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什么是端到端测试？ 它是如何工作的？
端到端测试，也称为 E2E 测试，是软件测试和质量保证的一个方面，用于从头到尾验证软件程序的功能和性能。 它涉及测试整个软件堆栈，包括用户界面、API、数据库以及与外部系统的集成。 其主要目的是验证软件的行为，发现在整个用户旅程中可能出现的任何缺陷，并确保软件满足其预期目标。
自动化测试工具在端到端测试中至关重要。 它有助于创建和执行测试用例，模拟复杂的用户行为并验证应用程序内的信息流，确保整个软件堆栈的正常运行。
现代软件在多个系统之间同时交互，突出了端到端测试的重要性。 即使单个组件在隔离状态下运行良好，它们与其他系统的集成也可能带来挑战。 端到端测试可确保所有软件系统组件协同工作。 软件测试人员使用此方法来检测和解决软件组件和子系统之间的任何接触点可能出现的问题。
端到端测试的意义
端到端测试适用于各种场景和系统。 以下示例重点介绍了端到端测试在不同系统架构和测试环境中的应用。
多层系统
具有多层的复杂系统需要端到端测试，以确保跨不同阶段更好的连接性和工作流程。 它验证各个层的工作流程是否顺畅，验证组件和子系统之间的交互。
后端测试
端到端测试允许测试软件系统的隐藏层，例如数据库和应用程序层。 通过验证这些后端层的功能和性能，端到端测试验证程序的功能和稳定性。
一致的用户体验
用户体验应在不同的平台、设备和工作环境中保持一致，以便为用户提供令人满意的体验。 作为端到端测试的一部分，前端测试有助于确认用户界面、交互和用户体验在各种设置中的一致性。
分布式环境
云环境中的应用程序涉及多个互连的组件和服务。 在这种分布式环境中，持续的端到端测试对于验证各种组件的集成、功能和性能以及确保不间断的通信和数据交换至关重要。
集成测试
端到端测试测试不同系统、模块或服务之间的交互和兼容性。 通过模拟真实场景，端到端测试验证集成组件中的数据和流程是否顺畅流动，识别系统集成过程中可能出现的任何问题或差异。
工作流和业务流程验证
端到端测试对于验证具有复杂工作流或业务流程的系统中的操作流至关重要。 这种测试方法可确保系统正常运行，并在整个工作流程中提供预期的结果。
跨平台测试
端到端测试验证不同操作系统、浏览器和设备之间的软件兼容性。 它确保软件按预期运行，并在不同的平台和设备上提供一致的用户体验。
持续集成和部署
端到端测试对于持续集成和部署 （CI/CD） 管道至关重要。 它确保软件在所有阶段（包括开发、集成和部署）都经过全面测试，以检测在自动发布过程中可能出现的任何问题或回归。
端到端测试生命周期
端到端测试生命周期由四个关键要素组成：
- 测试计划
- 测试设计
- 测试执行
- 结果分析
测试计划
测试规划涉及定义端到端测试的目标、范围和方法。 它包括确定测试目标、确定资源和时间表以及建立测试环境。 在此阶段，测试团队与利益相关者合作，以了解需求并定义测试策略。 测试规划为后续的端到端测试阶段奠定了基础。
测试设计
根据测试设计中的规范建立合适的测试环境。 这涉及使用现有测试环境或设计新环境。 进行风险分析和资源利用率分析，分配资源。 还开发了测试用例以涵盖所需的方案。
测试执行
在测试执行期间，测试用例在本地和远程执行。 测试执行可以是手动、自动或两者兼而有之，具体取决于应用程序的性质和可用资源。 持续监控测试结果，以确保它们与原始测试计划保持一致。 执行过程中遇到的任何偏差或问题都会被记录下来并传达给开发团队，以便迅速采取行动。
结果分析
测试结果在结果分析阶段进行审查。 测试团队比较实际结果和预期结果，以确定软件是否符合所需的质量标准。 如果发现任何缺陷，则会记录这些缺陷，确定其优先级，并将其报告给开发团队以解决问题。 结果分析还涉及生成测试报告，并向利益相关者提供有关应用程序发布准备情况的反馈。
端到端测试方法
水平测试
在端到端测试中，水平方法在系统架构中相互平行的多个模块或层之间进行测试。 它验证各种系统元素（如用户界面、API、数据库和外部系统）之间的集成和通信，例如，在线订购系统，其中不同部件需要协同工作。 水平测试验证用户帐户、产品库存和装运信息是否正确集成到系统中。
垂直测试
垂直测试访问应用程序的每个事务。 它从顶层开始，系统地评估每个后续应用层。 让我们举一个利用 HTML 与 Web 服务器通信的 Web 应用程序示例。 在这种情况下，需要 API 来生成用于与数据库交互的 SQL 代码。 鉴于这些计算方案的复杂性，执行彻底的验证和重点测试变得至关重要。
端到端测试结合了白盒和黑盒测试方法的优点。 它使用功能和架构方法验证软件或程序的功能。 测试人员更喜欢这种类型的测试，因为它有助于防止重大错误，例如丢失错误或创建无法验证实际场景的测试用例。 在为端到端测试创建测试用例时，必须考虑最终用户，测试当前系统功能，考虑各种情况，并关注不同的系统场景。 如果获得所需的结果，则认为测试用例通过。 否则，在确定故障区域时需要重新运行。
如何执行端到端测试
进行端到端测试所涉及的步骤如下：
第 1 步： 定义测试方案
确定并记录需要执行的特定测试方案。 这些方案应密切模拟真实的用户交互，包括所有程序元素和支持系统。
第 2 步： 设置测试环境：
创建类似于生产环境的测试环境，以确保可靠和准确的测试结果。 这涉及配置硬件、软件、网络和其他组件以反映实际的部署环境。
第 3 步： 执行测试场景
运行定义的测试方案，包括功能和非功能测试。 功能测试评估软件是否符合所需的规范，而非功能测试评估性能、安全性和可用性。 使用手动和自动测试技术来实现全面的测试覆盖率。
第 4 步： 评估测试结果
分析从测试阶段获得的结果，以确定需要注意的任何弱点或问题。 根据已识别问题对应用程序和严重性级别的影响确定问题的优先级。
第 5 步： 报告和跟踪
记录测试期间遇到的所有问题，并分配适当的团队成员负责及时解决每个问题。 维护系统的跟踪机制，以监控问题解决的进度。
第 6 步： 重新测试和验证修复
解决问题后，重新测试应用程序以验证修补程序的有效性。 确保应用的修复解决了已识别的问题，而不会引入新问题或回归。
第 7 步： 最终签核
一旦所有识别的错误都得到纠正和重新测试，从相关利益相关者那里获得最终签字，以表明该软件已准备好发布。
通过遵循这些步骤，开发团队可以建立专业的端到端测试方法，从而提高软件应用程序的质量和可靠性。
端到端测试的优势
执行端到端测试有几个好处。 其中一些好处包括以下内容。
确保应用程序的正确性和运行状况
在端到端测试过程中，软件应用经过数据、业务规则、集成、展示等各个层面的全面测试，确保其正确性和完整性。
增强信心
跨多个平台和设备执行端到端测试，以验证应用程序的预期功能并增强对其性能的信心。
降低风险
通过在每次冲刺和迭代后进行彻底的测试，端到端测试降低了未来失败的可能性，从而降低了潜在风险。
减少重复性工作
端到端测试有助于更彻底的测试，从而减少故障实例，从而减少重复测试工作的需求。
节省成本和时间
自动化端到端测试可以缩短测试周期。 这在应用程序维护和增强过程中节省了时间和成本。
增强用户体验
端到端测试通过测试整个用户旅程，确保为最终用户提供顺畅无缝的体验。 它验证所有特性、功能和交互是否按预期工作，从而提供可靠且用户友好的应用程序。
端到端测试挑战
尽管端到端测试提供了一些优势，但也带来了一些挑战。 以下是端到端测试的常见挑战：
复杂性和耗时性
端到端测试涉及测试整个应用程序堆栈，包括多个模块、接口和系统。 这种复杂性通常会导致测试执行时间过长，使其非常耗时且占用大量资源。 协调和同步各种组件和依赖项可能具有挑战性，尤其是在具有复杂工作流的大型应用程序中。
测试环境设置和维护
为了执行端到端测试，设置了一个稳定的测试环境，该环境反映了生产环境。 这涉及配置和集成各种系统、数据库、服务器和第三方服务。 维护测试环境变得至关重要，因为任何组件的更改或更新都会影响整个测试过程。 确保跨多个设置的数据完整性和一致性可能很困难。
测试数据管理
端到端测试需要各种测试数据来模拟不同的场景。 管理和维护测试数据可能很复杂，尤其是当应用程序与外部系统交互或涉及复杂的数据依赖关系时。 生成和维护涵盖各种边缘情况和场景的测试数据可能具有挑战性。 此外，确保数据隐私和法规遵从性至关重要，尤其是在处理敏感信息时。
调试和问题隔离
由于应用程序组件的互连性，确定端到端测试中故障或问题的根本原因可能具有挑战性。 发生故障时，隔离确切的故障点可能具有挑战性，尤其是在涉及多个系统或接口时。 调试和排除此类问题通常需要深入了解整个应用程序堆栈，因此非常耗时且复杂。
为了缓解这些挑战，必须：
- 仔细规划和设计端到端测试
- 自动执行重复性任务
- 使用适当的测试数据管理技术
- 与开发团队密切合作，确保有效解决问题和持续改进测试流程。
端到端测试成功指标
基本指标用于衡量端到端测试的有效性和效率。 它们包括以下内容：
- 测试用例准备状态：这有助于确定当前正在准备的测试用例与计划测试用例的确切位置。
- 测试进度跟踪：建议每周跟踪测试进度。 此阶段提供有关测试完成百分比的定期更新，包括已执行、通过或失败的测试用例。
- 缺陷状态和详情：每周更新开放和已关闭缺陷的比例。 每周缺陷的分布基于其严重性和优先级。
- 环境可用性：这包括测试环境的实际运行时间和计划的每日测试时间。
端到端测试最佳实践
确定关键工作流的优先级
专注于应用程序的基本功能和工作流。 将它们分为几个次要阶段，以确保更好地了解测试过程。
避免异常测试
异常测试涉及在错误状态或异常事件下测试系统或行为。 虽然这是推荐的做法，但它不适合端到端测试。 异常测试可能会发现问题，但无法深入了解原因或对系统或应用程序的影响。
最大限度地减少测试中的 UI 不稳定
端到端测试通常包括 UI 测试，因为用户交互可能是不可预测的。 但是，这些测试容易失败。 网络问题、服务器速度慢和其他变量都可能导致误报。 为了处理此类不一致，建议在运行测试时考虑意外的系统问题。 例如，测试人员可以使用 Katalon 的智能等待功能，该功能会延迟启动预定义的操作，直到所有屏幕组件完成加载。
利用自动化测试
自动化工具和框架可以自动执行重复性任务，提高效率和准确性。 这种方法可以加快测试执行速度，增强测试覆盖率，并允许频繁的测试迭代，从而产生更可靠的软件系统。
