Robot Framework自定义测试库开发详解

Robot Framework是一个开源自动化测试框架，主要特点是基于关键字驱动，本文介绍自定义测试库及测试库文档创建方法。

简介
RF分层思想
开发自定义测试库
- 静态API
- 动态API
- 混合API
- 导入Python脚本
生成测试库文档

简介

Robot Framework是用于验收测试(Acceptance Testing)，验收测试驱动开发（Acceptance Test Driven Development, ATDD）和
机器人流程自动化（Robotic Process Automation, RPA）的开源自动化框架，支持数据驱动、关键字驱动和行为驱动（BDD）。它具有简单的纯文本语法，并且可以使用Python或Java实现库的扩展。

Robot Framework核心框架使用Python实现，支持Python 2 和 Python 3，还可以在Jython（JVM），IronPython（.NET）和PyPy上运行。该框架具有丰富的生态，有各种通用库和工具，比如selenium测试库SeleniumLibrary，appium测试库AppiumLibrary等，更多测试库可查看官网http://robotframework.org 。

Robot Framework GitHub地址：https://github.com/robotframework/robotframework

RIDE地址：https://github.com/robotframework/RIDE

下图是基于Robot Framework进行web自动化（SeleniumLibrary）测试的架构图，

https://blog.codecentric.de/en/2012/04/robot-framework-tutorial-a-complete-example/

安装：

pip install robotframework
pip install robotframework-ride

RIDE是使用wxPython库编写的Robot Framework图形界面。

RF分层思想

一个好的设计模式有助于提高脚本开发速度，且利于维护。使用Robot Framework进行自动化用例开发时可以考虑使用分层的思想，类似于Page Object 设计模式。

顾名思义，“分层” 意思就是把一个过程分为多层，比如下面的例子：实现web UI自动化的登录测试。

一共分为了4层：

01_测试用例：编写测试用例
02_流程层：封装操作流程关键字
03_元素层：存放页面元素标签以及页面基本操作关键字，比如开关操作，点击，输入等
04_数据：用来存放数据，比如全局变量

使用分层思想，将数据和流程分离开，能够减少一些由需求变更引发的修改，更易于扩展和维护。当然也可以使用其它分层方式，最终目的是让你的项目容易维护。

Robot Framework的测试库已经非常丰富了，如果还是无法满足需求，可以自己开发，下面来介绍如何开发自定义测试库。

开发自定义测试库

Robot Framework主要有三种API：静态API、动态API和混合API，下面分别进行介绍。

静态API

静态API直接将方法(methods)映射为关键字。关键字接收的参数和方法相同的参数一样。

1. 编写测试库

在~\Lib\site-packages目录中新建一个包【比如MyLibrary】，然后在创建的测试库MyLibrary目录下新建MyKeywords类文件(MyKeywords.py)，用来封装要实现的关键字。

class MyKeywords():
    def test_add(self, a, b, c):
        """两数相加

        :a: value1

        :b: value2

        :c: 预期结果

        Example:
        | Test Add | 2 | 3 | 5 |

        """
        if float(a) + float(b) == float(c):
            return True
        else:
            raise RuntimeError("%s + %s != %s"%(a,b,c))

接下来在~\Lib\site-packages\MyLibrary 目录下新建version.py 文件，用于设置自定义测试库MyLibrary的版本信息。

# -*- coding:utf-8 -*-
VERSION = '0.0.1'

然后在__init__.py文件导入关键字及版本信息。

# -*- coding:utf-8 -*-
from .MyKeywords import MyKeywords
from .version import VERSION
_version_ = VERSION
class MyLibrary(MyKeywords):    
    """    MyLibrary    """    
    ROBOT_LIBRARY_SCOPE = 'GLOBAL'

2. 导入测试库

创建一个测试套件，然后导入测试库

查询测试库关键字信息（F5）

3. 编写用例脚本

*** Settings ***
Library           MyLibrary

*** Test Cases ***
case_001
    ${sum}    Test Add    2    3    5
    Should Be True    ${sum}

动态API

动态API和静态API的区别在于发现测试库关键字、关键字的参数、说明文档，以及关键字实际执行方式不同。Python版本中，静态API是使用反射的方式获取（python反射介绍可参考Python反射介绍），而动态API采用的是指定的方法来动态获取这些信息，主要包括4个方法：get_keyword_names、run_keyword、get_keyword_arguments和get_keyword_documentation 。这些方法其实也使用了Python反射函数来获取测试类属性信息。

使用动态API的好处就是可以更加灵活的编写测试库，动态API说明文档可参考：http://robotframework.org/robotframework/latest/RobotFrameworkUserGuide.html#dynamic-library-api

1. 编写测试库

和静态API类似，在~\Lib\site-packages目录中新建一个包【MyDynamicLibrary】，然后在创建的测试库MyDynamicLibrary目录下新建MyKeywords类文件(MyKeywords.py)，用来封装要实现的关键字。

from robot.api.deco import keyword
from robot.api import logger

class MyKeywords(object):
    def __init__(self):
        self._cal = Calculate()

    def get_keyword_names(self):
        # 获取当前测试类的所有属性
        attributes = [(name, getattr(self._cal, name)) for name in dir(self._cal)]
        # 过滤没有设置robot_name的属性
        keywords = [(name, value) for name, value in attributes
                    if hasattr(value, 'robot_name')]
        # 返回关键字名称
        return [value.robot_name or name for name, value in keywords]

    def run_keyword(self, name, args, kwargs):
        print("Running keyword '%s' with positional arguments %s and named arguments %s."
              % (name, args, kwargs))
        func = getattr(self._cal, name)
        return func(*args,**kwargs)


class Calculate(object):
    
    def not_keyword(self):
        pass

    @keyword
    def test_sub(self, a, b, results=None):
        """两数相减
        """
        if float(a) - float(b) == float(results):
            return True
        else:
            raise RuntimeError("%s - %s != %s"%(a,b,results))

    @keyword
    def test_add(self, a, b, c):
        """两数相加

        :a: value1

        :b: value2

        :c: 预期结果

        Example:
        | Test Add | 2 | 3 | 5 |

        """
        if float(a) + float(b) == float(c):
            return True
        else:
            raise RuntimeError("%s + %s != %s"%(a,b,c))

get_keyword_names 方法实现动态获取关键字名称，此方法没有参数，并且必须返回包含当前测试库实现的关键字列表或数组。代码中使用到了python反射函数 getattr() 、 hasattr 和 dir()。

run_keyword 用于执行关键字，包括2个或者3个参数：name, args, kwargs，name 为关键字方法名称，通过get_keyword_names 获得；args 为关键字方法的位置参数，kwargs为关键字参数，可以不设置。

get_keyword_names 和 run_keyword 是动态库必须要有的方法，如果没有它们就会变成一个静态库。动态API涉及到的主要方法如下表。

方法	参数	说明
`get_keyword_names`		获取关键字名称
`run_keyword`	`name, arguments, kwargs`	执行关键字
`get_keyword_arguments`	`name`	获取关键字参数（可选方法）
`get_keyword_types`	`name`	返回关键字参数类型信息（可选方法）
`get_keyword_tags`	`name`	返回关键字标签（可选方法）
`get_keyword_documentation`	`name`	返回关键字及测试库文档（可选方法）
`get_keyword_source`	`name`	返回关键字源信息（可选方法）

Calculate是一个存放关键字的类，这个类可以写在其它模块中。

__init__.py 和 version.py文件和静态API写法一样。

2. 导入测试库

导入测试库MyDynamicLibrary后，查询测试库关键字信息（F5）

从上图可以看到已经获取到了关键字，没有添加 @keyword 装饰器的not_keyword 关键字没有显示出来。

另外，Description那一列是空白的，Arguments没有显示关键字的真实参数，关键字注释文档也没有显示。这需要get_keyword_documentation 和 get_keyword_arguments 这两个函数来实现文档和变量显示。将下面代码添加到MyKeywords类中：

def get_keyword_documentation(self, name):
    func = getattr(self._cal, name)
    return func.__doc__

def get_keyword_arguments(self, name):
    func = getattr(self._cal, name)
    func_args = func.__code__.co_varnames
    if func_args[0] == "self":
        func_args = func_args[1:]
        return func_args

重启Robot Framework，F5查看测试库关键字信息：

3. 编写用例脚本

*** Settings ***
Library           MyDynamicLibrary

*** Test Cases ***
case_001
    ${res}    Test Add    2    3    5
    Should Be True    ${res}

case_002
    ${res}    Test Sub    6    1    results=5
    Should Be True    ${res}

执行，日志如下：

Starting test: PO demo.01 测试用例.自定义测试库-动态API.case_001
20211119 18:00:00.980 :  INFO : Running keyword 'test_add' with positional arguments ('2', '3', '5') and named arguments {}.
20211119 18:00:00.980 :  INFO : ${res} = True
Ending test:   PO demo.01 测试用例.自定义测试库-动态API.case_001

Starting test: PO demo.01 测试用例.自定义测试库-动态API.case_002
20211119 18:00:00.982 :  INFO : Running keyword 'test_sub' with positional arguments ('6', '1') and named arguments {'results': '5'}.
20211119 18:00:00.982 :  INFO : ${res} = True
Ending test:   PO demo.01 测试用例.自定义测试库-动态API.case_002

动态库也可以借助robotlibcore 库来实现，编写动态API更加简洁。具体使用方法参考：https://github.com/robotframework/PythonLibCore

混合API

混合API就是静态API和动态API方式的混合使用。混合API通过使用 get_keyword_names 方法获取所有关键字，但是不使用 run_keyword 方法执行关键字，执行方式和静态API相同。

在~\Lib\site-packages目录中新建一个包【MyHybridLibrary】， MyKeywords.py文件中编写关键字方法，使用 get_keyword_names 方法获取关键字，其它写法和静态API类似：

from robot.api.deco import keyword
from robot.api import logger

class MyKeywords(object):
    def get_keyword_names(self):
        # 获取当前测试类的所有属性
        attributes = [(name, getattr(self, name)) for name in dir(self)]
        # 过滤没有设置robot_name的属性
        keywords = [(name, value) for name, value in attributes
                    if hasattr(value, 'robot_name')]
        # 返回关键字名称
        return [value.robot_name or name for name, value in keywords]

    def not_keyword(self):
        pass

    @keyword
    def test_sub(self, a, b, results=None):
        """两数相减
        """
        if float(a) - float(b) == float(results):
            return True
        else:
            raise RuntimeError("%s - %s != %s"%(a,b,results))

    @keyword
    def test_add(self, a, b, c):
        """两数相加

        :a: value1

        :b: value2

        :c: 预期结果

        Example:
        | Test Add | 2 | 3 | 5 |

        """
        if float(a) + float(b) == float(c):
            return True
        else:
            raise RuntimeError("%s + %s != %s"%(a,b,c))

__init__.py 和 version.py文件和静态API写法一样。

导入测试库MyHybridLibrary后，查询测试库关键字信息（F5）

导入Python脚本

如果不想创建包，可以直接写py文件，然后导入。

可以将测试库文件放在 ~\Lib\site-packages 目录下，这样在导入 Library 的时候可以直接写库名称就可以了，如果放在其它地方，需要使用绝对路径或者相对路径。

需要注意的是测试类名称要和文件名一致，比如编写测试库TestLlibrary.py：

class TestLlibrary():
    def __init__(self):
        pass

    def test_sub(self, a, b, results=None):
        """两数相减
        """
        if float(a) - float(b) == float(results):
            return True
        else:
            raise RuntimeError("%s - %s != %s"%(a,b,results))

这种方式和静态API的关键字读取、文档显示、关键字执行一样，其实它就是静态API。

生成测试库文档

可以将关键字方法的document注释（3个双引号括起来的内容）提取出来生成一个测试库文档。使用Libdoc工具可以很方便生成一份测试库文档，命令格式：

python -m robot.libdoc -f html MyLibrary MyLibrary.html

生成MyHybridLibrary库文档：

$ python -m robot.libdoc -f html MyHybridLibrary MyHybridLibrary.html
D:\MyHybridLibrary.html

MyHybridLibrary.html内容：

这非常方便，不需要另外编辑一份测试文档，更新关键字后，执行上面的命令就可以快速生成。

参考文档：

https://robotframework.org/robotframework/latest/RobotFrameworkUserGuide.html
https://github.com/robotframework/PythonLibCore

--THE END--

测试框架 RobotFramework

Robot Framework自定义测试库开发详解

简介

RF分层思想

开发自定义测试库

静态API

动态API

混合API

导入Python脚本

生成测试库文档

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