Python 实现行为驱动开发 (BDD) 自动化测试详解

什么是BDD？

行为驱动开发 (BDD, Behavior-Driven Development) 是一种软件开发过程，旨在通过鼓励协作和沟通，提高软件质量。BDD 的核心理念是用自然语言描述软件的行为，使得业务人员、开发人员和测试人员都能参与其中。BDD 是由测试驱动开发 (TDD, Test-Driven Development) 演变而来的，强调从业务价值和用户需求出发来编写测试。BDD 使用自然语言编写测试用例，能够更加容易理解和维护。

BDD 的主要组成部分包括：

特性 (Feature)：
- 描述软件的一部分功能，比如：用户登录功能
场景 (Scenario)：
- 描述特性中的具体情景或用例，每个场景包含一系列步骤。比如：成功登录和失败登录
步骤 (Steps)：
- 描述具体的操作和预期结果，使用 Given-When-Then 语法。
  - Given 用户在登录页面
  - When 用户输入有效的用户名和密码
  - Then 用户应看到主页

Behave: 类似 Cucumber 的 Python BDD 框架

在业界中Cucumber是非常流行的适合BDD的框架，但是Cucumber 本身并不直接支持 Python，Python社区有一个类似的工具叫做 Behave，它是一个专为 Python 设计的 BDD 框架，功能和使用方式与 Cucumber 非常相似。它允许你用自然语言编写测试用例。这些测试用例称为“特性文件” (Feature Files)，使用的是一种叫做 Gherkin 的语法。Gherkin 语法简单易懂，可以让非技术人员也能参与编写测试用例。在自动化测试领域中结合Behave BDD框架有着十分广泛的应用：

Web 应用自动化测试：
- 使用 Selenium 等工具，结合 Behave 实现 Web 应用的端到端自动化测试。
App应用自动化测试：
- 结合 Appium，使用 Behave 编写和运行移动端应用自动化测试。
接口自动化测试：
- 使用 requests 等工具，结合 Behave 实现接口自动化测试。

Behave使用

1、安装 Behave

使用 pip 安装 Behave：

pip install behave

2、安装自动化测试对应的库

比如web应用自动化测试selenium：

pip install selenium

3、创建python项目，目录结构参考如下：

my_bdd_project/
|-- features/
|   |-- steps/
|   |   |-- login_steps.py
|   |-- login.feature
|-- tests/
|   |-- test_runner.py

4、定义特性文件

特性文件使用 Gherkin 语法编写，用来描述具体的测试用例。场景是特性文件中的一部分，每个场景包含一系列的步骤，用于模拟用户行为并验证预期结果。场景使用 Gherkin 语法编写，通常包含三个部分：Given（假设）、When（当）和 Then（那么）。

例如，创建一个 login.feature 文件，内容如下：

Feature: 用户登录功能

  Scenario: 成功登录
    Given 用户在登录页面
    When 用户输入有效的用户名和密码
    Then 用户应看到主页

  Scenario: 登录失败
    Given 用户在登录页面
    When 用户输入无效的用户名和密码
    Then 用户应看到错误消息

5、编写步骤定义

步骤定义是将 Gherkin 语法映射到具体的代码实现，每个步骤对应一个方法，方法中包含具体的测试逻辑。例如，使用 behave 和 Selenium 实现上述特性文件中的步骤：

创建 login_steps.py 文件，内容如下：

from behave import given, when, then
from selenium import webdriver
from selenium.webdriver.common.by import By

@given('用户在登录页面')
def step_given_user_on_login_page(context):
    context.driver = webdriver.Chrome()
    context.driver.get('http://example.com/login')

@when('用户输入有效的用户名和密码')
def step_when_user_enters_valid_credentials(context):
    context.driver.find_element(By.ID, 'username').send_keys('valid_username')
    context.driver.find_element(By.ID, 'password').send_keys('valid_password')
    context.driver.find_element(By.ID, 'submit').click()

@then('用户应看到主页')
def step_then_user_should_see_home_page(context):
    assert 'Home' in context.driver.title

@when('用户输入无效的用户名和密码')
def step_when_user_enters_invalid_credentials(context):
    context.driver.find_element(By.ID, 'username').send_keys('invalid_username')
    context.driver.find_element(By.ID, 'password').send_keys('invalid_password')
    context.driver.find_element(By.ID, 'submit').click()

@then('用户应看到错误消息')
def step_then_user_should_see_error_message(context):
    error_message = context.driver.find_element(By.ID, 'error').text
    assert 'Invalid username or password' in error_message

6、运行测试

在项目根目录下运行 behave 命令，执行测试：

PS D:\workspace_pycharm\my_bdd_project> behave
Feature: 用户登录功能 # features/login.feature:1

  Scenario: 成功登录       # features/login.feature:3
    Given 用户在登录页面      # features/steps/login_steps.py:7
    When 用户输入有效的用户名和密码 # features/steps/login_steps.py:14
    Then 用户应看到主页       # features/steps/login_steps.py:20

  Scenario: 登录失败       # features/login.feature:8
    Given 用户在登录页面      # features/steps/login_steps.py:7
    When 用户输入无效的用户名和密码 # features/steps/login_steps.py:24
    Then 用户应看到错误消息     # features/steps/login_steps.py:30

1 feature passed, 0 failed, 0 skipped
2 scenarios passed, 0 failed, 0 skipped
6 steps passed, 0 failed, 0 skipped, 0 undefined
Took 0m13.667s

或者可以在tests目录下新建test_runner.py文件:

import os
import subprocess

def run_behave_tests():
    result = subprocess.run(['behave'], cwd=os.path.join(os.path.dirname(__file__), '../features'))

if __name__ == "__main__":
    run_behave_tests()

再执行命令：

python tests/test_runner.py

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