PageObject（PO）设计模式在 UI 自动化中的实践总结（以 QQ 邮箱登陆为例）

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PO的思想最早是2013年由IT大佬Martin Flower提出的：

martinfowler.com

bliki: PageObject

A page object wraps an HTML page, or fragment, with an application-specific API, allowing you to manipulate page elements for testing without digging around in the HTML.

没错，就是他
— 没错，就是他 —

在他的文章里有这样一张经典样图,图片中展示了测试代码中直接操作HTML元素和使用PO模式将page对象封装成一个HTML页面，通过特定方法来操作元素的对比；如下图：

我们知道，PO主要就是应用在UI自动化测试上(Web端和App端均适用)，因此2015年，Selenium官方给出了PO的设计原则说明：PageObjects · SeleniumHQ/selenium Wiki · GitHub

对官方的原则进行解读，我们可以得到如下的信息：

用公共方法代表UI所提供的功能
如企业微信的通讯录页面，其中有“添加成员”、“批量导入，导出”、“设置所在部门”、“删除”等功能，这些功能都可以封装成通讯录这个UI界面所提供的方法；当然，部分数据较多或者较为复杂，复用性也比较高的话，例如添加成员，也可以单独抽离出来做一个page。
方法应该返回其他的PageObject或者返回用于断言的数据
我们既然以页面为对象进行业务操作，那么一个方法结束后必然要有返回值：
要么返回一个页面，这个页面可以是当前页(因为可能还要在这个页面进行其他操作)，可以是其他页面(我们操作某个方法后很可能会跳转到另一个页面进行下一步操作)；
要么返回需要断言的值，测试用例总归有预期结果的对吧，那么最后肯定要有方法返回一个值，用来给我们做断言，来判断用例执行是否符合预期结果。

不要返回null或者写一个void没有返回值的方法，这样的方法没有意义，既不能为下一步操作创造条件，也不能为用例的断言提供结果。

同样的行为不同的结果可以建模为不同的方法
这个就比较好理解了，拿最简答的登录场景来说：
同样的行为：无论输入的账号密码正确与否，都是按照输入账号密码，点击登录这样的行为去操作
不同的结果：账号密码错误和正确得到的登录响应一定是不同的。
建模为不同的方法：对于登录页来说，就可以根据登录信息正确与否建模出正确登录、账号错误登录、密码错误登录等方法了
不要在方法内加断言
对一个测试用例的执行结果进行判断一定是在测试用例里的，方法只是提供给我们业务上需要的操作，因此断言不要加在方法里，而是应该写在用例里
不要暴露页面内部的元素给外部
我们使用PO的目的就是为了提高测试用例的可读性和可维护性，只要我们人能操作的事，通过page对象封装好的客户端都可以做到；就类似于一个接口，我们只关心请求操作后接口的返回值是什么，而不需要关心接口内部到底是如何工作的
不需要建模UI内的所有元素
一个UI页面可能会包含很多的元素，但是我们只要根据实际业务需求，将我们用的上的元素进行建模即可
以页面为单位独立建模
隐藏实现细节
本质是面向接口编程
page ：完成对页面的封装
driver ：完成对Web、Android、Ios、接口的驱动
testcase ：调用各类page完成业务流程并进行断言
data ：配置文件和数据驱动
utils ：其他便捷的功能封装(可选)

1.3.3 PO的优点

减少例如find click这类样板代码的重复
测试用例的可读性提高，只关心业务流程
测试用例可维护性提高，UI页面频繁被修改了，我们只需要去修改对应PO即可，用例无需修改

说的再多，不如动手，下面以QQ邮箱登录为例，演示PO模式在UI自动化中的应用

2.1 登录场景预设
登录页面提供login功能——LoginPage类+login方法
登录页面内有多少元素并不关心，隐藏内部细节
登录成功和失败会返回不同的页面
loginSuccess——MainPage(进入主页面)
loginFail——LoginPage(停留在登录页)
通过方法返回值判断登录是否符合预期

1）创建基础类BasePage，初始化driver，并封装常用的元素操作方法，如click、sendKeys等

package poshow.page;

import org.openqa.selenium.By;
import org.openqa.selenium.WebDriver;
import org.openqa.selenium.WebElement;

import java.util.List;

public class BasePage {

    public static WebDriver driver;


    public WebElement findElement(By by){
        return driver.findElement(by);
    }

    public List<WebElement> finElements(By by){
        return driver.findElements(by);
    }

    public void click(By by){
       findElement(by).click();
    }

    public void sendKeys(By by,String context){
        findElement(by).sendKeys(context);
    }

    public String getText(By by){
        return findElement(by).getText();
    }
}

2）创建MainPage类，用于登录成功后的返回页面，由于这里并未演示登录后的操作，所以类中无具体方法实现，仅作为loginSuccess后的返回对象

package poshow.page;

public class MainPage extends BasePage{
}

3）创建LoginPage类，继承BasePage类。定义所需元素定位方式并根据操作动作（输入账号、输入密码、点击登录）将其封装成具体的业务操作方法，例如登录成功，用户名错误登录、密码错误登录等，输入的测试数据作为方法的入参传入(username,password)

package poshow.page;

import org.openqa.selenium.By;
import org.openqa.selenium.chrome.ChromeDriver;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class LoginPage extends BasePage{
    //定位器
    By usernameInput = By.name("u");  //获取用户名输入框
    By passwordInput = By.id("p");    //获取密码输入框
    By submitLogin = By.cssSelector("#login_button"); //获取登录按钮
    By ErrM = By.id("err_m");  //获取错误提示信息


    public void openUrl(){
        String url = "https://mail.qq.com/";
        driver = new ChromeDriver();
        driver.manage().timeouts().implicitlyWait(5, TimeUnit.SECONDS);
        driver.get(url);
        driver.manage().window().maximize();
        driver.switchTo().frame("login_frame");

    }

    private void sleepWait(){
        try {
            Thread.sleep(500);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    //业务方法

    /*
    登录方法
     */
    private void login(String username,String password){
        findElement(usernameInput).clear();
        findElement(passwordInput).clear();
        sendKeys(usernameInput,username);
        sendKeys(passwordInput,password);
        click(submitLogin);
    }

    /*
      成功登录
     */
    public MainPage loginSuccess(String username,String password){
        login(username,password);
        return new MainPage();
    }


    /*
     密码错误登录
     message:你输入的帐号或密码不正确，请重新输入。
     */
    public String loginWithErrPassword(String username,String password ){
        login(username,password);
        sleepWait();
        return getText(ErrM);
    }

    /*
    账号为空登录
    你还没有输入帐号！
     */
    public String loginWithErrUsername(String username,String password){
        login(username,password);
        sleepWait();
        return getText(ErrM);

    }

    /*
    密码为空登录
     */
    public String loginWithoutPassword(String username,String password){
        login(username,password);
        sleepWait();
        return getText(ErrM);
    }
}

4）最后创建LoginTest测试类，编写测试用例；用例的编写更接近于人的行为，人想要登录邮箱，只需要依靠用户名和密码完成登录的行为即可，无需关注具体的输入框和登录按钮是如何定位，如何进行输入点击的。并在用例中加入断言进行判断。

package poshow.testcase;

import org.junit.jupiter.api.*;
import poshow.page.LoginPage;
import static org.hamcrest.CoreMatchers.equalTo;
import static org.hamcrest.MatcherAssert.assertThat;

@TestMethodOrder(MethodOrderer.OrderAnnotation.class)
public class LoginTest {

    LoginPage loginPage = new LoginPage();

   @BeforeAll
   static void openUrl(){
        new LoginPage().openUrl();
    }

    @Test
    @DisplayName("密码错误登录")
    @Order(1)
    void loginWithErrPassword(){
        String username = "376057520";
        String password = "123456";
        String expectedErrM = "你输入的帐号或密码不正确，请重新输入。";

        String errM = loginPage.loginWithErrPassword(username, password);
        assertThat(errM,equalTo(expectedErrM));
    }

    @Test
    @DisplayName("账号错误登录")
    @Order(2)
    void loginWithErrUsername(){
        String username = "111";
        String password = "123456";
        String expectedErrM = "请输入正确的帐号！";

        String errM = loginPage.loginWithErrUsername(username, password);
        assertThat(errM,equalTo(expectedErrM));
    }

    @Test
    @DisplayName("空密码登录")
    @Order(3)
    void loginWithoutPassword(){
        String username = "376057520";
        String password = "";
        String expectedErrM = "你还没有输入密码！";

        String errM = loginPage.loginWithoutPassword(username, password);
        assertThat(errM,equalTo(expectedErrM));
    }

    @Test
    @DisplayName("正确登录")
    @Order(4)
    void logSuccess(){
       String username = "376057520";
       String password = "xxx";
       loginPage.loginSuccess(username,password);
    }

}

5）整体结构展示：