基于 python 的接口自动化测试

一、简介

本文从一个简单的登录接口测试入手，一步步调整优化接口调用姿势；

然后简单讨论了一下接口测试框架的要点；

最后介绍了一下我们目前正在使用的接口测试框架 pithy。

期望读者可以通过本文对接口自动化测试有一个大致的了解。

二、引言

为什么要做接口自动化测试？

在当前互联网产品迭代频繁的背景下，回归测试的时间越来越少，很难在每个迭代都对所有功能做完整回归。

但接口自动化测试因其实现简单、维护成本低，容易提高覆盖率等特点，越来越受重视。

为什么要自己写框架呢？

使用 requets + unittest 很容易实现接口自动化测试，而且 requests 的api已经非常人性化，非常简单。

但通过封装以后（特别是针对公司内特定接口），再加上对一些常用工具的封装，可以进一步提高业务脚本编写效率。

三、环境准备

确保本机已安装 python2.7 以上版本，然后安装如下库：

pip install flask
pip install requests

后面我们会使用 flask 写一个用来测试的接口，使用requests去测试。

四、测试接口准备

下面使用 flask 实现两个 http 接口，一个登录，另外一个查询详情，但需要登录后才可以，新建一个 demo.py 文件（注意，不要使用windows记事本），把下面代码 copy 进去，然后保存、关闭。

接口代码

#!/usr/bin/python# coding=utf-8from flask import Flask, request, session, jsonify

USERNAME = 'admin'PASSWORD = '123456'app = Flask(__name__)
app.secret_key = 'pithy'@app.route('/login', methods=['GET', 'POST'])def login():
    error = None
    if request.method == 'POST':        if request.form['username'] != USERNAME:
            error = 'Invalid username'
        elif request.form['password'] != PASSWORD:
            error = 'Invalid password'
        else:
            session['logged_in'] = True
            return jsonify({'code': 200, 'msg': 'success'})    return jsonify({'code': 401, 'msg': error}), [email protected]('/info', methods=['get'])def info():
    if not session.get('logged_in'):        return jsonify({'code': 401, 'msg': 'please login !!'})    return jsonify({'code': 200, 'msg': 'success', 'data': 'info'})if __name__ == '__main__':
    app.run(debug=True)

最后执行如下命令：

python demo.py

响应如下：

 * Running on http://127.0.0.1:5000/ (Press CTRL+C to quit)
 * Restarting with stat

大家可以看到服务已经起来了。

接口信息

登录接口

• 请求url

/login

• 请求方法

post

• 请求参数

| 参数名称 | 参数类型   |  参数说明|
|–|–||
| username | String |   登录名称|
| password |   String |   登录密码|

• 响应信息

参数名称	参数类型	参数说明
code	Integer	结果code
msg	String	结果信息

详情接口

• 请求url

/info

• 请求方法

get

• 请求 cookies

参数名称	参数类型	参数说明
session	String	session

• 响应信息

参数名称	参数类型	参数说明
code	Integer	结果code
msg	String	结果信息
data	String	数据信息

五、编写接口测试

测试思路

• 使用 requests 库模拟发送 HTTP 请求。
• 使用 python 标准库里 unittest 写测试 case。

#!/usr/bin/python# coding=utf-8import requestsimport unittestclass TestLogin(unittest.TestCase):

    @classmethod
    def setUpClass(cls):
        cls.login_url = 'http://127.0.0.1:5000/login'
        cls.info_url = 'http://127.0.0.1:5000/info'
        cls.username = 'admin'
        cls.password = '123456'

    def test_login(self):
        """
        测试登录
        """
        data = {            'username': self.username,            'password': self.password
        }

        response = requests.post(self.login_url, data=data).json()        assert response['code'] == 200
        assert response['msg'] == 'success'

    def test_info(self):
        """
        测试info接口
        """

        data = {            'username': self.username,            'password': self.password
        }

        response_cookies = requests.post(self.login_url, data=data).cookies
        session = response_cookies.get('session')        assert session

        info_cookies = {            'session': session
        }

        response = requests.get(self.info_url, cookies=info_cookies).json()        assert response['code'] == 200
        assert response['msg'] == 'success'
        assert response['data'] == 'info'

六、优化

封装接口调用

写完这个测试登录脚本，你或许会发现，在整个项目的测试过程，登录可能不止用到一次，如果每次都这么写，会不会太冗余了？

对，确实太冗余了，下面做一下简单的封装，把登录接口的调用封装到一个方法里，把调用参数暴漏出来，示例脚本如下：

#!/usr/bin/python# coding=utf-8import requestsimport unittesttry:    from urlparse import urljoinexcept ImportError:    from urllib.parse import urljoinclass DemoApi(object):

    def __init__(self, base_url):
        self.base_url = base_url    def login(self, username, password):
        """
        登录接口
        :param username: 用户名
        :param password: 密码
        """
        url = urljoin(self.base_url, 'login')
        data = {            'username': username,            'password': password
        }        return requests.post(url, data=data).json()    def get_cookies(self, username, password):
        """
        获取登录cookies
        """
        url = urljoin(self.base_url, 'login')
        data = {            'username': username,            'password': password
        }        return requests.post(url, data=data).cookies    def info(self, cookies):
        """
        详情接口
        """
        url = urljoin(self.base_url, 'info')        return requests.get(url, cookies=cookies).json()class TestLogin(unittest.TestCase):

    @classmethod
    def setUpClass(cls):
        cls.base_url = 'http://127.0.0.1:5000'
        cls.username = 'admin'
        cls.password = '123456'
        cls.app = DemoApi(cls.base_url)    def test_login(self):
        """
        测试登录
        """
        response = self.app.login(self.username, self.password)        assert response['code'] == 200
        assert response['msg'] == 'success'

    def test_info(self):
        """
        测试获取详情信息
        """
        cookies = self.app.get_cookies(self.username, self.password)
        response = self.app.info(cookies)        assert response['code'] == 200
        assert response['msg'] == 'success'
        assert response['data'] == 'info'

OK，在这一个版本中，我们不但在把登录接口的调用封装成了一个实例方法，实现了复用，而且还把 host（self.base_url）提取了出来。

但问题又来了，登录之后，登录接口的 http 响应会把 session 以 cookie 的形式 set 到客户端，之后的接口都会使用此 session 去请求。

还有，就是在接口调用过程中，希望可以把日志打印出来，以便调试或者出错时查看。

好吧，我们再来改一版。

保持 cookies &增加 log 信息

使用 requests 库里的同一个 Session 对象 (它也会在同一个 Session 实例发出的所有请求之间保持 cookie )，即可解决上面的问题，示例代码如下：

#!/usr/bin/python# coding=utf-8import unittestfrom pprint import pprintfrom requests.sessions import Sessiontry:    from urlparse import urljoinexcept ImportError:    from urllib.parse import urljoinclass DemoApi(object):

    def __init__(self, base_url):
        self.base_url = base_url        # 创建session实例
        self.session = Session()    def login(self, username, password):
        """
        登录接口
        :param username: 用户名
        :param password: 密码
        """
        url = urljoin(self.base_url, 'login')
        data = {            'username': username,            'password': password
        }

        response = self.session.post(url, data=data).json()
        print('\n*****************************************')
        print(u'\n1、请求url: \n%s' % url)
        print(u'\n2、请求头信息:')
        pprint(self.session.headers)
        print(u'\n3、请求参数:')
        pprint(data)
        print(u'\n4、响应:')
        pprint(response)        return response    def info(self):
        """
        详情接口
        """
        url = urljoin(self.base_url, 'info')
        response = self.session.get(url).json()

        print('\n*****************************************')
        print(u'\n1、请求url: \n%s' % url)
        print(u'\n2、请求头信息:')
        pprint(self.session.headers)
        print(u'\n3、请求cookies:')
        pprint(dict(self.session.cookies))
        print(u'\n4、响应:')
        pprint(response)        return responseclass TestLogin(unittest.TestCase):

    @classmethod
    def setUpClass(cls):
        cls.base_url = 'http://127.0.0.1:5000'
        cls.username = 'admin'
        cls.password = '123456'
        cls.app = DemoApi(cls.base_url)    def test_login(self):
        """
        测试登录
        """
        response = self.app.login(self.username, self.password)        assert response['code'] == 200
        assert response['msg'] == 'success'

    def test_info(self):
        """
        测试获取详情信息
        """
        self.app.login(self.username, self.password)
        response = self.app.info()        assert response['code'] == 200
        assert response['msg'] == 'success'
        assert response['data'] == 'info'

大功告成，我们把多个相关接口调用封装到一个类中，使用同一个 requests Session 实例来保持 cookies，并且在调用过程中打印出了日志，我们所有目标都实现了。

但再看下脚本，又会感觉不太舒服，在每个方法里，都要写一遍print 1、2、3… 要拼url、还要很多细节等等。

但其实我们 真正需要做的只是拼出关键的参数（url 参数、body 参数或者传入 headers 信息），可不可以只需定义必须的信息，然后把其它共性的东西都封装起来呢，统一放到一个地方去管理？

封装重复操作

来，我们再整理一下我们的需求:

• 首先，不想去重复做拼接 url 的操作。
• 然后，不想每次都去手工打印日志。
• 不想和 requests session 打交道。
• 只想定义好参数就直接调用。

我们先看一下实现后，脚本可能是什么样:python复制代码class DemoApi(object):

class DemoApi(object):

    def __init__(self, base_url):
        self.base_url = base_url    @request(url='login', method='post')
    def login(self, username, password):
        """
        登录接口
        """
        data = {            'username': username,            'password': password
        }        return {'data': data}    @request(url='info', method='get')
    def info(self):
        """
        详情接口
        """
        pass

调用登录接口的日志：

******************************************************
1、接口描述
登录接口

2、请求url
http://127.0.0.1:5000/login

3、请求方法
post

4、请求headers
{
    "Accept": "*/*",
    "Accept-Encoding": "gzip, deflate",
    "Connection": "keep-alive",
    "User-Agent": "python-requests/2.7.0 CPython/2.7.10 Darwin/16.4.0"
}

5、body参数
{
    "password": "123456",
    "username": "admin"
}

6、响应结果
{
    "code": 200,
    "msg": "success"
}

在这里，我们使用 python 的装饰器功能，把公共特性封装到装饰器中去实现。现在感觉好多了，没什么多余的东西了，我们可以专注于关键参数的构造，剩下的就是如何去实现这个装饰器了，我们先理一下思路：

• 获取装饰器参数
• 获取函数/方法参数
• 把装饰器和函数定义的参数合并
• 拼接 url
• 处理 requests session，有则使用，无则新生成一个
• 组装所有参数，发送http请求并打印日志

七、扩展

http 接口请求的姿势我们定义好了，我们还可以做些什么呢？

• 非HTTP协议接口
• 测试用例编写
• 配置文件管理
• 测试数据管理
• 工具类编写
• 测试报告生成
• 持续集成
• 等等等等

需要做的还是挺多的，要做什么不要做什么，或者先做哪个，我觉得可以根据以下几点去判断：

• 是否有利于提高团队生产效率？
• 是否有利于提高测试质量？
• 有没有现成的轮子可以用？

下面就几项主要的点进行一下说明，限于篇幅，不再展开了。

测试报告

这个应该是大家最关心的了，毕竟这是测试工作的产出；

目前 python 的主流单元测试框均有 report 插件，因此不建议自己再编写，除非有特殊需求的。

• pytest：推荐使用 pytest-html  和 allure pytest。
• unittest：推荐使用 HTMLTestRunner。

持续集成

持续集成推荐使用 Jenkins，运行环境、定时任务、触发运行、邮件发送等一系列功能均可以在 Jenkins 上实现。

测试用例编写

推荐遵守如下规则：

• 原子性：每个用例保持独立，彼此不耦合，以降低干扰。
• 专一性：一个用例应该专注于验证一件事情，而不是做很多事情，一个测试点不要重复验证。
• 稳定性：绝大多数用例应该是非常稳定的，也就是说不会经常因为除环境以外的因素挂掉，因为如果在一个测试项目中有很多不稳定的用例的话，测试结果就不能很好的反应项目质量。
• 分类清晰：有相关性的用例应写到一个模块或一个测试类里，这样做即方便维护，又提高了报告的可读性。

测试工具类

这个可以根据项目情况去做，力求简化一些类库的使用，数据库访问、日期时间、序列化与反序列化等数据处理，或者封装一些常用操作，如随机生成订单号等等，以提高脚本编写效率。

测试数据管理

常见的方式有写在代码里、写在配置文件里(xml、yaml、json、.py、excel等)、写在数据库里等，该处没有什么好推荐的，建议根据个人喜好，怎么方便怎么来就可以。

八、pithy 测试框架介绍

pithy 意为简洁有力的，意在简化自动化接口测试，提高测试效率。

目前实现的功能如下：

• 一键生成测试项目
• http client封装
• thrift接口封装
• 简化配置文件使用
• 优化JSON、日期等工具使用

编写测试用例推荐使用 pytest，pytest 提供了很多测试工具以及插件 可以满足大部分测试需求。

安装

pip install pithy-test
pip install pytest

使用

一键生成测试项目ini

>>>  pithy-cli init
请选择项目类型,输入api或者app: api
请输入项目名称,如pithy-api-test: pithy-api-test
开始创建pithy-api-test项目
开始渲染...
生成 api/.gitignore                   [√]
生成 api/apis/__init__.py             [√]
生成 api/apis/pithy_api.py            [√]
生成 api/cfg.yaml                     [√]
生成 api/db/__init__.py               [√]
生成 api/db/pithy_db.py               [√]
生成 api/README.MD                    [√]
生成 api/requirements.txt             [√]
生成 api/test_suites/__init__.py      [√]
生成 api/test_suites/test_login.py    [√]
生成 api/utils/__init__.py            [√]
生成成功,请使用编辑器打开该项目

生成项目树：

>>> tree pithy-api-test
pithy-api-test
├── README.MD
├── apis
│   ├── __init__.py
│   └── pithy_api.py
├── cfg.yaml
├── db
│   ├── __init__.py
│   └── pithy_db.py
├── requirements.txt
├── test_suites
│   ├── __init__.py
│   └── test_login.py
└── utils
    └── __init__.py

4 directories, 10 files

调用 HTTP 登录接口示例

from pithy import request@request(url='http://httpbin.org/post', method='post')def post(self, key1='value1'):
    """
    post method
    """
    data = {        'key1': key1
    }    return dict(data=data)# 使用response = post('test').to_json()     # 解析json字符,输出为字典response = post('test').json          # 解析json字符,输出为字典response = post('test').to_content()  # 输出为字符串response = post('test').content       # 输出为字符串response = post('test').get_cookie()  # 输出cookie对象response = post('test').cookie        # 输出cookie对象# 结果取值, 假设此处response = {'a': 1, 'b': { 'c': [1, 2, 3, 4]}}response = post('13111111111', '123abc').jsonprint response.b.c   # 通过点号取值,结果为[1, 2, 3, 4]print response('$.a') # 通过object path取值,结果为1for i in response('$..c[@>3]'): # 通过object path取值,结果为选中c字典里大于3的元素
    print i