Python 实现行为驱动开发 (BDD) 自动化测试详解

Behave 作为一种支持python编写行为驱动开发的工具，通过将测试用例用自然语言编写，降低了技术门槛，促进了团队协作。结合步骤定义和测试运行器，Behave 可以方便地集成到自动化测试框架中，为各类应用的测试提供支持。无论是 Web 应用、移动应用还是 API 测试，Behave 都能提供强大的功能和灵活的扩展性，是自动化测试的不二选择

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：

1、特性 (Feature)：

描述软件的一部分功能，比如：用户登录功能

2、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

3、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：

1、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。

2、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。

3、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
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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
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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
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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
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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
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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
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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()
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再执行命令：

python tests/test_runner.py
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