接口测试全流程梳理和关键技术

张云 魏强 何永江 付征

（1.中国民航信息网络股份有限公司 北京市 100000 2.北京市民航大数据工程技术研究中心 北京市 100000）

（3.沈阳民航东北凯亚有限公司 辽宁省沈阳市 110000）

1 引言

根据研发中心“松耦合，强管理”的技术原则，系统内各软件越来越多，各软件之间通过接口进行交互。自2020年开始，研发中心着力打造PSS 对外服务接口体系。因此，接口测试的需求近期明显井喷。如何校验字段繁多结构复杂的接口功能、如何设计规范化的测试用例、如何实现回归测试是接口测试中的三大难点。

2 接口测试现状

在2018年对Service API（简称SAT）接口的测试过程中，我们发现，手工测试存在报文拼接出错率高、字段覆盖不全等诸多风险。经研究，可以通过报文自动化拼接的方式来实现接口的自动化测试。

自动化测试能大大减少人工投入、显著提高工作效率。但是，由于自动化测试的学习成本比较高，所以接口测试的自动化目前还没有大规模推广和普及。本文通过读取接口文档、自动生成字段结构测试用例和字段校验用例等技术手段，使接口的自动化测试流程化、工具化，从而达到减少学习成本、提高工作效率的目的。

3 接口测试全流程梳理

3.1 接口测试原理

接口，Application Programming Interface(API)，在软件领域泛指不同功能之间的交互通信部分。接口测试，一般与页面测试进行区分，是直接测试接口功能的一种测试类型。通过软件测试的理论和方法去测试接口，找出接口的功能缺陷，从而验证服务端是否满足了它所提供的服务。

3.2 接口测试流程介绍

接口测试流程根据软件项目所采用的开发模式而略有不同，通常的测试流程如下：

（1）接口文档分析；

（2）接口用例设计；

（3）用例评审；

（4）接口测试环境搭建；

（5）接口用例执行；

（6）缺陷提交；

（7）回归测试；

（8）测试报告和交付物提交。

3.3 接口测试用例设计方法

图1：Jenkins 自动部署设置

图2：自动执行时间设置

接口测试总体分为功能和非功能的测试。非功能方面一般需要测试接口的性能、安全方面，功能测试需求根据软件测试的理论方法进行用例的设计。常见的测试设计如下：

3.3.1 性能测试

（1）响应时间；

（2）吞吐量；

（3）并发数；

（4）服务器资源使用率（CPU、内存、IO、网络等）。

3.3.2 安全测试

（1）敏感信息是否加密；

（2）传输过程是否加密；

（3）日志系统；

（4）恶意请求测试；

（5）SQL 注入测试。

3.3.3 功能测试

（1）业务功能测试（正向场景、反向场景、错误场景）；

（2）边界分析测试（业务规则边界、参数边界）；

（3）参数组合测试；

（4）异常情况测试（系统异常、网络异常、重复请求、分布式测试、事务测试等）。

图3：自动执行脚本设置

图4：自动发送结果邮件

图5：查看结果

图6：重点标红失败的接口

3.4 接口用例执行

对于接口用例的执行，可以根据测试人员的能力选择适合的测试方式，不同的测试方式会有效率、质量上的差异。本文列举了业界应用最广泛的3 种方式：

3.4.1 工具测试

常见的工具有SoapUI、Postman、Jmeter，采用工具测试对测试人员的能力要求较低，但是测试过程会由于测试工具的局限性而受到影响，如果测试工具不支持则不能满足测试的特殊要求。

3.4.2 代码测试

对测试人员有较高的代码能力要求，测试通过编写程序代码来构造自己的测试框架，并且可以根据自身的需求随意的扩展代码，可以打造出完全符合需求的测试程序。

3.4.3 平台测试

适用于较大型的软件项目，项目组有测试开发人员专门编写统一的、适合本项目或者本公司需求的接口测试平台。如此打造的接口平台可以不断迭代功能，从而满足层出不穷的需求，且对执行测试的人员没有较高的代码能力要求。

图7：抓取接口页面的接口信息

3.5 中航信Service API项目接口测试实例

3.5.1 测试工具

由于项目组初期人员较少，测试人员没有较强代码能力，经项目组研究选择了SoapUI 作为测试工具。SoapUI 本身有着强大的接口测试功能和良好的用例管理功能，并且可以通过脚步插入的方式进行功能扩展，可以满足SAT 的绝大部分测试需求。

图8：生成SoapUI 格式的全字段请求

3.5.2 测试用例生成

使用Python 编写工具从网页版的API 文档中抓取信息、生成请求并整合成SoapUI 的Test Suite 文件，根据接口逐一生成Test Suite 文件作为测试用例。技术细节请见第4 章。

图9：生成SoapUI Test Suit

3.5.3 测试执行

使用soapUI 工具导入生成的Test Suite，再在工具中进行点击、执行。

3.5.4 回归测试

将测试过的Test Suite 放在Git 仓库中，使用Jenkins 集成测试环境、测试脚本，并在Jenkins 中设置每天早上自动执行Test Suite中的用例，自动生成报告发送给相关人员。如图1 至图6 所示。

4 关键技术研究

4.1 使用测试工具

（1）SoapUI（开源接口测试工具）；

（2）Python（测试程序开发工具），按照如下模块：

1.bs4

2.Paramiko

3.ElementTree

4.2 程序概要设计

程序分为如下四部分：

（1）按照接口的url 地址，抓取页面，返回接口信息；

（2）根据抓取接口，生成SoapUI 格式的全字段请求；

（3）步骤（1）和（2）的内容，生成包含接口全部必填校验和字段内容校验的Test Suit，供导入SoapUI 后自动执行：

1.根据接口信息，生成必填字段校验，和字段内容校验的正、反用例测试点和对应的断言；

2.必填字段测试请求和断言：如是普通字段，则从全字段请求中移除此字段，如是数组中的一个元素，则清空此数组；

3.字段内容校验测试请求和断言：生成此字段的参数化soapUI请求，自动为参数化字段分配此字段校验规则对应的测试数据，根据数据，生成此soapUI 请求的断言；

4.全部请求按照soapUI 的Test Suit 格式生成为一个xml 文件，供SoapUI 导入使用。

4.3 程序详细设计

4.3.1 抓取接口页面的接口信息

实现思路：

（1）Python 中著名的第三方库BeautifulSoup 可以用于解析网页；

（2）Confluence 页面的授权，可以通过http 访问登录页面后保存cookie，使用cookie 验证以减少认证时间；

（3）通过标题名称，控制访问的页面区间，通过输入参数["req","res"]，确定返回页面的请求信息还是返回信息；

（4）把搜索到的信息，按照字典格式返回，共后续程序使用。

抓取接口页面的接口信息如图7 所示。

4.3.2 生成SoapUI 格式的全字段请求

实现思路：

（1）获取到接口信息后，使用ElementTree，逐级构造XML请求。

（2）若JSON 请求格式不能直接通过XML 转换，需要按照如下步骤转换：

1.读取接口字典；

2.遍历XML 请求，结合接口字段，判断当前节点类型：是普通接口，直接转换，同时需要注意值类型的转换；该节点下包含其他节点，则此节点创建为数组结构，如A 字段，转换为A：[],此节点下的结节，不填写名称，而向此数组中添加值即可。

生成SoapUI 格式的全字段请求如图8 所示。

4.3.3 生成SoapUI Test Suit

实现思路：

（1）使用此接口的全报文字段，作为后续请求生成的基础；

（2）解析全报文信息，可以把报文按照TestSuit，TestCase，Json 请求，XML 请求，参数设置、断言这几部分；

（3）通过Confluence 上的接口文档，可以获取每个请求字段的属性，是否必填，类型，父节点等信息；

（4）对于属性的校验，可以通过程序自动生成有效，无效等价类或者文件的方法，生成对应的用例和断言；

（5）对于M 字段的校验，可以通过程序，自动从全字段报文中，去除此字段，然后添加对应的用例和断言；

（6）这个脚本，其实是要给文本处理脚本，使用Python 抓取接口请求信息后，使用请求信息中内容，生成符合SoapUI 接口要求的XML 文档。

生成SoapUI Test Suit 如图9 所示。

5 总结

通过对接口测试全流程、用例设计以及接口自动化技术等的梳理，SAT 测试人员对相关的流程、范围和方法等都有了全面深入的了解，能设计出更完善的测试用例，提高了测试质量。此外，关键技术的研究，使得测试流程自动化正逐步取代手工操作，大大提高了测试效率。同时，随着研究的深入和技术的不断加强，测试人员已经有能力优化测试流程，从而形成了双向拉动的良性循环。经过一年的不断实践和改进，测试用例的平均设计时间已从3 天缩至1天，测试执行效率提高了30%，接口的回归测试周期也大大缩短。

接下来，将在工作中做更加全面的改进和提升，使接口测试流程更加顺畅、用例设计更加完善、自动化程度更加提高，以进一步提高接口测试的质量和效率。