自动化测试：CI/CD 难题中缺失的一块！

DevOps 和 CI/CD 管道有助于大幅扩展应用程序交付 — 一些组织报告代码部署频率提高了 208 倍以上。然而，随着部署的频繁，软件版本的稳定性和可靠性往往成为一个挑战。这就是自动化测试发挥作用的地方。自动化测试是支持高效 CI/CD 工作流程的基石。它遵循基本增长原则：快速构建，快速失败，帮助组织加速应用程序投入生产并优化资源效率。

本文将介绍自动化测试的重要性、一些关键的采用技术以及自动化测试的最佳实践。

CI/CD 中自动化测试的重要性

手动测试很容易出现人为错误，例如输入错误、点击错误等。与自动化测试相比，手动测试通常无法涵盖广泛的场景和边缘情况。这些限制使得自动化测试对于 CI/CD 管道非常重要。自动化测试通过更快的向开发人员反馈周期、同时在各种环境中进行测试等，直接帮助 CI/CD 管道。让我们看看它为 CI/CD 管道增加价值的具体方式。 

>> 验证发布的质量

发布新功能非常困难，而且通常非常耗时。自动化测试有助于保持软件版本的质量，即使交付时间紧迫。例如，自动冒烟测试可确保新功能按预期工作。同样，自动回归测试会检查新版本是否不会破坏任何现有功能。因此，开发团队可以通过 CI/CD 管道中的自动化测试对版本的可靠性、质量和性能充满信心。这对于具有多个日常部署或广泛的微服务架构的组织特别有用。 

>> 及早发现错误

CI/CD 中自动化测试的另一个主要优点是能够在开发周期的早期识别错误。在流程的早期转移测试活动（即左移测试）可以检测并解决非开发阶段的潜在问题。

例如，您可以在测试套件中添加许多单元测试，而不是将代码单元部署到测试服务器并等待测试人员发现错误。这将使开发人员能够识别并修复本地系统上的问题，例如概念验证 (PoC) 阶段的数据处理或与第三方服务的兼容性。

>> 更快的上市时间

自动化测试有助于降低 IT 成本并确保更快的上市时间，从而为公司提供竞争优势。通过自动化测试，开发人员可以立即收到快速反馈。因此，组织可以在开发周期的早期发现缺陷并降低修复它们的固有成本。 

>> 易于处理变更

随着软件开发的进展，微小的更改和更新很常见。例如，可能会根据客户对功能的反馈或依赖包中的问题等进行紧急更改。通过适当的自动化测试，开发人员会收到有关所有代码更改的快速反馈。所有更改都可以快速验证，确保新功能不会引入意外后果或回归。 

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>> 促进团队之间的协作

自动化测试通过 DevTestOps 促进开发、测试和运营团队之间的协作。DevTestOps 方法涉及持续的测试、集成和部署。如图 2 所示，软件在整个开发周期中进行测试，以主动减少后期阶段的错误数量和低效率。

使用自动化测试可以让团队在预期输出方面达成一致。团队可以通过一组共享的自动化测试来沟通和协调他们对软件需求和预期行为的理解。

>> 保持软件一致性

自动化测试还有助于保持整个 CI/CD 管道的一致性和敏捷性。团队可以通过生成和比较不同环境和配置的多个测试结果来确认软件行为是否一致。这种一致性对于实现可预测的结果和避免部署问题至关重要。 

>> 领养技巧

在 CI/CD 管道中采用自动化测试需要采用系统方法在开发和部署过程的每个阶段添加自动化测试。让我们看一下开发人员、测试人员和 DevOps 可以遵循的一些技术，以使整个过程变得无缝。

>> 测试数据的版本控制

对测试资产使用版本控制有助于将测试与代码更改同步，从而促进开发人员、测试人员和其他利益相关者之间的协作。组织可以使用测试资产 的版本控制系统（例如Git）有效地管理测试脚本、测试数据和其他测试工件。

例如，团队可以使用集中存储库来保持所有测试数据同步，而不是在不同团队之间手动共享 Java 测试用例。如果测试期间出现任何问题，对测试数据使用版本控制还可以快速备份数据库。测试数据管理涉及处理测试数据的策略，例如数据播种、数据库快照或测试数据生成。有效管理测试数据可确保在各种场景和边缘情况下执行自动化测试。 

>> 测试驱动开发

测试驱动开发 (TDD) 是一种输出驱动的开发方法，其中测试是在实际代码之前编写的，从而指导开发过程。当开发人员提交代码更改时，CI/CD 系统会自动触发测试套件以检查更改是否符合预定义的要求。这种集成有利于持续测试，并允许开发人员获得有关代码更改质量的即时反馈。TDD 还鼓励不断扩展自动化测试套件，从而扩大测试覆盖范围。 

>> 实施持续测试

通过实施持续测试，可以在更改代码、创建拉取请求 (PR)、生成构建或在 CI/CD 管道中合并 PR 之前触发自动化测试。这种方法有助于降低回归问题的风险，并确保软件始终处于可发布状态。通过持续测试集成，自动化测试无缝集成到开发和发布过程中，提供更高的测试覆盖率和非功能需求的早期验证。 

>> 使用行业标准测试自动化框架

测试自动化框架对于管理测试用例、生成综合报告以及与 CI/CD 工具无缝集成至关重要。这些框架提供了一种结构化的方法来组织测试脚本、减少冗余并提高可维护性。

测试自动化框架提供了用于测试用例管理、数据驱动测试和模块化测试设计的内置功能，使开发团队能够简化其测试工作。示例开源测试自动化框架包括但不限于SpecFlow和Maven。

>> 低代码测试自动化框架

低代码测试自动化平台允许测试人员使用可视化界面和预构建组件以最少的编码创建自动化测试。这些平台可以更快地创建和维护测试脚本，使非技术团队成员更容易实现测试自动化。

一些流行的开源低代码测试自动化工具包括： 

• 机器人框架

• 金牛座

>> 自动化测试的最佳实践

随着自动化测试套件和测试覆盖率的增长，有效管理测试数据和方法非常重要。让我们看看一些经过实战检验的最佳实践，以使您的自动化测试集成之旅更加简单。 

>> 并行测试与隔离测试

在 CI/CD 中实施自动化测试时，决定是独立执行测试还是并行执行测试非常重要。隔离测试独立运行，非常适合单元测试，而并行执行则非常适合集成和端到端测试等更高级别的测试。根据测试的重要性和执行所需的时间确定测试的优先级。为了优化测试时间并加速反馈，请考虑并行测试执行。

开发人员还可以通过在不同环境或设备上同时运行多个测试来显着减少总体测试执行时间。但是，请确保仔细检查基础设施和测试环境是否可以处理增加的负载，以避免任何可能影响测试准确性的资源限制。

表1

>> 一键迁移

考虑在 CI/CD 管道中实现一键迁移功能，以在不同场景下测试您的应用程序。以下是如何在不同环境或测试平台之间迁移自动化测试脚本、配置和测试数据：

1. 将您的自动化测试脚本和配置存储在版本控制中。

2. 创建容器化测试环境。

3. 创建一个构建自动化脚本，以使用最新版本的测试脚本和所有其他依赖项自动构建 Docker 映像。

4. 配置 CI/CD 工具（例如Jenkins、GitLab CI/CD、CircleCI）以在将更改提交到版本控制系统时触发自动化脚本。

5. 在 CI/CD 工具中定义部署管道，使用 Docker 映像将自动化测试部署到目标环境。

6. 最后，要实现一键迁移，请在 CI/CD 工具的仪表板中创建一个按钮或命令来启动自动化测试的部署和执行。

>> 使用各种测试方法

下一个技巧是在自动化测试套件中包含各种测试方法。除了传统的单元测试之外，您还可以结合冒烟测试来快速验证关键功能，并结合回归测试来检查新的代码更改是否不会引入回归。其他测试类型（例如性能测试、API 测试和安全测试）可以集成到 CI/CD 管道中，以解决特定的质量问题。在表 2 中，查看五种测试类型的比较。

根据2022 年测试自动化状况调查，大多数开发人员和测试人员更喜欢以下类型的自动化测试，因为它们具有明确的通过/失败结果：

• 功能测试 (66.5%)

• API 测试 (54.2%)

• 回归测试 (50.5%)

• 烟雾测试（38.2%）

>> 维护您的测试套件

接下来，定期维护自动化测试套件，使其适应不断变化的需求和代码库。实现此目的的一个简单方法是将自动化测试与 Git 等版本控制系统集成。这样，您可以维护测试脚本的版本历史记录并将测试与代码更改同步。

此外，请确保记录 CI/CD 管道的各个方面，包括测试套件、测试用例、测试环境配置和部署过程。此级别的文档可帮助团队成员轻松访问和理解测试过程和框架。文档有助于协作和知识共享，同时节省知识转移时间。 

结论

自动化测试流程大大减少了测试的时间和精力。通过自动化测试，开发团队可以及早发现错误、快速验证更改并保证整个 CI/CD 管道的软件质量。简而言之，它帮助开发团队交付优质产品，真正释放 CI/CD 的力量。

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