以自动化测试撬动维护阶段的遗留系统

　　面对遗留系统，选择合适的测试策略，能让自动化测试的投入在一定时期内看到效果，并且建立可持续进行的机制。同为自动化测试，每种测试在面对遗留系统时遇到的挑战是不同的，起到的效果也不尽相同。

　　背景

　　我目前所服务的企业大部分系统是遗留系统，其中多数处于相对需求平稳阶段，即需求并不多，也没有大需求。但这些系统牵制了和需求所需人力不成比例的大量人力，从系统本身的原因看，有这么几点。

　　系统晦涩难懂，可读性可理解性很差。理解原有系统往往占据了进行一个修改的大部分时间。

　　系统设计僵化，改动困难，一个小修改，会迫使系统很多部分的改动。

　　系统难以重用，大多软件单元缺乏可重用性。

　　系统脆弱，引入一个小功能会引入几个缺陷，修复一个缺陷又引起几个新缺陷。

　　投入大量人力，产生的价值却微乎其微。面对激烈的市场，同质化的竞争，成本和质量问题日益凸显。而所谓遗留系统，即没有自动化测试保护的系统。客户很希望通过引入“自动化测试”来提升系统质量，最终帮助他们建立自动化测试机制。

　　过去几个月里，我先后投入到几个遗留系统的自动化测试提升工作中。这些工作都进展不错，很多系统的核心模块都有了自动化测试的覆盖。另外，这次专门针对“遗留系统”所做的自动化测试工作，也带给我一些新想法：自动化测试，很可能是我们撬动遗留系统的一个支点。

　　测试策略选择

　　图1是测试金字塔模型，从上至下分别是验收测试、API测试、集成测试和单元测试。你可以有不一样的分类，但从上至下，测试粒度越来越小，测试数量越来越多。一个具备完善自动化测试的系统，应该具备类似的测试分布。

　　图1 测试金字塔模型

　　当我们面对的是遗留系统时，追求理想模型肯定是不现实的，那么应该选择何种测试策略呢?

　　每 个遗留系统的状况都不尽相同，可能选择的策略也会不一样。但有一点是一致的——所有的测试都不是没有成本的，在人力并不宽裕的情况下，必须让测试投入“值 回票价”。而且，必须让测试投入到短期最有价值的地方，才能让团队尽快看到效果和建立信心。我们选择的策略之一是：快速建立稳定性较高的功能测试防护墙， 以此保护系统的核心功能不被任意破坏。这里有两个关键点。

　　快速，要选择可以快速建立的测试，让一定的价值在短期之内就能得到体现。

　　稳定，指的是测试本身的稳定——不因系统变化而对测试产生太大的冲击，因而维护成本也就相对较低。

　　这里的功能测试可以是验收测试、API测试或集成测试，根据每个系统的情况选择更好满足上面两个关键点的测试类型。

　　例如，我们曾面对一个Web系统，大部分页面逻辑比较简单，主要是呈现内容;前端通过REST接口跟业务后台交互数据。刚开始我们选择基于 WebDriver的验收测试，但随后即发现这类测试编写成本较高，需要学员掌握较多技能，无法在短期内快速为整个系统建立一个防护墙;另一方面，它的稳 定性也较低，测试较易受到页面布局的影响，维护成本较高。在这种情况下，最后我们转而选择了基于REST接口的测试，因为它的建立成本更低，稳定性也更高 (REST接口变化较少)，而且也可以覆盖所有核心功能，相比而言，是个更好的选择。

　　我们还选择了另一个策略：针对热点区域(包括需求热点和缺陷热点等)添加测试。选择这些区域主要基于两点理由。

　　首先，“非热点”区域，也就是暂时稳定的区域，在初期并不是最值得投入为其建立测试的。例如，有个Web系统，它有两个相对独立的组件，一个是社区，另一个是网店，如果前者是热点区域而后者不是，那么前者就更有价值在初期投入建立测试。

　　其次，遗留系统的脆弱性往往体现在“Bug重复出现”、“解决一个Bug，出现两个Bug”等情形。针对这些活跃区域添加测试可以对它们起到保护作用，减少出现上述情况出现的机会;同时，也是对这块区域的一个重构契机。

　　针对“热点”区域，我们一般会在团队中建立类似“完成新需求必须同时完成测试”、“修复缺陷必须添加测试”这样的纪律。

　　同时，选择合适粒度的测试也很重要。各类测试自己的优点，例如集成测试在功能保护上体现效果更快;而单元测试却会驱动内部质量的提升。如果条件允许，选择多 种粒度的测试结合，别忘了之前提到的测试金字塔。我们无法为整个系统一下子建立完善的测试，但为某一个区域，是有可能的。

　　为遗留系统写功能测试

　　功能测试处于测试金字塔的上端，它的稳定性相对较低，维护成本也较高。因此写功能测试一定要关注提升它的稳定性，并降低维护成本，遗留系统在这几个方面遇到的挑战可能会更大。

　　最近我对一个Web系统建立基于WebDriver的功能进行测试，其中面临的一个很大问题就是HTML页面缺乏语义、很多元素的定位都得依靠位置等极不可 靠方式，一旦页某些布局发生变化，就会影响到测试，维护成本很高。但事情总有两面性，正是这些测试，让页面的重构和优化得到了团队的重视。

　　影响功能测试稳定性的另一个重要因素是测试数据。对于团队控制范围内的系统，我的建议是随着测试的建立逐步创建一套可靠的、覆盖各种典型场景的测试数据准备脚本。由此，我们每次都重新建立干净的测试数据，让测试更加稳定和可控。

　　但在遗留系统中，有时会碰上更严峻的问题，系统依赖于第三方或其他不在控制范围内的测试系统。功能测试会影响到测试数据，因此我们的测试很有可能无法重复执 行。当然，建立一个测试替身系统是一种选择方案，但有时并不容易，至少短期之内。面对这种情况，我们的解决方案是让测试程序和测试数据解耦。想象一下，如 果同样的测试由一个测试人员手工执行，每次执行时不需要选择相同的数据，而只需选择“符合同样要求”的数据。

　　例如一个电商系统，它出售数量 有限的商品，售完即止。测试数据库中有大量不同商品，但每种商品数量所剩无几。如果我们的商品购买测试程序针对某个特定商品，那么在运行几次之后，商品就 会卖完，测试就不再具备可执行性。但测试人员不会这么傻，他每次都可以选择还有剩余的商品进行购买测试。既然如此，我们的测试程序也同样可以做到：只要根 据商品页面上的信息识别出哪些商品有剩余，随机或者有策略地选择其中某个商品进行购买即可。

原文转自：http://www.programmer.com.cn/14624/