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

How to automate tests with Groovy 2.0, Spock and Gradle

This is the launch of the 1st blog in my life, so cheers and have a nice reading!

y u no test?

Couple of years ago I wasn't a big fan of unit testing. It was obvious to me that well prepared unit tests are crucial though. I didn't known why exactly crucial yet then. I just felt they are important. My disliking to write automation tests was mostly related to the effort necessary to prepare them. Also a spaghetti code was easily spotted in test sources.

Some goodies at hand

Now I know! Test are crucial to get a better design and a confidence. Confidence to improve without a hesitation. Moreover, now I have the tool to make test automation easy as Sunday morning... I'm talking about the Spock Framework. If you got here probably already know what the Spock is, so I won't introduce it. Enough to say that Spock is an awesome unit testing tool which, thanks to Groovy AST Transformation, simplifies creation of tests greatly.

An obstacle

The point is, since a new major version of Groovy has been released (2.0), there is no matching version of Spock available yet.

What now?

Well, in a matter of fact there is such a version. It's still under development though. It can be obtained from this Maven repository. We can of course use the Maven to build a project and run tests. But why not to go even more "groovy" way? XML is not for humans, is it? Lets use Gradle.

The build file

Update: at the end of the post is updated version of the build file.
apply plugin: 'groovy'
apply plugin: 'idea'

def langLevel = 1.7

sourceCompatibility = langLevel
targetCompatibility = langLevel

group = 'com.tamashumi.example.testwithspock'
version = '0.1'

repositories {
mavenLocal()
mavenCentral()
maven { url 'http://oss.sonatype.org/content/repositories/snapshots/' }
}

dependencies {
groovy 'org.codehaus.groovy:groovy-all:2.0.1'
testCompile 'org.spockframework:spock-core:0.7-groovy-2.0-SNAPSHOT'
}

idea {
project {
jdkName = langLevel
languageLevel = langLevel
}
}
As you can see the build.gradle file is almost self-explanatory. Groovy plugin is applied to compile groovy code. It needs groovy-all.jar - declared in version 2.0 at dependencies block just next to Spock in version 0.7. What's most important, mentioned Maven repository URL is added at repositories block.

Project structure and execution

Gradle's default project directory structure is similar to Maven's one. Unfortunately there is no 'create project' task and you have to create it by hand. It's not a big obstacle though. The structure you will create will more or less look as follows:
<project root>

├── build.gradle
└── src
├── main
│ ├── groovy
└── test
└── groovy
To build a project now you can type command gradle build or gradle test to only run tests.

How about Java?

You can test native Java code with Spock. Just add src/main/java directory and a following line to the build.gradle:
apply plugin: 'java'
This way if you don't want or just can't deploy Groovy compiled stuff into your production JVM for any reason, still whole goodness of testing with Spock and Groovy is at your hand.

A silly-simple example

Just to show that it works, here you go with a basic example.

Java simple example class:

public class SimpleJavaClass {

public int sumAll(int... args) {

int sum = 0;

for (int arg : args){
sum += arg;
}

return sum;
}
}

Groovy simple example class:

class SimpleGroovyClass {

String concatenateAll(char separator, String... args) {

args.join(separator as String)
}
}

The test, uhm... I mean the Specification:

class JustASpecification extends Specification {

@Unroll('Sums integers #integers into: #expectedResult')
def "Can sum different amount of integers"() {

given:
def instance = new SimpleJavaClass()

when:
def result = instance.sumAll(* integers)

then:
result == expectedResult

where:
expectedResult | integers
11 | [3, 3, 5]
8 | [3, 5]
254 | [2, 4, 8, 16, 32, 64, 128]
22 | [7, 5, 6, 2, 2]
}

@Unroll('Concatenates strings #strings with separator "#separator" into: #expectedResult')
def "Can concatenate different amount of integers with a specified separator"() {

given:
def instance = new SimpleGroovyClass()

when:
def result = instance.concatenateAll(separator, * strings)

then:
result == expectedResult

where:
expectedResult | separator | strings
'Whasup dude?' | ' ' as char | ['Whasup', 'dude?']
'2012/09/15' | '/' as char | ['2012', '09', '15']
'nice-to-meet-you' | '-' as char | ['nice', 'to', 'meet', 'you']
}
}
To run tests with Gradle simply execute command gradle test. Test reports can be found at <project root>/build/reports/tests/index.html and look kind a like this.


Please note that, thanks to @Unroll annotation, test is executed once per each parameters row in the 'table' at specification's where: block. This isn't a Java label, but a AST transformation magic.

IDE integration

Gradle's plugin for Iintellij Idea

I've added also Intellij Idea plugin for IDE project generation and some configuration for it (IDE's JDK name). To generate Idea's project files just run command: gradle idea There are available Eclipse and Netbeans plugins too, however I haven't tested them. Idea's one works well.

Intellij Idea's plugins for Gradle

Idea itself has a light Gradle support built-in on its own. To not get confused: Gradle has plugin for Idea and Idea has plugin for Gradle. To get even more 'pluginated', there is also JetGradle plugin within Idea. However I haven't found good reason for it's existence - well, maybe excluding one. It shows dependency tree. There is a bug though - JetGradle work's fine only for lang level 1.6. Strangely all the plugins together do not conflict each other. They even give complementary, quite useful tool set.

Running tests under IDE

Jest to add something sweet this is how Specification looks when run with jUnit  runner under Intellij Idea (right mouse button on JustASpecification class or whole folder of specification extending classes and select "Run ...". You'll see a nice view like this.

Building web application

If you need to build Java web application and bundle it as war archive just add plugin by typing the line
apply plugin: 'war'
in the build.gradle file and create a directory src/main/webapp.

Want to know more?

If you haven't heard about Spock or Gradle before or just curious, check the following links:

What next?

The last thing left is to write the real production code you are about to test. No matter will it be Groovy or Java, I leave this to your need and invention. Of course, you are welcome to post a comments here. I'll answer or even write some more posts about the subject.

Important update

Spock version 0.7 has been released, so the above build file doesn't work anymore. It's easy to fix it though. Just remove last dash and a word SNAPSHOT from Spock dependency declaration. Other important thing is that now spock-core depends on groovy-all-2.0.5, so to avoid dependency conflict groovy dependency should be changed from version 2.0.1 to 2.0.5.
Besides oss.sonata.org snapshots maven repository can be removed. No obstacles any more and the build file now looks as follows:
apply plugin: 'groovy'
apply plugin: 'idea'

def langLevel = 1.7

sourceCompatibility = langLevel
targetCompatibility = langLevel

group = 'com.tamashumi.example.testwithspock'
version = '0.1'

repositories {
mavenLocal()
mavenCentral()
}

dependencies {
groovy 'org.codehaus.groovy:groovy-all:2.0.5'
testCompile 'org.spockframework:spock-core:0.7-groovy-2.0'
}

idea {
project {
jdkName = langLevel
languageLevel = langLevel
}
}