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    技术干货分享

    层级关键字驱动的测试用例自动生成

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    作者简介

    虞砺琨,北京邮电大学,计算机科学与技术硕士,工程师。从事嵌入式软件测试工作,曾负责多个国家重点工程航天器软件的第三方测试工作以及软平台开发,目前从事软件测试部典型用例生成的研究与开发工作。

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    摘 要:为了提高迭代式增量星载软件开发中的测试效率和准确性、改善测试脚本和用例的维护性和复用性,在基于关键字驱动的基础上设计了层次化的自动化测试框架模型,提出了对应的层级关键字设计方法。合理的关键字划分隔离了脚本开发人员、用例开发人员和测试执行人员的关注范围,使得框架便于使用、维护和扩展,进一步提高了测试效率;同时能快速的构建需要的测试数据,对于降低嵌入式软件缺陷,提高软件质量有着重要的意义。

    关键词:层级关键字;关键字驱动;自动用例生成

    01

    引言

    随着航天器应用技术的发展,星载软件的开发模式从“文档驱动开发”向“模型驱动开发”转变。为了适应新的开发模式,提高软件的测试效率和准确性,测试过程也越来越多的引入了自动化测试的思想和理念,自动化测试是由以人为驱动的测试行为转化为机器执行的一种过程,是节省人力、时间成本,提高测试效率的测试方法。由于自动化测试更加容易实现更高效,在软件测试领域得到广泛应用,主要用以对待上线软件进行快速回归验证。实践证明,软件自动化测试技术能够帮助软件开发和测试人员在更短的时间内开发出更高质量的产品,通过代替频繁重复的手工测试从而节省了大量的时间开支。同时,自动化测试技术也避免了手工测试出现的人为错误,完成了许多手工测试无法实现的工作。

    02

    自动化软件测试过程

    自动化软件测试过程一般分为三个阶段:测试用例自动生成、测试用例自动执行和测试结果自动分析与判读。如何快速有效的设计一个测试用例集,是软件自动化测试过程中的重点和难点所在,它决定着整个软件测试过程的有效性。目前,自动化用例生成的实现方法主要有两种:一种是脚本开发模式,通过自动化软件的UI界面获取被测系统界面元素,然后直接用脚本语言编写脚本,实现对界面元素的操作以及前后台结果的校验。后续界面变更需要重新修改用例对应的脚本。另一种是录制回访模式,许多测试工具如HP公司QTP、开源测试工具Selenium等都是这样的原理,商业工具通常提供录制的功能,可以记录测试人员的操作,产生测试脚本。

    但这种方法的缺点在于:采用录制的方法,生成的脚本是非结构化的硬编码,这种方式对于测试人员的编程能力要求比较高。为此,产生了一种传统的工作模式:测试人员设计测试用例,形成测试用例文档,开发人员依据该文档实现测试脚本,实际上是将测试用例(自然语言)翻译成脚本语言,调试运行并维护脚本。这样的工作模式带来的问题是:由于前期的需求不明确和理解歧义,测试人员与开发人员之间的交互可能并不能同步,从而增加了人力资源成本与沟通成本。随着软件开发需求的爆炸性增长,不可能提供大量的人力和时间去维护这种传统的工作模式,因此迫切需要一种轻量级的、界限清晰且便于维护和使用的方法应用于系统级自动测试。

    为了克服传统自动化测试方法上的不足,人们做了很多探索和改进,研制了各种测试框架。目前比较流行的自动化测试框架主要有以下几类:第一类属于数据驱动测试框架(The Data-Driven Testing Framework),从测试脚本中抽离出测试数据,形成数据文件,带动测试的执行,形成测试流;另一类比较流行的是关键字驱动框架(The Keyword-Driven Testing Framework),将不同层次的对象和逻辑进行抽象和分离封装,从而减少被测试程序的变更所导致的测试脚本框架的变更维护工作量。但是,这种情况下,测试人员仍然需要学习脚本编程;而且,关键字封装的业务逻辑往往以二维表的方式实现,层次不丰富,难以实现复杂的测试流程控制,其正确性也难以校验。为此,本文提出一种方法,并基于此方法构建了一套基于层级关键字的测试用例自动生成系统,实现了测试驱动、测试脚本、测试数据的分离,测试脚本相当于一份可自动执行的测试用例,提高了测试脚本的可读性和可维护性。

    03

    系统工作原理

    3.1 层级关键字的设计思想

    关键字驱动的核心在于如何设计关键字,我们在设计关键字时,应当充分考虑到其扩展性、稳定性和可维护性等特性。避免设计过多的关键字,造成信息冗余,也不能遗漏关键字,使得某些功能无法精确的描述。

    关键字驱动测试的主要关键字包括三类:被操作对象(Item)、操作(Operation)和值(value)。将测试逻辑按照这些关键字进行分解,形成数据文件。用关键字的形式将测试逻辑封装在数据文件中,测试工具只要能够解释这些关键字即可对其应用自动化。

    层级关键字的设计模式其实就是根据需求使用抽象与封装,把一个业务的实现过程分成不同的层级。提高业务设计的灵活性、可扩展性和可维护性。

    关键字(Keyword)根据架构的区分可分为以下三层结构:

    业务层关键字、公共层关键字和底层关键字。

    业务层关键字:与具体业务关联,调用底层和公共层关键字。面向软件用户和测试执行人员,对应软件工作流程的核心步骤,用来组织和管理测试工程。

    公共层关键字:与程序具体功能关联;面向脚本开发人员,对应核心步骤的主要功能模块,用来组织和管理测试脚本库。

    底层关键字:为公共关键字和特性关键字提供接口。面向脚本开发人员,对应主要功能模块的单元算法。

    基于层级关键字的测试脚本可以将关键字按照一、二、三级进行设计,对其功能进行划分,可以分为用例层、脚本层和操作层。自动化测试系统正是通过对用例进行逐层的调用,从而实现自动测试用例的生成。一级关键字的测试表是一种概要设计,将各个功能点进行有机罗列,以覆盖测试目标。一级关键字可以通过索引搜索二级关键字驱动。二级关键字驱动测试是对系统的详细测试,可以将用例的每个脚本进行逻辑测试,二级关键字可以搜索三级关键字的信息搜索表。三级关键字为底层公共操作构建库,其测试的是最小单位。二级关键字驱动测试与三级关键字驱动测试是组合测试套件。

    3.2 分层用例的实现

    3.2.1 用例层

    用例层是测试脚本的最高层,通过关系表对所有的测试用例进行宏观上的描述,对应任务层关键字。在用例表中存放用例名及用例概述信息。用例层只关注于测试用例对功能点的覆盖情况,而不必考虑其具体的操作过程,从而实现了用例描述与具体实现细节的分离。这样做的另一个好处是测试用例设计人员通过用例层在设计用例时可以很快的根据测试需求说明列出所有的用例,在对用例进行维护时可以很快的检查。

    3.2.2 脚本层

    脚本层实现从用例层到操作层的映射,对应中间层关键字,它只关注于用例的操作过程、测试输入数据的存放位置,不必考虑用例的设计和操作实现细节。其映射关系存储在XML 文件中。XML是一种开放的定义严格的可扩展标记元语言,使用XML的格式来组织和管理这种层次化关系,可以降低测试脚本与测试工具的耦合度和脚本的编写难度,并提高测试系统的灵活性和可扩展性。

    3.2.3 操作层

    操作层对应底层关键字,它对每一个操作步骤具体实现其细节,只关注操作本身,通过对被测软件的功能进行分析,结合软件的测试输入文档,抽取驱动被测程序执行测试时的所有操作。抽取的操作存放在关系表中,表中包含了操作名及其动作以及参数信息。操作名是对操作抽象出的逻辑关键字,是操作的最小单位,不允许再被分解。操作描述信息的目的是对具体操作的解释,方便其他人理解,便于以后的维护和复用。

    依据层级关键字的分层用例架构如下图:

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    图1  分层用例架构

    04

    测试用例自动生成

    用例自动生成系统组织和管理测试工程,由测试脚本集和测试用例集组合而成。在回归测试中,每一个测试工程都是可以重复执行的。每一个核心关键字对应多个中间关键字,每一个中间关键字对应一个测试脚本和多个底层关键字,一个底层关键字对应一个底层单元模块。基于XML语言的可扩展性,测试工程采用XML的格式来组织和管理这种层次化关系。每个测试工程包含多个测试任务,多个测试任务的脚本集合可以引用公共的底层关键字库。

    测试用例自动生成软件的主要用例说明如下:

    (1)测试用例表:根据被测软件输入文档、软件应用领域的相关知识等确定测试的内容,选择业务层关键字,并列出将要执行的所有用例数据层输入,对测试用例进行自然语言描述。表达形式如:用例表={(用例名I,用例描述)|i=1,2…N}。

    (2)脚本表:脚本的设计是参考测试用例的设计过程进行的,两者可以同时进行,方法具体如下:测试人员根据测试用例的执行过程为其映射中间层关键字,并配置测试数据的属性,填入XML表中。表达形式如下:测试脚本={测试用例I|i= 1,2…},而测试用例={数据位置,步骤1,步骤2….步骤n},测试数据={输入1,输入2…输入n},数据表 = {VAR1,VAR2 … ,VARn},而VAR={VAL1,VAL2…VALn}[3]。

    (3)操作表:根据已有的测试用例表和脚本定义公共的底层关键字库,同时要注意底层关键字为原子动作,避免和其他底层关键字交叉、重叠,或者遗漏必要的操作属性。表达形式如下:步骤表={(操作名I,动作名I,参数I)|i=1,2…N},参数={参数1,参数2,…参数N}。

    相关表及属性配置完毕后,测试用例自动生成软件可提取业务层关键字和所有用例层输入,通过层级解析关键字与XML表,即可定义测试用例的输入域、操作流程及数据驱动等,由此组成一个完整的测试用例逻辑。该测试用例结构清晰,逻辑性和可读性良好,覆盖路径全面,结合用例描述即可等同为一个测试说明文档。

    公共层关键字是针对业务层梳理出的操作过程,它既可以描述出测试功能点的实现逻辑,同时也与测试用例自动生成工具解耦;底层关键字为测试用例自动生成工具操作的核心,驱动被测程序执行测试时的所有操作。公共层关键字与底层关键字样例如下:

    表1  公共关键字实例

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    以往用手工测试进行软件回归迭代时,由于业务场景的变更,数据驱动方式发生变化,测试人员必须手动修改用例表,脚本表以及数据表,工作量大且容易出错。使用层级关键字来进行回归用例设计,用户无需关注底层关键字,即可实现用例的复用:

    表2  自动化测试情况统计

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    以一个回归测试的接口模块为例,用例数量为30个,如果此部分的测试用例全部采用手工测试,包括修改测试数据、修改用例步骤和回归测试文档,则需要10个小时,而使用关键字复用的方法,只需要1个小时即可生成全部所需用例。

    05

    结语

    分层架构的用例自动生成技术,实现了测试脚本的分层设计,提高了测试脚本的可读性和可维护性,降低了脚本编写的难度。解决现有脚本化自动测试方法中将测试驱动、测试逻辑、测试数据混杂在一起,实现基于配置模型的测试过程,对于基于模型开发软件的测试方法起到了良好的促进作用。经实践表明:使用三层关键字架构,通过XML配置关系层次表,存放在相应的数据库中,其结构特性增强,维护和管理也更加方便;依靠分层的结构提供了不同的复用粒度和复用方式,在软件迭代回归过程中表现较好。因此分层关键字驱动的测试用例自动生成将具有更强的生命力和发展前景。下一步要将工具进一步完善,同时对用例结果自动判读进行研究,进一步提高测试自动化程度。

    文章审核:  陈华南 董燕

    ~ END ~

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  • 如其名,robot framework (以下简称RF),它不是工具,是个通用的框架,利用关键字驱动,其case采用表格形式易读,且支持BDD, 可容纳各种外置库,当然其自身也有内置的基本库。 本文基于selenium Library这个外置库...

    英文好的同学请直接移驾 robot framework 的官网 喔~

    Robot Framework简介

    如其名,robot framework (以下简称RF),它不是工具,是个通用的框架,利用关键字驱动,其case采用表格形式易读,且支持BDD, 可容纳各种外置库,当然其自身也有内置的基本库。 本文基于selenium Library这个外置库对其使用展开介绍.

     

    环境搭建[参考此处] 本文以windows为例

    1.由于RF是基于python实现,第一步安装python-2.7.3(因为RF目前只支持2.7以下的python版本),配置环境变量加入path。

    2.安装RF-2.7.7, 至此 cmd 中验证 `Pybot --version` 出现RF和Python的版本说明安装成功。

    3.编辑器RIDE的安装(需要先装好wxPython),设置关键字的字体颜色的插件安装

    4.安装 selenium Library (case中import该library后,在ride中F5可以看到这个library所有支持的关键字)

     

    一个RF例子

    可以clone我github上[repositories]
    导入RIDE,目录结构很简单,就两个文件 ‘firstOne.tsv’ 和 ‘keywords.txt‘
    firstOne 其实是testsuit,包含了一个case ‘Login Should Succeed When the Correct Account Entered’

     

    *** Settings ***
    Suite Setup      Start Selenium Server
    Suite Teardown      Stop Selenium Server
    Test Setup      Setup Test
    Test Teardown      Close Browser
    Test Timeout      1 minute 20 seconds
    Library      Selenium Library
    Resource     keywords.txt

    *** Variables ***
    ${username}     honghong080808
    ${password}     what's passwodd

    *** Test Cases ***
    Login Should Succeed When the Correct Account Entered
    [Timeout] 1 minute 30 seconds
    Input Text     username ${username}
    Input Text     password ${password}
    Click Button     loginBtn
    Wait Until Page Loaded     60 seconds
    Set Selenium Speed     3 seconds
    Page Should not Contain      ${username}

     


    keywords 文件可以理解为自定义函数 ,当然也可以追加到firstOne合并成一个文件

    *** Keywords ***
    Setup Test
    [Timeout]    2 minutes
    Open Browser     http://mail.163.com/    ie
    Maximize Browser Window



    OK, 在RIDE中跑一跑吧。。。




    转载于:https://www.cnblogs.com/GGHHLL/archive/2013/06/07/3123604.html

    展开全文
  • Robot Framework是一种基于Python的可扩展关键字驱动自动化测试框架,通常用于端到端的可接收测试和可接收测试驱动的开发。可以用于测试声明涉及到多种技术和接口的分布式的,异构的应用系统。 测试用例位于HTML...

    一、Robot Framework框架简介

            Robot Framework是一种基于Python的可扩展关键字驱动自动化测试框架,通常用于端到端的可接收测试和可接收测试驱动的开发。可以用于测试声明涉及到多种技术和接口的分布式的,异构的应用系统。

           测试用例位于HTML或者TSV(以tab分隔值)文件,使用在测试库中实现的关键词来在测试中运行程序。因为Robot Framework 是灵活和可扩展的,所以它很合适用于测试具有多种接口的复杂软件:用户接口,命令行,web service,编程接口等。

        模块化结构如下图所示

     

    三、Robot Framework基础

    1. 变量

    变量是 Robot Framework的完整特征,它们能在测试数据的大多数地方被使用。最常见的是,在测试用例表和关键字表中被用于关键字的参数,但是所有设置的值中都允许使用变量。一个普通的关键字名称不能使用变量来指定,但使用内建关键字Run Keyword 可以获得这种效果.

    • 标量:语法${scalar}。当在测试数据中使用标量变量时,他们将被分配的值所代替。
    • 列表变量:语法@{LIST}。列表变量是复合变量,可以分配多个值给它。
    • 内建变量:
      • 操作系统相关的变量
      • 数字变量:变量语法可以用来创建一个全是整型和浮点型的数字:整形${80}、浮点型 ${3.14}
      • Boolean变量:${true/false}
      • Null/None变量: ${null/None}
      • 空格${SPACE}和空${EMPTY}变量

    2. 测试文件语法

    1. 测试用例的组织层次结构:

    • 在测试用例文件(test case file)中建立测试用例;
    • 一个测试文件自动的建成一个包含了这些测试用例的测试集(test suite);
    • 一个包含多个测试用例文件(test case file)的目录构成更高级别的测试集;
    • 一个测试集目录可以包含其他测试集目录

    此外,还有:

    • 测试库(Test libraries)包含最低级别的关键字
    • 资源文件(Resource files)包含变量和更高层次的用户自定义关键字
    • 变量文件(Variable files)可以提供比资源文件更灵活的方式创建变量

     

    3. 支持的文件格式

          测试数据被定义为表格形式,无论是使用超文本标记语言(HTML),制表符分隔值(TSV),纯文字,或 reStructuredText格式。Robot Framework通过文件扩展名为其选择一个测试数据解释器。只为HTML和TSV 两种文件格式提供了模板。

     HTML文件模板:

      

     

    TSV文件模板:

     

     

     4. 测试数据表格

    测试数据被组织在以下四种表格中。这些测试数据表格通过表格的第一个单元格被识别,下列表格的最后一列列出了可以做为表名称使用的不同别名。

    在一个测试文件中,Setting与Test Case是必须要有的。

    Table name    Used for Aliases  
    Setting table   1.导入测试库,资源文件和变量文件
    2. 为测试集和测试用例定义元数据
    Setting
    Settings
    Metadata

     

    Variable table
    定义可以用在其他地方的测试数据的变量 Variable
    Variables
    Test case table 通过可用的关键字创建测试用例。 Test case
    Test cases

    Keyword table

    通过低级别关键字创建用户自定义关键字 

    Keyword

    Keywords

    User Keyword

    User Keywords

     

     

    四. 创建测试用例实例

    下面以官网自带例子(Quick Start Guide)说明如何创建测试用例,测试文件使用HTML格式,为理解及设计方便,将以下各表放在一个html文件中。

    1.  首先编写Setting table

     

    Setting  Value  Comment 
    Library  OperatingSystem   
    Library  testlibs/LoginLibrary.py #导入用户自定义库 
    Test Setup Clear Login Database #每个测试用例执行时会先执行setup
    Test Teardown    #每个测试用例执行完后会执行teardown


     

    2. 编写测试用例

     Test Case  Action Argument   Argument Argument 
     User can create an account and log in Create Valid User fred P4ssw0rd #关键字驱动,即:调用keyword表中的同名关键字
      Login fred P4ssw0rd    
    Creating user with invalid password should fail [Template] Creating user with invalid password   #加上[Template]后则关键字驱动变为数据驱动
      abCD5 ${PWD INVALID LENGTH}    
      abCD567890123 ${PWD INVALID LENGTH}    

     

     

    3. 使用关键字

     

    Keyword  Action Argument   Argument Argument 
    Clear Login Database  Remove file ${DATABASE FILE}     
    Create Valid User [Arguments] ${username} ${password}  #定义关键字可以理解为定义函数实现
      Create user ${username} ${password} #Create User为LoginLibrary.py中定义的关键字,robot Framework会忽略下划线
      Status should be SUCCESS   #同上
    Login [Arguments]   ${username} ${password}    
      Attempt to login with credentials ${username} ${password}   #同上
      Status Should Be   Logged In    
    Creating user with invalid password  [Arguments] ${password} ${error}  
      Create user username ${password}  
      Status should be   Creating user failed: ${error}     
             

     

    4. 使用变量 

     

    Variable  Value
    ${DATABASE FILE} ${TEMPDIR}${/}robotframework-quickstart-db.txt
    ${PWD INVALID LENGTH} Password must be 7-12 characters long
       

     

    5. 自定义关键字返回值

    用户关键字也可以返回值,返回值使用[Return]定义。该值可以赋给测试用例中的变量或其他关键字。

     Test Case Action  Argument  Argument 
     One return value ${return} =  Return one value  
      Should Be Equal  ${return} one 
     Two return values  @{list}= Return two values   
       ${first} ${second} = Return two values 
           

     

     Keyword  Action Argument  Argument
     Return one value  [Return] one   
     Return two values  [Return] one  two

     

    五. 测试用例的执行

    测试用例完成后,就该是执行了,这非常简单:打开命令窗口,进入测试集所在目录,然后输入命令:pybot XXX.html即可。

    当目录下有多个测试文件时,直接输入测试文件所在的目录名,则所有测试文件都会执行,且每个测试文件作为一个测试集,这在测试报告中有所体现。

     

    六、测试库

     1. 八个标准库,可以直接导入使用。

    2. 扩展库,需要下载安装后才能使用。

    3. 用户自定义的Test Library库文件

    这个库文件是将待测程序的所有接口函数提出来,使用python写的一个Library文件。需要一定的编程基础才能很好的写出测试所需的接口库函数。

     

    七、其它

     在一个测试集中,可能包含多个测试文件,为重用关键字及变量,可以将关键字及变量单独生成文件,然后在测试文件的setting中导入资源文件即可。

     

     Setting  Value
     Resource Variable.html
     Resource  keyword.html
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    二、robotframework安装

    通过pip install robotframework来进行安装

    三、selenium库安装

    通过pip install robotframework-seleniumlibrary来进行安装

    以下安装完成后pip.exe list查看安装情况

    158edb9b5ec7cceb8415f9b7bdab48ef.png

    四、pycharm插件安装

    文件->设置->plugins->intellibot,下载安装

    8d0653503b357fe438caa11b5f3b2c33.png

    五、pycharm配置

    1、文件->设置->编辑器->文件类型->Robot Feature

    确保(*.txt)( *.)( *.robot)三个类型,没有的话添加以下

    02026f6a3aaba543222b914020f4ed7e.png

    2、文件->设置->工具->外部工具

    添加robot run(自定义)执行工具

    Program:D:Python37Scriptspybot.bat(根据本机python下目录调整)

    Arguments:-d log $FilePath$

    Working directiory:$ProjectFileDir$

    19292e9aaf4fa79cc8f690fa7ebd23a3.png

    六、执行

    建立rf脚本,编辑脚本语句如下,使用外部工具执行:

    a3dff29179b324a01a8cc25fa1de5b49.png

    浏览器自动化实现

    15b25e1bd4127f115ac5854fcdbff934.png

    查看运行结果

    b44eaeab1404cc0fc6da4f0e4cd5a69d.png

    七、查看报告

    根据上一步运行结果得报告路径打开查看相应测试报告,如下:

    7246dfc7fa53075939d0404f84b50202.png

    源码获取私信小编01

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  • RF工具简介与环境搭建

    千次阅读 2018-05-31 15:51:22
    具有良好的可扩展性,支持关键字驱动,可同时测试多种类型的客户端或接口,可以进行分布式测试执行。主要应用于验收测试和验收测试驱动开发(ATDD)。二,环境搭建1,安装Python(1)下载地址:...
  • robot framework是基于python开发的一套开源的基于关键字驱动的自动化测试框架,可以实现app,web,接口等内容的测试,提供了丰富的关键字和日志功能。虽然是基于python开发的,但是robot framewo...
  • 1-RF简介与安装

    2021-03-01 20:30:26
      RF是基于python的自动化测试框架,是关键字驱动。和pytest功能类似,但语法不同,RF不需要写python代码,pytest需要。 RF优点 自带测试报告功能,无需安装插件 定义灵活易理解的测试用例执行控制(包括初始化和...
  • 具备良好的可扩展性,支持关键字驱动,可以同时测试多种类型的客户端或者接口,可以进行分布式测试执行。主要用于轮次很多的验收测试和验收测试驱动开发(ATDD)。 特点: 1.测试用例使用文本文件(TXT或者TSV文件...
  • Robot Framework是一个基于Python可扩展地关键字驱动的测试自动化框架,使用Apache License 2.0,由Robot Framework Foundation开发和赞助。Robot Framework被广泛地使用在端到端地验收测试以及ATDD(acceptance-...
  • 具有易于使用的表格测试数据语法,并使用关键字驱动测试方法。 整体结构图: 安装:在python3 环境下使用pip install robotframework 命令 安装成功之后,可以在以下目录找到其核心源码,包含很
  • UFT工具简介

    千次阅读 2015-10-16 22:03:44
    UFT  UFT是一种自动测试工具。使用UFT的目的是想用它来执行重复的自动化测试,主要是用于回归测试和测试同一软件的新版本。...采用关键字驱动的理念以简化测试用例的创建和维护。它让用户可以直接录制屏幕上的操作流

空空如也

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