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什么是行為驅(qū)動的Python？

使用 Python behave 框架的行為驅(qū)動開發(fā)模式可以幫助你的團隊更好的協(xié)作和測試自動化。
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您是否聽說過行為驅(qū)動開發(fā)behavior-driven development（BDD），并好奇這是個什么東西？也許你發(fā)現(xiàn)了團隊成員在談?wù)摗澳酃稀保↙CTT 譯注：“嫩瓜gherkin” 是一種簡單的英語文本語言，工具 cucumber 通過解釋它來執(zhí)行測試腳本，見下文），而你卻不知所云。或許你是一個 Python 人Pythonista，正在尋找更好的方法來測試你的代碼。無論在什么情況下，了解 BDD 都可以幫助您和您的團隊實現(xiàn)更好的協(xié)作和測試自動化，而 Python 的 behave 框架是一個很好的起點。

什么是 BDD？

在軟件中，行為是指在明確定義的輸入、動作和結(jié)果場景中功能是如何運轉(zhuǎn)的。產(chǎn)品可以表現(xiàn)出無數(shù)的行為，例如：

在網(wǎng)站上提交表單
搜索想要的結(jié)果
保存文檔
進行 REST API 調(diào)用
運行命令行界面命令

根據(jù)產(chǎn)品的行為定義產(chǎn)品的功能可以更容易地描述產(chǎn)品，并對其進行開發(fā)和測試。 BDD 的核心是：使行為成為軟件開發(fā)的焦點。在開發(fā)早期使用示例語言的規(guī)范來定義行為。最常見的行為規(guī)范語言之一是 Gherkin，Cucumber項目中的Given-When-Then場景格式。行為規(guī)范基本上是對行為如何工作的簡單語言描述，具有一致性和焦點的一些正式結(jié)構(gòu)。通過將步驟文本“粘合”到代碼實現(xiàn)，測試框架可以輕松地自動化這些行為規(guī)范。

下面是用Gherkin編寫的行為規(guī)范的示例：

根據(jù)產(chǎn)品的行為定義產(chǎn)品的功能可以更容易地描述產(chǎn)品，開發(fā)產(chǎn)品并對其進行測試。這是BDD的核心：使行為成為軟件開發(fā)的焦點。在開發(fā)早期使用示例規(guī)范的語言來定義行為。最常見的行為規(guī)范語言之一是Gherkin，來自 Cucumber 項目中的 Given-When-Then 場景格式。行為規(guī)范基本上是對行為如何工作的簡單語言描述，具有一致性和聚焦點的一些正式結(jié)構(gòu)。通過將步驟文本“粘合”到代碼實現(xiàn)，測試框架可以輕松地自動化這些行為規(guī)范。

下面是用 Gherkin 編寫的行為規(guī)范的示例：

 
 
 
   
  
  
  Scenario: Basic DuckDuckGo Search  
  
  
   Given the DuckDuckGo home page is displayed  
  
  
   When the user searches for "panda"  
  
  
   Then results are shown for "panda"

快速瀏覽一下，行為是直觀易懂的。除少數(shù)關(guān)鍵字外，該語言為自由格式。場景簡潔而有意義。一個真實的例子說明了這種行為。步驟以聲明的方式表明應(yīng)該發(fā)生什么——而不會陷入如何如何的細節(jié)中。

BDD 的主要優(yōu)點是良好的協(xié)作和自動化。每個人都可以為行為開發(fā)做出貢獻，而不僅僅是程序員。從流程開始就定義并理解預(yù)期的行為。測試可以與它們涵蓋的功能一起自動化。每個測試都包含一個單一的、獨特的行為，以避免重復(fù)。***，現(xiàn)有的步驟可以通過新的行為規(guī)范重用，從而產(chǎn)生雪球效果。

Python 的 behave 框架

behave 是 Python 中***的 BDD 框架之一。它與其他基于 Gherkin 的 Cucumber 框架非常相似，盡管沒有得到官方的 Cucumber 定名。 behave 有兩個主要層：

用 Gherkin 的 .feature 文件編寫的行為規(guī)范
用 Python 模塊編寫的步驟定義和鉤子，用于實現(xiàn) Gherkin 步驟

如上例所示，Gherkin 場景有三部分格式：

鑒于（Given）一些初始狀態(tài)
每當(dāng)（When）行為發(fā)生時
然后（Then）驗證結(jié)果

當(dāng) behave 運行測試時，每個步驟由裝飾器“粘合”到 Python 函數(shù)。

安裝

作為先決條件，請確保在你的計算機上安裝了 Python 和 pip。我強烈建議使用 Python 3.（我還建議使用 pipenv，但以下示例命令使用更基本的 pip。）

behave 框架只需要一個包：

 
 
 
   
  
  
  pip install behave

其他包也可能有用，例如：

 
 
 
   
  
  
  pip install requests    # 用于調(diào)用 REST API  
  
  
  pip install selenium    # 用于 web 瀏覽器交互

GitHub 上的 behavior-driven-Python 項目包含本文中使用的示例。

Gherkin 特點

behave 框架使用的 Gherkin 語法實際上是符合官方的 Cucumber Gherkin 標準的。.feature 文件包含了功能（Feature）部分，而場景部分又包含具有 Given-When-Then 步驟的場景（Scenario）部分。以下是一個例子：

 
 
 
   
  
  
  Feature: Cucumber Basket  
  
  
    As a gardener,  
  
  
    I want to carry many cucumbers in a basket,  
  
  
    So that I don’t drop them all.  
  
  
     
  
  
    @cucumber-basket  
  
  
    Scenario: Add and remove cucumbers  
  
  
      Given the basket is empty  
  
  
      When "4" cucumbers are added to the basket  
  
  
      And "6" more cucumbers are added to the basket  
  
  
      But "3" cucumbers are removed from the basket  
  
  
      Then the basket contains "7" cucumbers

這里有一些重要的事情需要注意：

Feature 和 Scenario 部分都有簡短的描述性標題。
緊跟在 Feature 標題后面的行是會被 behave 框架忽略掉的注釋。將功能描述放在那里是一種很好的做法。
Scenario 和 Feature 可以有標簽（注意 @cucumber-basket 標記）用于鉤子和過濾（如下所述）。
步驟都遵循嚴格的 Given-When-Then 順序。
使用 And 和 But 可以為任何類型添加附加步驟。
可以使用輸入對步驟進行參數(shù)化——注意雙引號里的值。

通過使用場景大綱（Scenario Outline），場景也可以寫為具有多個輸入組合的模板：

 
 
 
   
  
  
  Feature: Cucumber Basket  
  
  
     
  
  
   @cucumber-basket  
  
  
   Scenario Outline: Add cucumbers  
  
  
   Given the basket has “” cucumbers  
  
  
   When "" cucumbers are added to the basket  
  
  
   Then the basket contains "" cucumbers  
  
  
     
  
  
   Examples: Cucumber Counts  
  
  
   | initial | more | total |  
  
  
   | 0 | 1 | 1 |  
  
  
   | 1 | 2 | 3 |  
  
  
   | 5 | 4 | 9 |

場景大綱總是有一個示例（Examples）表，其中***行給出列標題，后續(xù)每一行給出一個輸入組合。只要列標題出現(xiàn)在由尖括號括起的步驟中，行值就會被替換。在上面的示例中，場景將運行三次，因為有三行輸入組合。場景大綱是避免重復(fù)場景的好方法。

Gherkin 語言還有其他元素，但這些是主要的機制。想了解更多信息，請閱讀 Automation Panda 這個網(wǎng)站的文章 Gherkin by Example 和 Writing Good Gherkin。

Python 機制

每個 Gherkin 步驟必須“粘合”到步驟定義——即提供了實現(xiàn)的 Python 函數(shù)。每個函數(shù)都有一個帶有匹配字符串的步驟類型裝飾器。它還接收共享的上下文和任何步驟參數(shù)。功能文件必須放在名為 features/ 的目錄中，而步驟定義模塊必須放在名為 features/steps/ 的目錄中。任何功能文件都可以使用任何模塊中的步驟定義——它們不需要具有相同的名稱。下面是一個示例 Python 模塊，其中包含 cucumber basket 功能的步驟定義。

 
 
 
   
  
  
  from behave import *  
  
  
  from cucumbers.basket import CucumberBasket  
  
  
     
  
  
  @given('the basket has "{initial:d}" cucumbers')  
  
  
  def step_impl(context, initial):  
  
  
   context.basket = CucumberBasket(initial_count=initial)  
  
  
     
  
  
  @when('"{some:d}" cucumbers are added to the basket')  
  
  
  def step_impl(context, some):  
  
  
   context.basket.add(some)  
  
  
     
  
  
  @then('the basket contains "{total:d}" cucumbers')  
  
  
  def step_impl(context, total):  
  
  
   assert context.basket.count == total

可以使用三個步驟匹配器：parse、cfparse 和 re。默認的，也是最簡單的匹配器是 parse，如上例所示。注意如何解析參數(shù)化值并將其作為輸入?yún)?shù)傳遞給函數(shù)。一個常見的***實踐是在步驟中給參數(shù)加雙引號。

每個步驟定義函數(shù)還接收一個上下文變量，該變量保存當(dāng)前正在運行的場景的數(shù)據(jù)，例如 feature、scenario 和 tags 字段。也可以添加自定義字段，用于在步驟之間共享數(shù)據(jù)。始終使用上下文來共享數(shù)據(jù)——永遠不要使用全局變量！

behave 框架還支持鉤子來處理 Gherkin 步驟之外的自動化問題。鉤子是一個將在步驟、場景、功能或整個測試套件之前或之后運行的功能。鉤子讓人聯(lián)想到面向方面的編程。它們應(yīng)放在 features/ 目錄下的特殊 environment.py 文件中。鉤子函數(shù)也可以檢查當(dāng)前場景的標簽，因此可以有選擇地應(yīng)用邏輯。下面的示例顯示了如何使用鉤子為標記為 @web 的任何場景生成和銷毀一個 Selenium WebDriver 實例。

 
 
 
   
  
  
  from selenium import webdriver  
  
  
     
  
  
  def before_scenario(context, scenario):  
  
  
   if 'web' in context.tags:  
  
  
   context.browser = webdriver.Firefox()  
  
  
   context.browser.implicitly_wait(10)  
  
  
     
  
  
  def after_scenario(context, scenario):  
  
  
   if 'web' in context.tags:  
  
  
   context.browser.quit()

注意：也可以使用 fixtures 進行構(gòu)建和清理。

要了解一個 behave 項目應(yīng)該是什么樣子，這里是示例項目的目錄結(jié)構(gòu)：

任何 Python 包和自定義模塊都可以與 behave 框架一起使用。使用良好的設(shè)計模式構(gòu)建可擴展的測試自動化解決方案。步驟定義代碼應(yīng)簡明扼要。

運行測試

要從命令行運行測試，請切換到項目的根目錄并運行 behave 命令。使用 -help 選項查看所有可用選項。

以下是一些常見用例：

 
 
 
   
  
  
  # run all tests  
  
  
  behave  
  
  
     
  
  
  # run the scenarios in a feature file  
  
  
  behave features/web.feature  
  
  
     
  
  
  # run all tests that have the @duckduckgo tag  
  
  
  behave --tags @duckduckgo  
  
  
     
  
  
  # run all tests that do not have the @unit tag  
  
  
  behave --tags ~@unit  
  
  
     
  
  
  # run all tests that have @basket and either @add or @remove  
  
  
  behave --tags @basket --tags @add,@remove

為方便起見，選項可以保存在 config 文件中。

其他選擇

behave 不是 Python 中唯一的 BDD 測試框架。其他好的框架包括：

pytest-bdd，是 pytest 的插件，和 behave 一樣，它使用 Gherkin 功能文件和步驟定義模塊，但它也利用了 pytest 的所有功能和插件。例如，它可以使用 pytest-xdist 并行運行 Gherkin 場景。 BDD 和非 BDD 測試也可以與相同的過濾器一起執(zhí)行。pytest-bdd 還提供更靈活的目錄布局。
radish 是一個 “Gherkin 增強版”框架——它將場景循環(huán)和前提條件添加到標準的 Gherkin 語言中，這使得它對程序員更友好。它還像 behave 一樣提供了豐富的命令行選項。
lettuce 是一種較舊的 BDD 框架，與 behave 非常相似，在框架機制方面存在細微差別。然而，GitHub 最近顯示該項目的活動很少（截至2018 年 5 月）。

任何這些框架都是不錯的選擇。

另外，請記住，Python 測試框架可用于任何黑盒測試，即使對于非 Python 產(chǎn)品也是如此！ BDD 框架非常適合 Web 和服務(wù)測試，因為它們的測試是聲明性的，而 Python 是一種很好的測試自動化語言。

新聞名稱：什么是行為驅(qū)動的Python？
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