微信小程序UI自动化测试实践：Minium+PageObject

小程序架构上分为渲染层和逻辑层，尽管各平台的运行环境十分相似，但是还是有些许的区别（如下图），比如说JavaScript 语法和 API 支持不一致，WXSS 渲染表现也有不同，所以不论是手工测试，还是UI自动化测试，都必须要在 iOS 和 Android 上分别检查小程序的真实表现。

由于生态方面的原因，目前可选择的小程序UI自动化框架较少。在框架选取过程中，我考察了Appium、Airtest和Minium三个框架，并将三者做了对比，形成了以下图表：

Appium实现微信小程序自动化测试的手段基本上还是套用针对 Hybrid App 的测试方案，通过定位H5 App资源控件，并结合屏幕坐标的方式来操控小程序的页面元素；网易推出的Airtest则是基于图像识别和Poco控件识别，之前也对此框架做过比较深入的了解，但是和Appium一样，对于小程序自动化测试来说，以上两者无法深入小程序逻辑层，只能作用于渲染层，从另外一个角度来说，这两个框架还属于黑盒自动化测试的范畴。

01 Minium

接下来再介绍一下今天的主角：Minium。它是微信小程序官方推出自动化框架，提供了 Python3 和 JavaScript 版本（后者目前已停止维护，后文中的minium单指Python版本），目前最新的版本为1.0.0b2。minium不仅限于 UI 自动化，它还提供了很多有用的特性，比如说支持调用和 Mock 部分 wx 对象上的接口，支持获取和设置小程序页面数据，支持直接触发小程序元素绑定事件等等。

另外，minium提供一个基于unittest封装好的测试框架，利用这个简单的框架对小程序测试也可以起到事半功倍的效果。有了以上功能，不但可以简化用例的一些前期准备工作，更可以对小程序做更针对和更全面的测试。

minium的下载安装和官方文档，可以在代码库查看。官方文档写的还算较为清晰，除此之外，以下网站在学习过程中也有帮助：

• 微信开放社区: 一些minium使用方面的问题，可以在右上角搜索 “minium” 寻找答案或发起提问；
• 微信开发者工具: minium与微信开发者工具强关联，开发调试脚本都需要使用微信开发者工具；
• Minium Demo:
  官方提供的python版本的demo，内容非常简单，可以用来简单熟悉一下框架，若要运行demo需要先下载示例小程序代码；

02 Minium + Page Object

早期 GUI 自动化测试脚本，无论是Selenium还是UFT，脚本通常是由一系列的页面控件的顺序操作组成的，有点像操作级别的“流水账”，这主要体现在以下几个方面：

• 脚本逻辑层次不够清晰，属于 All-in-one 的风格，既有页面元素的定位查找，又有对元素的操作；
• 脚本的可读性差，在实际项目中，很难从代码中直观看出到底脚本在操作哪个控件，并且脚本的每一行都直接描述各个页面上的元素操作，无法直观的看出脚本更高层的业务测试流程；
• 通用步骤会在大量测试脚本中重复出现；

Page Object 就是为了解决以上问题而出现的，它是UI自动化测试项目开发实践的最佳设计模式，采用分层封装的设计思想，不同层关心不同的问题。页面对象层只关心元素定位问题，测试用例只关心测试的数据。通过对界面元素和功能模块的封装减少冗余代码，在后期维护中，若元素定位或功能模块发生变化，只需要调整页面元素或功能模块封装的代码，显著提高测试用例的可维护性。

基于PO模式，小程序UI自动化测试Demo项目的目录结构及说明如下：

• cases/： 存放业务测试用例；

• outputs/： Minium测试报告；

• pages/：页面对象模型；

• *config.json：Minium项目配置文件；

• suite.json：Minium测试计划文件；

• route.py：统一存放小程序页面路由；

• utils.py：存放一些公共方法；

03 具体代码

下面从具体代码入手，简单讲述一下项目的设计思路。

首先是BasePage，它是页面模型基类，用于封装所有页面公用的方法。

import abc

import time



class BasePage(abc.ABC):

    def __init__(self, mini, route, title=""):
         self.mini = mini
         self.route = route
         self.title = title 
  
  def open(self):
       """跳转到小程序目标页面"""
        self._open(self.route, self.title, open_type='redirect')

    def check_element(self):
        """页面元素审查
        在子类中实现此方法时，建议使用Minium框架中提供的断言方法，原因如下：
        调用 Minium 框架提供的断言方法，会拦截 assert 调用，记录运行时数据和截图，自动在测试报告
        中生成截图 (需要在配置文件中将 assert_capture 设置为True)
        但是如果直接assert或使用unittest.TestCase提供的断言，当断言失败时，无法自动生成截图
        """
        raise NotImplementedError    def on_page(self, route,title=None, wait_util_page_contain_keys: list = None):
        """通过对title和route断言，校验跳转进入的当前页是否符合预期"""
        if wait_util_page_contain_keysis not None and isinstance(wait_util_page_contain_keys, list):
            self.mini.page.wait_data_contains(wait_util_page_contain_keys)
        else:
            time.sleep(2)

        self.mini.assertEqual(self.current_route, route,
                              msg="页面路由不匹配, 预期:{},实际:{}".format(route, self.current_route))
        if title:
            self.mini.assertEqual(self.current_title, title,
                                  msg="页面标题不匹配, 预期:{},实际:{}".format(title, self.current_title))

     @property
     def current_title(self) -> str:
        """获取当前页面 head title, 具体项目具体分析,以下代码仅用于演示"""
        return self.mini.page.get_element("XXXXXX").inner_text

     @property
     def current_route(self) -> str:
        """获取当前页面route, 具体项目具体分析, 以下代码仅用于演示"""
        return self.mini.app.get_current_page().path     

def _open(self, route, title, open_type=None):
        """
        小程序页面跳转可以使用以下三个方法, 一些区别如下：
        1.`navigate_to`: 此方法会保留当前页面，并跳转到应用内的某个页面(不能跳到tabbar页面). 小程序中页面栈最多十层, 如果超过十层时，再使用此方法
        跳转页面, 会抛出以下异常：`minium.framework.exception.MiniAppError: webview count limit exceed`. 因此需要在运行用例后及时清除页面栈;
        2. `redirect_to`: 关闭当前页面，重定向到应用内的某个页面，使用此方法跳转页面时，会替换页面栈，因此页面栈不会超限，但是也导致不支持页面回退;
        3. `relaunch`: 关闭所有页面，清空页面栈，打开到应用内的某个页面;
        """
        open_type = 'redirect' if open_type is None else open_type       if open_type.lower() == "navigate":
            self.mini.app.navigate_to(route)
        elif open_type.lower() == "redirect":
            self.mini.app.redirect_to(route)
        else:
            self.mini.app.relaunch(route)

        self.on_page(route, title)

具体业务的页面模型对象都需要继承BasePage，以IndexPage为例，代码如下所示：

from pages.BasePage import BasePage

from route import XXXXX



class IndexPage(BasePage):

    locators = {
        "AAA": "view#aaa",  
        "BBB": "view.bbb>image"
    }

    def check_element(self):
        self.mini.assertTrue(self.mini.page.element_is_exists(IndexPage.locators['AAA']) is True)
        self.mini.assertTrue(self.mini.page.element_is_exists(IndexPage.locators['BBB']) is True)

    def click_query_btn(self):
        self.mini.page.get_element("view", inner_text="xxxx").click()
        self.on_page(route=XXXXX.XXXX.route, title=XXXXX.XXXX.title)

BaseEntity为测试用例基类，用于统一设置用例准备和清理工作，所有项目的测试用例都继承此类：

from pathlib import Path

import minium



class BaseEntity(minium.MiniTest):

    """测试用例基类"""
    @classmethod
    def setUpClass(cls):
         super(BaseEntity, cls).setUpClass()
         output_dir = Path(cls.CONFIG.outputs)
         if not output_dir.is_dir():
             output_dir.mkdir()

    @classmethod
    def tearDownClass(cls):
        super(BaseEntity, cls).tearDownClass()
        cls.app.go_home()

    def setUp(self):
        super(BaseEntity, self).setUp()

    def tearDown(self):
        super(BaseEntity, self).tearDown()

cases.Moudle_1.index_test.IndexTest代码内容如下：

from cases import BaseEntity

from pages.Moudle_1.IndexPage import IndexPage

from route import XXXXX



class ParkIndexTest(BaseEntity):

    def test_index_page(self):
         index_page = IndexPage(self, XXXXX.INDEX.route, XXXXX.INDEX.title)
         index_page.open()
         index_page.check_element()
         index_page.click_query_btn()

总结：

• 优点：PO模式对页面界面交互细节进行了封装，而测试用例基于页面对象完成具体操作，这样可以使我们的自动化测试脚本案例更关注业务，而非界面细节，提高了测试案例的可读性。
• 缺点（个人观点）：开发和维护页面对象的类（Page Class），是一件很耗费时间和体力的事儿。

待研究方案：小程序页面对象自动生成，不用再手工维护 Page Class ，只需要提供页面路由，就会自动生成这个页面上控件的定位信息，并自动生成 Page Class；

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