Testy – nie takie straszne, jak je malująTests – not so scary as they used to

Java + Selenium
Java + Selenium

O czym będzie ?

O testach interfejsu aplikacji WEB’owych. Temat, choć związany z programowaniem, to niezbyt popularny wśród developerów. Pisanie testów uchodzi za zajęcie mniej ambitne, nudne, poboczne i częstokroć traktowane jest jako zło konieczne.

Testy to temat rzeka. Płynie ona w wielu serwisach i blogach w internecie. Nie będę więc zawracał tej rzeki i przepisywał internet na nowo. Doleję do niej tylko jedną ważną informację – odpowiem na pytanie, czy można zmienić powszechny stereotyp na temat testów interfejsu na przykładzie testów Selenium.

Pytanie to zrodziło się w mojej głowie, na przestrzeni kilku ostatnich lat. Zadawałem je sobie niejednokrotnie, myśląc, że odpowiedź jest oczywista i potwierdzająca stereotyp. Tak było, dopóki nie trafiłem do dużego projektu, w którym ktoś wreszcie ‘odpowiednio’ podszedł do tematu testów.

Myślisz ze znasz Selenium ?

Selenium to środowisko do obsługi testów frontendów aplikacji internetowych. W większości przypadków używane jest według scenariusza: nagraj test klikając po stronie, a potem odtwarzaj po każdej zmianie w kodzie. Niby ok, ale nie do końca.

Nagrane w ten sposób testy bardzo szybko stają się nieutrzymywalne. Wyobraźmy sobie 500 testów tego typu, a później wyobraźmy sobie, że trzeba zmienić interfejs aplikacji na inny. Inaczej rozmieszczone kontrolki, panele, inne ich nazwy id’ki itd. Przerobienie takiej ilości testów do nowej wersji aplikacji staje się praktycznie niemożliwe, a już na pewno nie opłacalne.

Jest kilka sposobów by radzić sobie z tego typu sytuacjami. Ja opiszę jedno konkretne rozwiązanie, które dla mnie, z punktu widzenia osoby piszącej w JAVIE, jest najbardziej wygodne. Testy Selenium można pisać właśnie w tym języku. ‘Dokładnie’ tak, jak zwykłe aplikacje. I to Dokładnie przez duże ‘D’, bo nie tylko korzystając z języka, ale też stosując wszelkie związane z nim dobre praktyki, wzorce projektowe, moc i funkcjonalność testów jednostkowych. Nie bez znaczenia jest też to, że testy można pisać i utrzymywać w ulubionym IDE, które nie tylko ułatwia pisanie, ale też i utrzymanie testów, serwując szereg narzędzi odpowiedzialnych za np. refaktoring, czy obsługę wersjonowania.

Testy – jak to się robi ?

Niechęć do testów bierze się głównie z dwóch powodów: ich pisanie jest nudne i żmudne. Obie opinie nie są niestety bezpodstawne, co pokażę cytując kod z tutoriala do Selenium+Java ze strony projektu: http://code.google.com/p/selenium/wiki/GettingStarted. Podkreślam, że nie chcę nikogo obrazić i wiem, że w poniższym kodzie jest kilka uproszczeń, niemniej jednak tak właśnie wygląda większość testów, które można znaleźć w internecie. Kto nie wierzy niech sobie wygoogla frazę: selenium java. [java] // Go to the Google Suggest home page driver.get(“http://www.google.com/webhp?complete=1&hl=en”); // Enter the query string “Cheese” WebElement query = driver.findElement(By.name(“q”)); query.sendKeys(“Cheese”); // Sleep until the div we want is visible or 5 seconds is over long end = System.currentTimeMillis() + 5000; while (System.currentTimeMillis() < end) { WebElement resultsDiv = driver.findElement(By.className(“gssb_e”)); // If results have been returned, the results are displayed in a drop down. if (resultsDiv.isDisplayed()) { break; } } // And now list the suggestions List allSuggestions = driver.findElements(By.xpath(“//td[@class=’gssb_a gbqfsf’]”)); for (WebElement suggestion : allSuggestions) { System.out.println(suggestion.getText()); } } [/java]

Co robi powyższy kod ? Na pierwszy rzut oka widać, że.. nic nie widać. Gdyby nie komentarze, to jego zrozumienie byłoby trudne. Wymagałoby nie tylko znajomości działania strony google, ale także jej kodu źródłowego. Nawet wtedy jednak, zrozumienie tej instrukcji: driver.findElements(By.xpath(“//td[@class=’gssb_a gbqfsf’]”)); zajełoby chwilę.

Testy – jak można to robić lepiej ?

Testy Selenium + Java wcale nie muszą być ani nudne, ani żmudne. Mogą wyglądać tak: [java] public void nieMoznaDodacEFakturyDlaPrepaida() { //given StarterPrepaid starter30Minut = new StarterPrepaid30Minut(); KatalogKart karty = Sklep.otworzSklep().menuGlowne.katalogKart(); //when Koszyk koszyk = karty.listaProduktow().wybierz(starter30Minut); //then assertFalse(koszyk.moznaDodacEfakture()); } [/java]

Już na pierwszy rzut oka widać o co chodzi w powyższym teście. Chodzi o to, by sprawdzić, czy możemy wybrać e-fakturę kupując ofertę na starter.

Pisząc ten test, analizując jego działanie, nie musimy wiedzieć, jak wygląda implementacja i kod źródłowy aplikacji. Nie obchodzi nas, który znacznik html musimy przeczytać, jakie są id’ki kolejnych przycisków, które trzeba kliknąć itd. Test jest na innym, wyższym poziomie abstrakcji. Operuje na działaniach biznesowych, bezpośrednio dotyczy funkcjonalności, którą testujemy.

Tak właśnie powinny być konstruowane testy Selenium. Najpierw należy poświęcić trochę czasu na napisanie odpowiedniej ‘domeny’, która pokryje funkcjonalność aplikacji, a dopiero potem pisać testy. Domena ta powinna udostępniać metody biznesowe, takie jak: kup, wyświetl, zaloguj, dodajDoKoszyka, usunZKoszyka itd. Metody takie powinny ukrywać bezpośrednią imlpementacje kliknięć, wyszukań po XPath, czy oczekiwań na przeładowanie strony www. Jednym słowem, mówiąc kolokwialnie, powinniśmy opakować selenium w coś bardziej wygodnego dla użytkownika naszej aplikacji.

A co z refaktoringiem ?

Oprócz ułatwień dla programistów, podniesienie testów na wyższy poziom abstrakcji, ma jeszcze jedną, kolosalną zaletę. Umożliwia bezpośrednie przeniesienie scenariuszy testowych na język aplikacji. Taki test nie tylko szybko się czyta, czy tworzy, ale bardzo łatwo weryfikuje i utrzymuje.

Na początku wspomniałem o trudnościach w dostosowaniu ‘typowych’ testów Selenium do zmian w interfejsie aplikacji. A co z refaktoringiem, przedstawionej przeze mnie konstrukcji testów ? Czy faktycznie jest on łatwiejszy ? Wyobraźmy więc sobie te 500 testów napisanych w taki odseparowany biznesowo sposób. Żaden z tych testów nie zawiera więc odnośników do kodu html, nie wykorzystuje bezpośrednio linków, ani nie zawiera odwołań do inputów, div’ów itd. W żadnym z tych 500 testów nie trzeba więc NIC zmieniać! Jedyne co trzeba zmienić, to domenę, część wspólną, która bazuje bezpośrednio na kodzie aplikacji. To jednak jest o niebo łatwiejsze niż zmiana 500 testów.

Czy to już wszsystko ?

Tak, to już wszystko. Celem niniejszego wpisu nie było pokazanie gotowych rozwiązań i ich implementacji krok po kroku. Celem było przekonanie do idei rozdzielenia testów na dwie warstwy: biznesową i tą związaną bezpośrednio z implementacją. Warto też zauważyć, że choć takie rozwiązanie nie jest często stosowane przy okazji testów, to jednak nie jest niczym nowym. Moim zdaniem warto je stosować, a już na pewno warto w połączeniu Selenium + Java.

Myślisz ze znasz Selenium ?

Selenium to środowisko do obsługi testów frontendów aplikacji internetowych. W większości przypadków używane jest według scenariusza: nagraj test klikając po stronie, a potem odtwarzaj po każdej zmianie w kodzie. Niby ok, ale nie do końca.

Nagrane w ten sposób testy bardzo szybko stają się nieutrzymywalne. Wyobraźmy sobie 500 testów tego typu, a później wyobraźmy sobie, że trzeba zmienić interfejs aplikacji na inny. Inaczej rozmieszczone kontrolki, panele, inne ich nazwy id’ki itd. Przerobienie takiej ilości testów do nowej wersji aplikacji staje się praktycznie niemożliwe, a już na pewno nie opłacalne.

Jest kilka sposobów by radzić sobie z tego typu sytuacjami. Ja opiszę jedno konkretne rozwiązanie, które dla mnie, z punktu widzenia osoby piszącej w JAVIE, jest najbardziej wygodne. Testy Selenium można pisać właśnie w tym języku. ‘Dokładnie’ tak, jak zwykłe aplikacje. I to Dokładnie przez duże ‘D’, bo nie tylko korzystając z języka, ale też stosując wszelkie związane z nim dobre praktyki, wzorce projektowe, moc i funkcjonalność testów jednostkowych. Nie bez znaczenia jest też to, że testy można pisać i utrzymywać w ulubionym IDE, które nie tylko ułatwia pisanie, ale też i utrzymanie testów, serwując szereg narzędzi odpowiedzialnych za np. refaktoring, czy obsługę wersjonowania.

Testy – jak to się robi ?

Niechęć do testów bierze się głównie z dwóch powodów: ich pisanie jest nudne i żmudne. Obie opinie nie są niestety bezpodstawne, co pokażę cytując kod z tutoriala do Selenium+Java ze strony projektu: http://code.google.com/p/selenium/wiki/GettingStarted. Podkreślam, że nie chcę nikogo obrazić i wiem, że w poniższym kodzie jest kilka uproszczeń, niemniej jednak tak właśnie wygląda większość testów, które można znaleźć w internecie. Kto nie wierzy niech sobie wygoogla frazę: selenium java. [java] // Go to the Google Suggest home page driver.get(“http://www.google.com/webhp?complete=1&hl=en”); // Enter the query string “Cheese” WebElement query = driver.findElement(By.name(“q”)); query.sendKeys(“Cheese”); // Sleep until the div we want is visible or 5 seconds is over long end = System.currentTimeMillis() + 5000; while (System.currentTimeMillis() < end) { WebElement resultsDiv = driver.findElement(By.className(“gssb_e”)); // If results have been returned, the results are displayed in a drop down. if (resultsDiv.isDisplayed()) { break; } } // And now list the suggestions List allSuggestions = driver.findElements(By.xpath(“//td[@class=’gssb_a gbqfsf’]”)); for (WebElement suggestion : allSuggestions) { System.out.println(suggestion.getText()); } } [/java]

Co robi powyższy kod ? Na pierwszy rzut oka widać, że.. nic nie widać. Gdyby nie komentarze, to jego zrozumienie byłoby trudne. Wymagałoby nie tylko znajomości działania strony google, ale także jej kodu źródłowego. Nawet wtedy jednak, zrozumienie tej instrukcji: driver.findElements(By.xpath(“//td[@class=’gssb_a gbqfsf’]”)); zajełoby chwilę.

Testy – jak można to robić lepiej ?

Testy Selenium + Java wcale nie muszą być ani nudne, ani żmudne. Mogą wyglądać tak: [java] public void nieMoznaDodacEFakturyDlaPrepaida() { //given StarterPrepaid starter30Minut = new StarterPrepaid30Minut(); KatalogKart karty = Sklep.otworzSklep().menuGlowne.katalogKart(); //when Koszyk koszyk = karty.listaProduktow().wybierz(starter30Minut); //then assertFalse(koszyk.moznaDodacEfakture()); } [/java]

Już na pierwszy rzut oka widać o co chodzi w powyższym teście. Chodzi o to, by sprawdzić, czy możemy wybrać e-fakturę kupując ofertę na starter.

Pisząc ten test, analizując jego działanie, nie musimy wiedzieć, jak wygląda implementacja i kod źródłowy aplikacji. Nie obchodzi nas, który znacznik html musimy przeczytać, jakie są id’ki kolejnych przycisków, które trzeba kliknąć itd. Test jest na innym, wyższym poziomie abstrakcji. Operuje na działaniach biznesowych, bezpośrednio dotyczy funkcjonalności, którą testujemy.

Tak właśnie powinny być konstruowane testy Selenium. Najpierw należy poświęcić trochę czasu na napisanie odpowiedniej ‘domeny’, która pokryje funkcjonalność aplikacji, a dopiero potem pisać testy. Domena ta powinna udostępniać metody biznesowe, takie jak: kup, wyświetl, zaloguj, dodajDoKoszyka, usunZKoszyka itd. Metody takie powinny ukrywać bezpośrednią imlpementacje kliknięć, wyszukań po XPath, czy oczekiwań na przeładowanie strony www. Jednym słowem, mówiąc kolokwialnie, powinniśmy opakować selenium w coś bardziej wygodnego dla użytkownika naszej aplikacji.

A co z refaktoringiem ?

Oprócz ułatwień dla programistów, podniesienie testów na wyższy poziom abstrakcji, ma jeszcze jedną, kolosalną zaletę. Umożliwia bezpośrednie przeniesienie scenariuszy testowych na język aplikacji. Taki test nie tylko szybko się czyta, czy tworzy, ale bardzo łatwo weryfikuje i utrzymuje.

Na początku wspomniałem o trudnościach w dostosowaniu ‘typowych’ testów Selenium do zmian w interfejsie aplikacji. A co z refaktoringiem, przedstawionej przeze mnie konstrukcji testów ? Czy faktycznie jest on łatwiejszy ? Wyobraźmy więc sobie te 500 testów napisanych w taki odseparowany biznesowo sposób. Żaden z tych testów nie zawiera więc odnośników do kodu html, nie wykorzystuje bezpośrednio linków, ani nie zawiera odwołań do inputów, div’ów itd. W żadnym z tych 500 testów nie trzeba więc NIC zmieniać! Jedyne co trzeba zmienić, to domenę, część wspólną, która bazuje bezpośrednio na kodzie aplikacji. To jednak jest o niebo łatwiejsze niż zmiana 500 testów.

Czy to już wszsystko ?

Tak, to już wszystko. Celem niniejszego wpisu nie było pokazanie gotowych rozwiązań i ich implementacji krok po kroku. Celem było przekonanie do idei rozdzielenia testów na dwie warstwy: biznesową i tą związaną bezpośrednio z implementacją. Warto też zauważyć, że choć takie rozwiązanie nie jest często stosowane przy okazji testów, to jednak nie jest niczym nowym. Moim zdaniem warto je stosować, a już na pewno warto w połączeniu Selenium + Java.

You May Also Like

Atom Feeds with Spring MVC

How to add feeds (Atom) to your web application with just two classes?
How about Spring MVC?

Here are my assumptions:
  • you are using Spring framework
  • you have some entity, say “News”, that you want to publish in your feeds
  • your "News" entity has creationDate, title, and shortDescription
  • you have some repository/dao, say "NewsRepository", that will return the news from your database
  • you want to write as little as possible
  • you don't want to format Atom (xml) by hand
You actually do NOT need to use Spring MVC in your application already. If you do, skip to step 3.


Step 1: add Spring MVC dependency to your application
With maven that will be:
<dependency>
    <groupId>org.springframework</groupId>
    <artifactId>spring-webmvc</artifactId>
    <version>3.1.0.RELEASE</version>
</dependency>

Step 2: add Spring MVC DispatcherServlet
With web.xml that would be:
<servlet>
    <servlet-name>dispatcher</servlet-name>
    <servlet-class>org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet</servlet-class>
    <init-param>
        <param-name>contextConfigLocation</param-name>
        <param-value>classpath:spring-mvc.xml</param-value>
    </init-param>
    <load-on-startup>1</load-on-startup>
</servlet>
<servlet-mapping>
    <servlet-name>dispatcher</servlet-name>
    <url-pattern>/feed</url-pattern>
</servlet-mapping>
Notice, I set the url-pattern to “/feed” which means I don't want Spring MVC to handle any other urls in my app (I'm using a different web framework for the rest of the app). I also give it a brand new contextConfigLocation, where only the mvc configuration is kept.

Remember that, when you add a DispatcherServlet to an app that already has Spring (from ContextLoaderListener for example), your context is inherited from the global one, so you should not create beans that exist there again, or include xml that defines them. Watch out for Spring context getting up twice, and refer to spring or servlet documentation to understand what's happaning.

Step 3. add ROME – a library to handle Atom format
With maven that is:
<dependency>
    <groupId>net.java.dev.rome</groupId>
    <artifactId>rome</artifactId>
    <version>1.0.0</version>
</dependency>

Step 4. write your very simple controller
@Controller
public class FeedController {
    static final String LAST_UPDATE_VIEW_KEY = "lastUpdate";
    static final String NEWS_VIEW_KEY = "news";
    private NewsRepository newsRepository;
    private String viewName;

    protected FeedController() {} //required by cglib

    public FeedController(NewsRepository newsRepository, String viewName) {
        notNull(newsRepository); hasText(viewName);
        this.newsRepository = newsRepository;
        this.viewName = viewName;
    }

    @RequestMapping(value = "/feed", method = RequestMethod.GET)        
    @Transactional
    public ModelAndView feed() {
        ModelAndView modelAndView = new ModelAndView();
        modelAndView.setViewName(viewName);
        List<News> news = newsRepository.fetchPublished();
        modelAndView.addObject(NEWS_VIEW_KEY, news);
        modelAndView.addObject(LAST_UPDATE_VIEW_KEY, getCreationDateOfTheLast(news));
        return modelAndView;
    }

    private Date getCreationDateOfTheLast(List<News> news) {
        if(news.size() > 0) {
            return news.get(0).getCreationDate();
        }
        return new Date(0);
    }
}
And here's a test for it, in case you want to copy&paste (who doesn't?):
@RunWith(MockitoJUnitRunner.class)
public class FeedControllerShould {
    @Mock private NewsRepository newsRepository;
    private Date FORMER_ENTRY_CREATION_DATE = new Date(1);
    private Date LATTER_ENTRY_CREATION_DATE = new Date(2);
    private ArrayList<News> newsList;
    private FeedController feedController;

    @Before
    public void prepareNewsList() {
        News news1 = new News().title("title1").creationDate(FORMER_ENTRY_CREATION_DATE);
        News news2 = new News().title("title2").creationDate(LATTER_ENTRY_CREATION_DATE);
        newsList = newArrayList(news2, news1);
    }

    @Before
    public void prepareFeedController() {
        feedController = new FeedController(newsRepository, "viewName");
    }

    @Test
    public void returnViewWithNews() {
        //given
        given(newsRepository.fetchPublished()).willReturn(newsList);
        
        //when
        ModelAndView modelAndView = feedController.feed();
        
        //then
        assertThat(modelAndView.getModel())
                .includes(entry(FeedController.NEWS_VIEW_KEY, newsList));
    }

    @Test
    public void returnViewWithLastUpdateTime() {
        //given
        given(newsRepository.fetchPublished()).willReturn(newsList);

        //when
        ModelAndView modelAndView = feedController.feed();

        //then
        assertThat(modelAndView.getModel())
                .includes(entry(FeedController.LAST_UPDATE_VIEW_KEY, LATTER_ENTRY_CREATION_DATE));
    }

    @Test
    public void returnTheBeginningOfTimeAsLastUpdateInViewWhenListIsEmpty() {
        //given
        given(newsRepository.fetchPublished()).willReturn(new ArrayList<News>());

        //when
        ModelAndView modelAndView = feedController.feed();

        //then
        assertThat(modelAndView.getModel())
                .includes(entry(FeedController.LAST_UPDATE_VIEW_KEY, new Date(0)));
    }
}
Notice: here, I'm using fest-assert and mockito. The dependencies are:
<dependency>
 <groupId>org.easytesting</groupId>
 <artifactId>fest-assert</artifactId>
 <version>1.4</version>
 <scope>test</scope>
</dependency>
<dependency>
 <groupId>org.mockito</groupId>
 <artifactId>mockito-all</artifactId>
 <version>1.8.5</version>
 <scope>test</scope>
</dependency>

Step 5. write your very simple view
Here's where all the magic formatting happens. Be sure to take a look at all the methods of Entry class, as there is quite a lot you may want to use/fill.
import org.springframework.web.servlet.view.feed.AbstractAtomFeedView;
[...]

public class AtomFeedView extends AbstractAtomFeedView {
    private String feedId = "tag:yourFantastiSiteName";
    private String title = "yourFantastiSiteName: news";
    private String newsAbsoluteUrl = "http://yourfanstasticsiteUrl.com/news/"; 

    @Override
    protected void buildFeedMetadata(Map<String, Object> model, Feed feed, HttpServletRequest request) {
        feed.setId(feedId);
        feed.setTitle(title);
        setUpdatedIfNeeded(model, feed);
    }

    private void setUpdatedIfNeeded(Map<String, Object> model, Feed feed) {
        @SuppressWarnings("unchecked")
        Date lastUpdate = (Date)model.get(FeedController.LAST_UPDATE_VIEW_KEY);
        if (feed.getUpdated() == null || lastUpdate != null || lastUpdate.compareTo(feed.getUpdated()) > 0) {
            feed.setUpdated(lastUpdate);
        }
    }

    @Override
    protected List<Entry> buildFeedEntries(Map<String, Object> model, HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws Exception {
        @SuppressWarnings("unchecked")
        List<News> newsList = (List<News>)model.get(FeedController.NEWS_VIEW_KEY);
        List<Entry> entries = new ArrayList<Entry>();
        for (News news : newsList) {
            addEntry(entries, news);
        }
        return entries;
    }

    private void addEntry(List<Entry> entries, News news) {
        Entry entry = new Entry();
        entry.setId(feedId + ", " + news.getId());
        entry.setTitle(news.getTitle());
        entry.setUpdated(news.getCreationDate());
        entry = setSummary(news, entry);
        entry = setLink(news, entry);
        entries.add(entry);
    }

    private Entry setSummary(News news, Entry entry) {
        Content summary = new Content();
        summary.setValue(news.getShortDescription());
        entry.setSummary(summary);
        return entry;
    }

    private Entry setLink(News news, Entry entry) {
        Link link = new Link();
        link.setType("text/html");
        link.setHref(newsAbsoluteUrl + news.getId()); //because I have a different controller to show news at http://yourfanstasticsiteUrl.com/news/ID
        entry.setAlternateLinks(newArrayList(link));
        return entry;
    }

}

Step 6. add your classes to your Spring context
I'm using xml approach. because I'm old and I love xml. No, seriously, I use xml because I may want to declare FeedController a few times with different views (RSS 1.0, RSS 2.0, etc.).

So this is the forementioned spring-mvc.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">

    <bean class="org.springframework.web.servlet.view.ContentNegotiatingViewResolver">
        <property name="mediaTypes">
            <map>
                <entry key="atom" value="application/atom+xml"/>
                <entry key="html" value="text/html"/>
            </map>
        </property>
        <property name="viewResolvers">
            <list>
                <bean class="org.springframework.web.servlet.view.BeanNameViewResolver"/>
            </list>
        </property>
    </bean>

    <bean class="eu.margiel.pages.confitura.feed.FeedController">
        <constructor-arg index="0" ref="newsRepository"/>
        <constructor-arg index="1" value="atomFeedView"/>
    </bean>

    <bean id="atomFeedView" class="eu.margiel.pages.confitura.feed.AtomFeedView"/>
</beans>

And you are done.

I've been asked a few times before to put all the working code in some public repo, so this time it's the other way around. I've describe things that I had already published, and you can grab the commit from the bitbucket.

Hope that helps.