软件工程中自动化测试技术的实践与发展

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吴烦 张兆扬

辽宁理工职业大学, 辽宁锦州 121007

摘要

为了提高软件测试的效率和稳定性,本文探讨了自动化测试技术的实践与发展。介绍了功能自动化测试和性能自动化测试的基本概念及常用工具。提出了提升自动化测试应用效果的策略,包括引入测试驱动开发(TDD)和行为驱动开发(BDD)、采用低维护成本的测试框架、构建稳定的测试环境以及优化测试数据管理。研究表明,合理运用自动化测试技术不仅能提高测试覆盖率,还能降低维护成本和环境依赖性。建议企业结合自身需求,选择合适的自动化测试方法,以提高软件质量和交付效率。


关键词

自动化测试;功能测试;性能测试;测试驱动开发

正文


引言

随着软件系统复杂度的提高,传统手工测试已难以满足高效、精准的软件质量保障需求。自动化测试技术凭借高效、可重复性强的特点,在软件工程中得到广泛应用。本文介绍自动化测试的基本概念,分析功能自动化测试与性能自动化测试的特点。重点探讨提升自动化测试效果的策略,包括引入先进的测试方法、优化测试框架、构建稳定环境及管理测试数据。研究旨在为企业和开发团队提供优化自动化测试实践的参考,以提升软件质量和交付效率。

一、自动化测试技术的基本概念与分类

(一)功能自动化测试

功能自动化测试主要用于验证软件系统是否按照需求规格说明书正确执行预期功能。相比手工测试,功能自动化测试能够高效执行大批量测试用例,减少人为错误,提高测试覆盖率。常见的功能自动化测试方法包括录制回放和脚本编写。录制回放工具(如 UFTKatalon Studio)适用于非编程人员,能够快速生成测试脚本,但维护成本较高。而基于脚本的工具(如 SeleniumAppium)则支持灵活的测试用例编写,能够适应复杂的业务场景和不同平台的测试需求。功能自动化测试的有效实施可以提高软件交付质量,减少因手工测试遗漏导致的缺陷,同时通过回归测试确保代码修改不会影响现有功能。功能自动化测试还可以与持续集成(CI)持续部署(CD)流程结合,实现自动化回归测试,确保每次代码变更后系统仍然稳定。通过构建高效的测试框架,可以提升测试执行效率,降低长期维护成本[1]

(二)性能自动化测试

性能自动化测试主要用于评估软件系统在不同负载条件下的运行表现,确保其在高并发情况下仍能保持稳定性和良好的响应速度。测试内容包括响应时间、吞吐量、资源利用率等关键指标。性能测试工具(如 JMeterLoadRunner)能够模拟真实用户访问场景,分析系统在压力环境下的表现,帮助开发团队发现潜在的性能瓶颈。例如,JMeter 通过 HTTP 请求模拟大量并发用户,可用于 Web 应用的压力测试,而 LoadRunner 提供更丰富的监控指标,适用于企业级应用的性能优化。合理应用性能自动化测试,可以帮助企业提升用户体验,降低宕机风险,提高系统的可扩展性和稳定性。

二、自动化测试技术应用效果的策略

(一)引入测试驱动开发(TDD)和行为驱动开发(BDD

测试驱动开发(TDD)突出先编写测试用例这一要点,而后开展代码开发的实践方式,开发人员需要一开始就着手编写失败测试用例,跟着编写代码让测试成功得以通过,最后实施重构活动以优化代码体系,该途径可让代码在开发初期阶段就达到较高质量,降低后期Bug修复成本的支出,进而实现测试覆盖范围扩大,TDD可在单元测试和集成测试中采用,能助力开发团队更快速地查找缺陷,夯实软件的稳定性。

行为驱动开发(BDD)以TDD为基础发展而来,它强调借助自然语言(如Gherkin语法)描述测试场景,使测试用例在直观与可读维度上增强,BDD采用CucumberSpecFlow等工具,接通需求分析、开发与测试人员,让测试更凸显业务导向性质,采用TDDBDD两种方法结合,企业能于保障代码质量的过程之际,推动测试的可维护性及团队协作效率增长,确认软件功能契合用户要求。

(二)采用低维护成本的自动化测试框架

自动化测试若想成功实施,并非仅依赖测试工具,同样受测试脚本的维护成本干扰,若测试框架维护成本低,就可提高测试脚本复用性,缩减因界面变换引起的修改成本,以页面对象模型(POM)和关键字驱动测试(KDT)为依托的框架可有效降低UI测试维护难度,POM经由分离页面元素与业务逻辑,使UI出现变更时仅需调整页面对象,而不用修订全部测试用例,把Selenium + TestNGPOM结合起来可提高测试稳定性,缩减因UI变动造成的维护开支[2]

关键字驱动测试(KDT)借助定义诸如“点击按钮”“输入文本”的通用关键字构建测试用例,使得非技术人员可编写与维护测试脚本,低代码和无代码测试平台可采用KDT,可切实压缩测试开发的工作量,采用低维护成本属性的自动化测试框架,可以增进测试的复用性与扩展能力,让企业在推广自动化测试上更易操作。

(三)构建稳定的测试环境

测试环境不稳定大多会引起测试结果不一致现象,减损测试的可靠水平,为缓解环境差异引起的问题,企业可借助容器化技术(如Docker)组建一致的测试环境,Docker有能力搭建起隔离、可复现的测试环境,促使测试在不同的开发、测试环境情形下保持一致,降低因环境变动引发的测试失败频次,凭借Kubernetes开展容器编排可保证大规模测试的可扩展性及管理便利性。

云测试平台(如Sauce LabsBrowserStack)可拿出跨浏览器、跨操作系统的测试能力,杜绝在本地维护大量设备的成本开支,这些云平台有本事在不同的操作系统、浏览器版本和移动设备上实施自动化测试,加大测试覆盖规模,维持软件在诸多用户环境下的稳定性,把容器化技术跟云测试平台结合起来,企业可搭建起高效、稳定的测试环境,强化自动化测试的可靠水平。

(四)优化测试数据管理

测试数据管理对保障自动化测试稳定性意义重大,测试数据不稳定或者出现缺失,也许会让测试结果不可靠,对软件质量评估形成阻碍,落实数据驱动测试(DDT)举措,把测试数据跟测试脚本分离开,可增进测试用例的复用能力,DDT 赋予测试脚本在不同数据集上执行的权限,以此增进测试覆盖水平,采用Excel的数据存储、CSV的格式、数据库存储测试数据,让测试脚本可实现动态读取数据的操作,加大灵活性[3]

把数据库模拟与Mock技术整合在一起,可在各类测试阶段给予稳定的数据支撑,在单元测试这个阶段,采用Mock数据可避免与真实数据库产生依赖关系,优化测试的执行效率水平,在集成测试及系统测试阶段,可借助数据库快照或虚拟数据生成工具(如Faker)实现数据一致性,优化测试数据管理可减少测试环境的未知性,增强自动化测试的可靠性与可重复性,使测试在高效与稳定上更突出。

结语

自动化测试技术的发展极大提升了软件测试的效率和质量。本文分析了功能和性能自动化测试的应用,提出了提升测试效果的多项策略。研究表明,采用合适的测试方法和技术框架,有助于降低测试维护成本,提高测试稳定性,并增强测试覆盖率。未来,随着人工智能和 DevOps 的发展,自动化测试将进一步智能化和持续优化,推动软件工程向更高效、更可靠的方向发展。

参考文献

[1]吴一轲.软件工程中的自动化项目管理策略分析[J].集成电路应用,2024,41(03):204-205.

[2]周勇,狄宏林,吴瑕.面向软件工程的人工智能自动化测试方法研究[J].信息记录材料,2023,24(11):115-119.

[3]周晨.试析软件工程中的自动化测试技术[J].中国新通信,2019,21(02):64.


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