Python BDD自动化测试框架初探

1. 什么是BDD

BDD全称Behavior Driven Development，译作"行为驱动开发"，是基于TDD (Test Driven Development 测试驱动开发)的软件开发过程和方法。

BDD可以让项目成员（甚至是不懂编程的）使用自然语言来描述系统功能和场景，从而根据这些描述步骤进行系统自动化的测试。（详见附录4.1）

2. 常用BDD框架介绍

目前常用的BDD测试框架有Ruby中的Cucumber，Python中的Behave、Lettuce及Freshen等。

基本的流程如下图所示(Lettuce官方图)：

简单来说就是"写用例->跑测试->看结果->写实现->看结果"这样的一个循环。

Behave网站列出了上面提到的几个自动化测试框架的对比（详见附录4.2），基于此原因，本文选择behave来介绍Python BDD自动化测试框架。

3. Behave示例

3.1 Behave安装

pip install behave # 全新安装
pip install -U behave # 更新

3.2 基础知识

3.2.1 Gherkin语法

上文提到的几种BDD框架均使用Gherkin语法，这是一种简单易懂的语言，使用关键字来定义系统特征和测试。

使用Gherkin语法编写的feature文件基本结构如下：

Title (one line describing the story/feature)
 
    As a     [role]
    I want   [feature]
    So that  [benefit]
 
    Scenario: Title1 (for Behaviour 1)
 
        Given  [context or setup]
        And   [some more context]...
        When  [event occurs]
        Then  [expected outcome]
        And   [another outcome]...
 
    Scenario: Title2 (for Behaviour 2)
        ...

3.2.2 断言模块

使用BDD测试框架前，需要选择一个好用的断言模块。Python有很多可用的断言模块（下表），本文我们选择hamcrest模块为例。

Matcher Library	Description
Native assert	Starting point, but not enough information when assert fails.
hamcrest	First assertion matcher library, now part of JUnit4. Supports several programming languages: http://code.google.com/p/hamcrest/
nose.tools	Part of the nose test framework
should-dsl	An interesting small matcher library, http://www.should-dsl.info/
sure	Provided by the maker of lettuce, github:/gabrielfalcao/sure
compare	http://pypi.python.org/pypi/compare
describe	http://pypi.python.org/pypi/describe

3.2.3 目录结构

Behave项目的目录格式如下：

$PROJECT/
+-- features/                   -- Contains all feature files.
|       +-- steps/
|       |     +-- step_*.py     -- Step definitions for features.
|       +-- environment.py      -- Environment for global setup...
|       +-- tutorial*.feature   -- Feature files.

3.3 Behave示例

我们以fibnacci数列计算为例，来了解下behave框架结构及如何使用（网上基本都是以阶乘或WEB页面为例，为显示本文的原创性，我们以fib数列为例）

首先，比较pythonic的实现fib数列的代码如下：

# -*- coding:utf-8 -*-
def fibs(num):
    a=b=1
    for i in range(num):
        yield a
        a,b=b,a+b

print list(fibs(10))

使用behave进行自动化测试的详细步骤如下：

1. 新建目录fib，在此目录下新建文件fib.feature，内容如下

Feature:Calc Fib
    In order to introduce Behave
    We calc fib as example
 
  Scenario: Calc fib number
     Given we have the number 10
      when we calc the fib
      then we get the fib number 55

2. 新建目录fib/steps，在此目录下新建文件fib.py，内容如下

from behave import *
from hamcrest import *
 
def fibs(num):
    a=b=1
    for i in range(num):
        yield a
        a,b=b,a+b
 
@given('we have the number {number}')
def have_number(context,number):
    context.fib_number = int(number)
 
@when('we calc the fib')
def calc_fib(context):
    context.fib_number=list(fibs(context.fib_number))[-1]
 
@then('we get the fib number {number}')
def get_number(context,number):
    context.expected_number = int(number)
    assert_that(context.fib_number, equal_to(context.expected_number),"Calc fib number: %d" %context.fib_number)

这段Python代码主要分为三部分：

@given部分将输入的number=10转为整形并存入变量中

@when部分调用fib函数，计算fib数列值

@then 部分将计算出的fib值与预期值进行断言比较，判断结果是否相等

3. 切换到fib目录，执行behave命令，结果如下

4. Scenario Outlines场景大纲

有时相同的一个Scenario需要在很多不同的参数情况下运行，为了避免写过多重复的Scenario ，我们需要使用Scenario Outlines，如fib.feature文件内容可以修改如下：

Feature:Calc Fib
    In order to introduce Behave
    We calc fib as example
 
  Scenario Outline: Calc fib number
     Given we have the number <number>
      when we calc the fib
      then we get the fib number <fib_number>
 
      Examples: Some Numbers
        | number    | fib_number |
        | 1         | 1          |
        | 2         | 2          |
        | 10        | 55         |

执行结果如下：

5. 更多的beahve示例可以参考附录4.4

4. 附录

本文只对Python BDD自动化测试框架进行了简单入门级介绍，若想更深入了解BDD，可参考如下资料：

4.1 BDD详细介绍：https://pythonhosted.org/behave/philosophy.html

4.2 常用测试框架对比：https://pythonhosted.org/behave/comparison.html

4.3 Hamcrest断言模块：https://github.com/hamcrest/PyHamcrest

4.4 Behave示例：http://jenisys.github.io/behave.example/