它具有一些先进和实用的功能。