背景

入职了一家小公司，需要从0开始搭建一个自动化测试环境，因为是测试板卡项目，所以需要使用串口连接工具pyserial，测试用例批量化执行工具pytest，测试报告自动生成工具allure，大家根据这三个关键词选择是否需要继续阅读

1. 技术实现

1.1 技术说明

• 使用pyserial作为串口连接工具，发送读写命令；
• 使用pytest作为用例批量管理工具；
• 使用allure对测试结果进行可视化处理，自动生成测试报告

1.2 后续拓展

• 持续集成：构建冒烟和全量用例，支撑每次版本发布
• 结果呈现：自动处理测试结果，生成表格并邮件自动抄送相关人员

2. 目录结构

2.1 testcases(文件夹)

用来存放测试脚本和测试夹具，例如:test_demo.py、conftest.py等

2.1.1 子文件夹分类

同时存在两种分类的维度，第一种按照功能性能可靠性等进行分类，支撑单轮验证

• function：功能测试
• performance：性能测试
• reliability：可靠性测试

第二种按照冒烟和全量进行分类，支撑版本迭代

• smoke：冒烟测试(少量基本功能用例，支撑版本可用性验证)
• full：全量测试(所有测试用例，支撑版本迭代验证)

2.1.2 test_demo.py

需要实现的测试脚本，原则上该脚本内不定义任何功能函数，全部从function文件夹下导入。内部定义详细的测试类和测试方法，脚本的实现步骤与实际测试用例的描述步骤必须保证完全一致!!!

#导入function文件夹下定义的函数
from function.serial port,link serial port import open com

#此处为测试类的定义，例如:网口自协商类，板卡复位类
class TestCommunicateserialPort:
    #此处为测试方法的定义，例如:分别配置两个网口，检查自协商结果与预期是否一致
    def test_case0l_a_connect_b(self):
        # step 1
        do something1()
        # step 2
        do something2()
        # 判断结果
        assert expected result == actual result

2.1.3 conftest.py

需要实现的测试夹具，定义部分/全部用例的前后置执行内容，例如：连接串口(前置)，关闭串口(后置)

# 装饰器，参数为该装饰器的作用范围
@pytest.fixture(scope='function', autouse=True)
def communicate_serial_port():
    do something()
    yield
    time.sleep(5)

• scope：被装饰器标记的作用域，可选参数有function(默认)，class，module，package/session
• params：参数化，可往函数内传参，支持数据类型列表[]，元组()，字典列表[{},{}]，字典元组({}),{})
• autouse：是否使用该装饰器，默认为False(不使用)

2.2 function(文件夹)

用来存放通用的功能函数，例如：connect_serial_port.py等，在testcases目录下的测试脚本可直接import调用

2.2.1 子文件夹分类

按照实际功能模块来划分，以下示例仅为参考

• network：网口配置相关
• serial_port：串口连接，串口配置相关
• reset：网口复位，板卡复位相关

2.2.2 connect serial port.py

该函数仅用于打开串口并判断串口是否打开

def open serial port(n: int):
    ports = list(serial.tools.list ports.comports(include_links=False))
    ser = serial.serial(port=ans[0], baudrate=230400, parity=serial.PARITY_ NONE, stopbits=sertimeout=1, rtscts=False)
    if ser.isopen():
        print('\nserial port connection is successful!')
    else:
        print("\nserial port connection is failure!')
        assert ser.isopen()
    return ser

2.3 reports(文件夹)

用来存放json格式的用例执行结果+allure生成的htmI报告

2.3.1 xml

用来存放每个用例的独立执行结果(json格式)，通过pytest.ini中 addopts =--alluredir ./reports/xml/来控制

• --alluredir：后接需要存放的报告缓存地址

2.3.2 html

用来存放所有用例的整体执行结果(html格式)，通过main.py中os.system('allure generate ./reports/xml -0/reports/html/ --clean')来控制

• generate：后接取缓存报告的地址(源地址）
• -o：后接报告生成后的存放地址(目的地址)
• --clean：覆盖原来的htmI报告，默认不覆盖

2.4 pytest.ini(配置文件)

main.py执行时，会读取该文件下的配置，解析出需要测试的用例范围，例如：只执行功能测试用例，失败用例rerun，是否随机执行等

[pytest]
addopts = -vs --random-order --alluredir ./reports/xml/ --reruns=2
testpaths = ./testcases/test_communicate_serial_port.py
python_files = test_*.py
python_classes = Test*
python_functions = test

• addopts：配置基本的执行参数，例如:显示详细信息，是否随机执行，allure生成报告等
• testpaths：需要执行的用例范围，可执行范围包含文件夹/文件/类/方法
• python_files：需要执行的python文件命名规则，默认为test_开头
• python_classes：需要执行的python类命名规则，默认为Test开头
• python_functions：需要执行的python函数命名规则，默认为test开头

2.5 main.py(主文件)

pytest执行的主入口，pytest.main()调用pytest.ini的配置后执行相关测试用例，也可以发送其他命令按照顺序执行

import os
import pytest

if __main__ == '__name__':
    pytest.main()
    os.system('allure generate ./reports/xml -o ./reports/html/ --clean')

3.数据规范说明

3.1 命名规则

3.1.1 变量

变量命名遵循Python命名规则，使用小驼峰+下划线的命名规则，例如:query_port_status(查询网口状态)

3.1.2 文件/类/函数

除了下面的命名规则之外，还需做到“见名知意”，最好使用英文翻译作为名称

• python_files：默认为test_开头
• python_classes：默认为Test开头
• python_functions：默认为test开头

3.1.3 注释

为了代码的可读性，应该在文件和函数头添加相应的注释说明，一些数据转换规则最好也能体现在注释中，而不是每次重读代码或查数据对应表

3.1.3.1 文件注释

文件注释包含文件名，坐着，迭代版本，创建/更新时间，文件实现的功能，有无特殊用法(如:外部传参等python_port_config.py 【参数1】~/log_path  【参数2】~/cache_path)

"""
File Name:   port config.py
Author:      KeYou
Version:     v1.1
Created:     2022/12/20
Description: Converts instructions between hexadecimal and ASCII.
Usage:       N/A

"""

3.1.3.2 函数注释

函数注释包括函数实现的功能，内部传参(分别应该传入什么参数)，返回值(返回值的类型，作用)

def hex to ascii(s: str):
    """
    -function:Converts an instruction from hexadecimal to ASCII.
    -param s:Hexadecimal command to be converted, such as: '4F440006710A'
    -return:s:str,such as:b'oDlxe0\x06g\n'
    """
    return base64.b16decode(s.upper())

3.1.3.3 函数内注释

函数内的注释，阐明一些特殊情况即可，例如bit位的对应关系，无需任何函数都详细注释。

例如上述代码中的注释，直接反馈了config变量中4个bit的组成方式，包括每个bit的对应关系，增加可读性

# config(bit0-3) = force(bit3) + speed(bit1-2) + autoneg(bit0)
    config = “0000"
# 1) autoneg(bit0): on:1, off:0
    if autoneg == "on":
        config = config[:-1]+'1'
    elif autoneg == "off":
        pass
    else:
        print("Invalid input, please re-enter autoneg!")
        return False
# 2) speed(bit1-2): F:01，G:10，FG:11
    …………………………………………………………
# 3) XXXXX: XXXXX
    …………………………………………………………

3.2 函数定义

测试方法应该更具有通用性，方便重构，并且尽可能考虑所有情况，在异常case时给出相应的报错信息，便于出现问题时快速定位

3.2.1 可重构

测试方法应该更具有通用性，方便重构

3.2.2 全面性

基本的异常路径都有考虑到，并给出相应的提示信息，方便问题定位

例如以下示例中，考虑了连接串口时可能出现的两种异常case

1. 插入了串口但未识别到任何串口设备
2. 插入了多个串口但我们需要的串口设备并未被识别到

def open_com(n: int):
    ports = list(serial.tools.list_ports.comports(include_links=False))
    ports_list = []
    for port in ports:
        s = str(port)
        port_list.append(s[:s.find(' ')])
    # 异常case1: 串口列表是空的，提示检查串口连接是否正常
    if not port_list:
        print('No serial port is available, please check the connection!')
        return False
    # 异常case2: 其他的串口设备，不是COMXX开头
    for port in port_list:
        if port[:3] != 'COM':
            print('Wrong serial port, Please check serial ports connection!')
            return False

3.2.3 一致性

方法的实现步骤要和测试用例的步骤保持完全一致，部分执行步骤可按照实际逻辑进行调整

# 测试用例描述如下:
# 测试用例编号&名称
def test_case0l on_g ms to_on_g_ms(self): 
    # step1:打开串口
    ser = open_com(1)
    # step2:配置网口T1-1为自协商打开, 1000M速率，SM都支持
    ser.write(hex_to_ascii(port_config("T1","on","G”,“MS”)))
    # step2的预期结果:网口配置成功
    read_msg1 = ser.read(100)
    assert ascii_to_hex(str(read_msg1)) == result_query_success

    # step3:配置网口T1-2为自协商打开1000M速率，SM都支持
    ser.write(hex to ascii(port config("T2","on",“G”，“MS")))
    # step3的预期结果:网口配置成功
    read msg2 = ser.read(100)
    assert ascii_to_hex(str(read_msg2)) == result_query_success
    
    # step4:查询网口状态
    ser.write(hex to ascii(command query port status))
    port_status =ser.read(100)
    ans = analyse_result(ascii_to_hex(str(port_status)))
    step5:关闭串口(该步骤在代码中被提前，防止用例失败后串口无法关闭)
    ser.close()
    
    # step4的预期结果:网口状态符合预期
    assert ans[0][:3] == ['T1','on','up']
    assert ans[1][:3] == ['T2','on','up']

3.2.4 独立性

用例之间互不干扰，都可以分别执行，也可整体一起随机执行

【例】如3.2.3中测试用例

单个测试用例完成了串口的打开和关闭，无其他资源等待，并及时完成释放，与其他测试用例无任何关联，互不影响，整个测试集可以按照任意顺序执行

总结

本文只是基于某个特定的项目，写了一个较为简单的自动化测试框架说明，并非企业级规范标准，甚至一些英文翻译也是机翻的，不要太在意这些细节。整篇文章可以用作个人的项目搭建练手或者面试项目叙述，仅供参考！

【注】文中有一些英文字母之间的空格可能无法理解其含义，其实是复制到博客时_字符缺失，该字符空缺变成了空格，例如：port connection.py其实是port_connection.py