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Tellurium 自動化測試框架深度解析：基於 UI Module 的智能化 Web 測試新範式

編輯：Java 相關知識

前言

Tellurium 自動化測試框架由方劍於 2007 年 6 月創建，2008 年 6 月遷至 Google Code 開源，定期發布版本（當前 0.7.0）。核心歷時兩年，衍生出 UDL、Core、Engine、Widget 擴展、Maven Archetype、Trump、Tellurium IDE、TelluriumWorks 及參考專案等子項目。該框架源於 Selenium，但擁有截然不同的測試理念：多數 Web 測試框架（如 Selenium）聚焦單個 UI 元素，而 Tellurium 將多個 UI 元素視為一個 Widget 整體，稱作 UI Module。

核心理念：UI Module

以 Google 搜索頁面為例，Tellurium 表示如下：

ui.Container(uid: "GoogleSearchModule", clocator: [tag: "td"]){
    InputBox(uid: "Input", clocator: [title: "Google Search"])
    SubmitButton(uid: "Search", clocator: [name: "btnG", value: "Google Search"])
    SubmitButton(uid: "ImFeelingLucky", clocator: [value: "I'm Feeling Lucky"])
}

UI Module 是嵌套 UI 元素、tag 與 attribute 的集合。採用 UI Module 後，Tellurium 更具表述性，對變化響應更智能，易於表示動態 Web 內容，維護性更強。

框架組件

Trump：Firefox 插件（Tellurium UI Module Plugin），用戶選擇待測頁面 UI 元素後自動生成 UI Module。
Tellurium IDE：Firefox 插件，記錄用戶操作生成 Tellurium 測試腳本（含 UI Module 定義、用戶動作、斷言），腳本用 Groovy 編寫。
TelluriumWorks：獨立 Java Swing 應用，編輯與運行測試腳本；另開發 IntelliJ IDEA IDE 插件。
JavaScript Widget Extensions：針對流行 JS 框架（Dojo、jQuery UI）的擴展，專案引用發布的 Tellurium jar，在 UI Module 定義中將 UI widget 視為普通 Tellurium 對象。

主要特性

UI Module 清晰表達待測 UI：測試代碼不直接用定位器，而是用 uid 引用 UI 元素，更具表現力。如 type "GoogleSearchModule.Input","Tellurium test"、click "GoogleSearchModule.Search"。
用 UI 屬性而非固定定位器描述 UI：實際定位器運行時生成，屬性變更時框架自動重新生成，自適應 UI 變化。
Santa 算法與部分匹配機制：0.7.0 版 Santa 算法一次定位整個 UI Module，提高測試智能性；部分匹配機制適應屬性變化。
UI 模板與 UDL 表示動態內容。
UI Module 與測試代碼分離：利於重構。UI 與測試方法定義在分離的 Groovy 類中，測試代碼與 UI Module 解耦。
其他特性：抽象 UI 對象封裝 Web 元素、Widget 可重用、DSL 支持定義/動作/測試、組定位一次定位一組組件、CSS 選擇器改善 IE 測試速度、定位器快取與命令集提速、數據驅動測試。

對比 Selenium 與 Tellurium

Selenium 是最流行的開源自動化 Web 測試框架，提供瀏覽器測試、Selenium Grid、IDE「錄製回放」等獨特優勢。但存在問題：

Selenium 測試代碼範例：

setUp("https://www.google.com/","*chrome");
selenium.open("/");
selenium.type("q","Selenium test");
selenium.click("//input[@value='Google Search' and @type='button']");

問題在於：

不熟悉頁面者難以從代碼理解 UI 結構；定位器 q 含義不明。
XPath 失效時難以定位需更新代碼行；幾十上百定位器維護極難。
Selenium IDE 生成代碼初期容易，但歸納重構困難；硬編碼定位器與測試代碼緊耦合，無結構化，維護異常困難。
作為低層驅動框架不錯，但需投入更多精力創建智能測試代碼。

Tellurium 正是為解決 Selenium 多數問題而生：

解決 IE 性能痛點：用 CSS 選擇器作為預設定位器，由 UI Module 自動生成，提升速度。
UI Module 快取與新引擎命令集進一步提速。
支持 Ajax 測試：List、Table UI 對象表示動態內容；option 對象表示同一元素不同 UI。
同樣可測試任何基於 HTML DOM 結構的 Web 應用。

測試方法論

Tellurium 通過 UI Module 概念進行自動化測試，用對象封裝 Web UI 元素，無需手動生成重構定位器。UI Module 是簡單復合 UI 對象，由嵌套基本 UI 對象組成。

兩種運行模式：

作為 Selenium Wrapper：Tellurium Core 基於 UI Module 中 UI 對象屬性生成運行時定位器，通過擴展傳遞給 Selenium Core 調用。
自有驅動引擎：Tellurium Engine 更好支持 UI Module。流程：Core 將 UI Module 轉 JSON → 首次使用傳給 Engine → Engine 用 Santa 算法定位整個 UI Module 並緩存 → 後續調用直接用緩存無需重新定位 → Core 將多命令合併為宏命令一次發送給 Engine，減少請求/響應延遲。

實戰範例

範例 1：問題搜索 UI

定義 UI Module：

ui.Form(uid: "issueSearch", clocator: [action: "list", method: "GET"]) {
    Selector(uid: "issueType", clocator: [name: "can", id: "can", direct: "true"])
    TextBox(uid: "searchLabel", clocator: [tag: "span", text: "for"])
    InputBox(uid: "searchBox", clocator: [type: "text", name: "q", id: "q"])
    SubmitButton(uid: "searchButton", clocator: [value: "Search", direct: "true"])
}

測試方法：

public void searchIssue(String type,String issue){
    select "issueSearch.issueType",type
    keyType "issueSearch.searchBox",issue
    click "issueSearch.searchButton"
    waitForPageToLoad 30000
}

若需將 Selector 改為輸入框，僅更新 UI Module 與對應命令：

// UI Module 中 Selector 改為 InputBox
type "issueSearch.issueType",type  // 原 select 改為 type
// 其余不變

範例 2：動態 Web 內容 - Google Books

包含圖書分類列表，每分類含圖書列表。UI Module 簡單：

ui.Container(uid: "GoogleBooksList", clocator: [tag: "table", id: "hp_table"]) {
    List(uid: "subcategory", clocator: [tag: "td", class: "sidebar"], separator: "div") {
        Container(uid: "{all}") {
            TextBox(uid: "title", clocator: [tag: "div", class: "sub_cat_title"])
            List(uid: "links", separator: "p") {
                UrlLink(uid: "{all}", clocator: [:])
            }
        }
    }
}

範例 3：複雜動態表格 - Tellurium UDL

ui.StandardTable(uid: "GT", clocator: [id: "xyz"], ht: "tbody"){
    TextBox(uid: "{header: first} as One", clocator: [tag: "th", text: "one"], self: true)
    TextBox(uid: "{header: 2} as Two", clocator: [tag: "th", text: "two"], self: true)
    TextBox(uid: "{header: last} as Three", clocator: [tag: "th", text: "three"], self: true)
    TextBox(uid: "{row: 1,column -> One} as A", clocator: [tag: "div", class: "abc"])
    Container(uid: "{row: 1,column -> Two} as B"){
        InputBox(uid: "Input", clocator: [tag: "input", class: "123"])
        Container(uid: "Some", clocator: [tag: "div", class: "someclass"]){
            Span(uid: "Span", clocator: [tag: "span", class: "x"])
            UrlLink(uid: "Link", clocator: [:])
        }
    }
    TextBox(uid: "{row: 1,column -> Three} as Hello", clocator: [tag: "td"], self: true)
}

元數據 first、數字、last 指定 header 位置。{row: 1,column -> One} as A 表示 UI 元素（TextBox）處於第一行，與 header "One" 同列。測試代碼乾淨：

getText "GT.A"
keyType "GT.B.Input",input
click "GT.B.Some.Link"
waitForPageToLoad 30000

未來規劃

新測試驅動引擎：0.7.0 實現基於 jQuery 的新引擎，特性含 UI Module 組定位、緩存、命令集處理、jQuery 重寫 Selenium API 及新 Tellurium API，將持續完善。
IDE 生態：Tellurium IDE Module 插件 0.8.0 RC1 發布，含新特性；錄製生成腳本的 IDE RC 版發布；持續改進 Trump、Tellurium IDE、TelluriumWorks（編輯、語法檢查、運行 DSL 腳本）。
雲測試：重新考慮架構使測試更直接並行執行；通過 P2P 技術讓測試服務器在雲環境中自組織、自協調，極具挑戰性。
其他方向：可重用 Dojo、ExtJS、jQuery UI Tellurium widget（引用 jar 即可重用）、行為驅動測試、Web 安全測試、支持 Ruby 等其他語言。

作者簡介

方劍，喬治亞理工學院電子與計算機工程博士，某 IT 公司高級軟體工程師，致力於企業級應用軟體設計實現，Tellurium 自動化測試框架創建者。

英文原文：https://www.infoq.com/articles/tellurium_intro