Puppeteer E2E测试入门

黑金团队
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本文内容涉及ES6 async、jest的相关知识，对于以上内容不太了解的读者可以先了解相关内容。

Puppeteer是什么

它由Chrome官方团队提供，通过Devtools协议在Node层提供了一系列API来控制chrome或者chromium，也就是说我们能够编写Node环境的代码即可对浏览器的行为进行控制。通过它我们可以做到以下行为：

  • 生成页面快照：图片、pdf

  • 抓取spa应用生成预渲染页面

  • 自动化表单提交、UI测试、键盘输入

  • 抓取应用的性能数据（chrome performance timeline）

  • 测试chrome扩展

当然以上行为都是puppeteer能力中极小的一部分，更多的读者可以阅读Puppeteer的文档来了解，本文将介绍Puppeteer在E2E测试的实践

E2E测试

简单来说，就是模拟真实用户使用场景进行测试，预期应用能够正常响应用户的操作，其关键点在于模拟用户使用环境，模拟用户操作。

那对于Web应用来说，用户环境就是浏览器，用户操作主要是移动、点击，这些就是我们需要模拟的部分，下面就直接进入环境和实践部分。

环境部分

本文的例子采用puppeteer jest jest-puppeteer 在mac环境实现

首先需要安装以上依赖，这里需要注意以下问题：

  • puppeteer会默认下载chromium，这里可以通过export PUPPETEER_SKIP_CHROMIUM_DOWNLOAD=true跳过chromium下载

  • Node版本最好使用大于8的版本

接下来说明一下相关的配置

首先是jest相关的配置，在根目录创建jest.config.js

//jest.config.js
const config = require('config');
const _ = require('lodash');

module.exports = {
    preset: 'jest-puppeteer', //调用preset
    globals: _.assign({}, config.get('e2e.variable'), { //这里可以注入全局变量
        ENV_URL: config.get('baseUrl')
    }),
    testMatch: ['**/__e2e__/**/*.test.js?(x)'] //指定需要进行测试的文件
};

接下来就是配置puppeteer，在根目录创建jest-puppeteer.config.js

//jest-puppeteer.config.js
module.exports = {
    launch: {
      	headless: true, //设定运行模式，false的情况下将会工作在有GUI界面的模式，true则不开启GUI界面
        executablePath: //设定本地Chrome路径，官方推荐使用Chrome Canary
            '/Applications/Google Chrome Canary.app/Contents/MacOS/Google Chrome Canary'
    }
};

实践部分

环境已经配置好了，是时候进入实践环节了。对于绝大部分系统尤其是管理系统来说，第一步要做的肯定是登录系统，因此，我们的第一个实践就是用puppeteer脚本模拟登录，这里的例子基于作者这边的一个系统的登录流程。

const loginFunc = page => async () => {
    await page.setViewport({ width: 1280, height: 720 });                           //设置窗口大小
    await page.goto(`${ENV_URL}/login`);                                            //前往登录地址
    const loginIframe = page.frames().find(f => f.name() === 'login-iframe');       //找到登录iframe
    await loginIframe.waitForSelector(
        '#login-tab-container > div.tab-item.tab-right'
    ); 
    await loginIframe.click('#login-tab-container > div.tab-item.tab-right');       //切换登录TAB
    await page.waitFor(1000);                                                       //特殊用途，之后说明
    const username = await loginIframe.waitForSelector('#username');                //找到输入框
    await username.type(USERNAME);                                                  //输入用户名
    const pass = await loginIframe.waitForSelector('#password'); 
    await pass.type(PASSWORD);                                                      //输入密码
    await loginIframe.click('#login-btn');                                          //点击登录按钮
    await page.waitForNavigation();                                                 //等待跳转导航完成
};

module.exports = {
    loginFunc: loginFunc
};

在这个例子中，展示了打开登录页面，输入用户名、密码并进行登录的流程，主要涉及到了setViewport goto frames waitForSelector click waitFor type waitForNavigation这些API，下面说说其中几个比较重要的API，更多的可以参考官方文档；

setViewport
设置窗口大小,返回一个promise

waitForSelector 
参数为CSS Selector，返回一个promise，直到指定的元素出现才会resolve，超时后会reject

click 
点击某个元素,返回一个promise

type 
向某个元素输入内容,返回一个promise

waitForNavigation 
URL改变时触发，返回promise，导航结束时resolve，通过history api进行URL更改时也可以通过该方法等待导航结束

frames
可以获取页面中所有的iframe

相信读者看完这段例子后也能感受到puppeteer的API设计是十分语意化的，非常好懂。但是实际上这个例子是存在几个踩坑点的，这里说一下笔者从这个例子中收获的经验：

  • waitForSelector只有当目标Selector原本不存在DOM中才会生效，如果目标元素是通过display: none; visibility: hidden这类方式进行切换的话，这个方法是直接resolve的。

  • 如果这个切换过程中还存在动画效果，那在这个动画效果的过程中，无论是click还是type动画过程中的元素，操作都是不会生效的，必须等到动画结束，因此在本例子中还增加了waitFor(1000)这句代码来等待动画的结束

至此我们已经完成了登录，接下来就可以和jest结合进行自动化测试了，先放出本部分的例子：

const utils = require('./utils');

jest.setTimeout(10000);

describe('e2e test', () => {
    beforeAll(utils.loginFunc(page));
    it('e2e test-1', async () => {
        const el = await page.waitForSelector(
            '#root > .services_C2FC97 > .ant-row > .ant-col-8:nth-child(1) > .service-card_C2FC97'
        );
        expect(await el.$eval('p', node => node.innerText)).toBe('test');       //获取指定元素的innerText
    });
});

在这个例子里，我们先引入了上面编写的loginFunc来作为每一个测试的前置条件，由于使用了jest-puppeteer，运行环境中会自动注入puppeteer的page和browser对象，因此可以直接调用；这个例子中测试的是首页的一张功能卡片的标题是否为test；这个例子是很基础的，不过相信通过上面那个登录的例子，读者已经了解到编写E2E测试脚本的套路了。

不过这里还有一点需要说明，由于puppeteer启动时间和打开网页的耗时比较难以估计，需要通过jest.setTimeout(ms)来延长一个测试执行的时间，否则有可能因为执行超时导致失败，下面是这个例子最终的执行结果：

yarn e2e
yarn run v1.9.4
$ cross-env NODE_ENV=test jest -c jest.config.js
Determining test suites to run...
DevTools listening on ws://127.0.0.1:54751/devtools/browser/7d8d289a-5335-4ffc-a65c-f7e98cb34de0
[1129/154120.584773:WARNING:spdy_session.cc(3152)] Received HEADERS for invalid stream 25
 PASS  __e2e__/demo.test.js (6.931s)
  e2e test
    ✓ e2e test-1 (1540ms)

Test Suites: 1 passed, 1 total
Tests:       1 passed, 1 total
Snapshots:   0 total
Time:        7.046s
Ran all test suites.
✨  Done in 10.72s.

至此，入门教程就结束了，是否感觉到很像按键精灵？但实际上通过puppeteer我们可以实现更强大的一些控制，包括监听网络请求，监听页面创建等等，基本上我们能在浏览器手动做到的，通过它提供的Node API也能够做到，这部分内容欢迎读者去阅读文档进一步的进行探索；

那E2E测试究竟能为我们带来什么呢？在笔者看来，对于一个长期迭代的项目，随着项目规模的扩大，功能的回归测试耗费的时间会不可避免的增加，在这种情况下，如果有自动化测试能够帮我们进行部分测试，将大大提高我们的效率；同时通过定时测试任务可以更早的发现产品功能上存在的问题，从而保证产品能够按时交付，这是它带来的最大的价值。

最后，推荐给大家一个小工具puppeteer-recorder，这是一个Chrome插件，可以方便的录制测试脚本，从而摆脱手动编写脚本的苦恼😄（由于同源策略，该工具不支持iframe内的操作录制）

@author: Monado

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