Kiểm thử tự động với Robot Framework tại Đại học Quốc gia Hà Nội

• Người hướng dẫn: TS. Trịnh Thanh Bình
• Trường học: Đại học Quốc gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Công nghệ thông tin
• Đề tài: Kiểm thử tự động với Robot Framework
• Loại tài liệu: luận văn
• Năm xuất bản: 2014
• Địa điểm: Hà Nội

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• MỤC LỤC
• 1. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU
• 1.1. Mục tiêu luận văn
• 1.2. Một số kỹ thuật của khung kiểm thử chấp nhận
• 1.3. Kiểm thử hướng dữ liệu
• 1.4. Kiểm thử bằng điều khiển từ khóa
• 1.5. Một số công cụ hỗ trợ kiểm thử tự động
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ KIỂM THỬ
• 2.1. Giới thiệu kiểm thử chấp nhận
• 2.2. Phương pháp kiểm thử hiện nay
• 2.3. Giới thiệu một số công cụ hỗ trợ kiểm thử
• 3. CHƯƠNG 3: GIỚI THIỆU ROBOT FRAMEWORK
• 3.1. Giới thiệu Robot Framework
• 3.2. Thư viện chuẩn của Robot Framework
• 3.3. Thư viện mở rộng của Robot Framework
• 4. CHƯƠNG 4: XÂY DỰNG DỮ LIỆU KIỂM THỬ
• 4.1. Tạo dữ liệu kiểm thử
• 4.2. Phương pháp dữ liệu kiểm thử
• 4.3. Loại bảng dữ liệu kiểm thử
• 4.4. Quy tắc phân tích dữ liệu
• 5. CHƯƠNG 5: ỨNG DỤNG ROBOT FRAMEWORK VÀO KIỂM THỬ TRANG WEB
• 5.1. Kiểm thử dựa trên từ khóa thông thường
• 5.2. Kiểm thử dựa trên hướng dữ liệu
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan về Kiểm thử tự động với Robot Framework UET

Ngày nay, các sản phẩm phần mềm đã có mặt trong tất cả các lĩnh vực đời sống, kinh tế, xã hội của con người. Sản xuất phần mềm trở thành một ngành công nghiệp mang lại giá trị lớn, có tốc độ phát triển nhanh như vũ bão. Đặc biệt với sự bùng nổ của Internet đã thúc đẩy nhu cầu cộng tác làm việc qua mạng và sử dụng các dịch vụ trực tuyến. Các ứng dụng web trở thành xu hướng tất yếu của ngành công nghiệp phần mềm. Nó giúp người dùng cộng tác với nhau trên những hệ thống linh hoạt không phụ thuộc vào một nền tảng cố định mọi lúc mọi nơi. Trong quy trình phát triển phần mềm, việc đảm bảo chất lượng phần mềm đang là một bài toán khó tiêu tốn hơn 50% công sức và chi phí của các doanh nghiệp phần mềm. Kiểm thử là khâu không thể thiếu trong việc đảm bảo chất lượng phần mềm. Tùy vào từng giai đoạn phát triển phần mềm mà có kiểm thử đơn vị, kiểm thử tích hợp, kiểm thử chấp nhận v.v. Kiểm thử bằng tay tốn kém về thời gian, công sức, không kinh tế và dễ gây nhàm chán cho người thực hiện kiểm thử. Vì vậy, nhiều công cụ kiểm thử tự động ra đời phần nào giải quyết được những vấn đề trên. Tuy nhiên, kiểm thử chấp nhận dùng để kiểm định phần mềm có đáp ứng đúng nhu cầu khách hàng, khách hàng có chấp nhận phần mềm hay không, kiểm thử này lại không dễ tự động hóa, nhất là với các phần mềm ứng dụng web. Kiểm thử tương tác giao diện người dùng là một vấn đề khó trong kiểm thử chấp nhận các ứng dụng web. Thực tế, chúng ta phải kiểm tra sự hài lòng của khách hàng khi có sự thay đổi giao diện màn hình ứng với các tương tác của người dùng. Các thay đổi trạng thái này có thể xảy ra trong một trang web hoặc từ trang web này sang trang web khác. Trong thực tế, kiểm thử chấp nhận các ứng dụng web vẫn thực hiện thủ công. Vì thế, ngoài việc gây nhàm chán cho kiểm thử viên, tốn kém cho nhà sản xuất, các ứng dụng web hiện nay vẫn tiềm ẩn nhiều lỗi khi triển khai cho khách hàng. Vì những lý do trên, luận văn này “Nghiên cứu và ứng dụng kiểm thử chấp nhận tự động với Robot Framework”. Robot Framework là một khung mã nguồn mở dùng để kiểm thử chấp nhận tự động phần mềm, thực hiện kiểm thử dựa trên từ khóa, khách hàng dễ dàng tham gia vào quá trình kiểm thử. Hiện nay Robot Framework đang được cộng đồng kiểm thử trong nước và thế giới quan tâm và được đánh giá rất cao.

1.1. Tầm quan trọng của Kiểm thử tự động trong UET

Kiểm thử phần mềm là một phần trong tiến trình đảm bảo chất lượng phần mềm. Kiểm thử phần mềm là việc tiến hành kiểm tra để cung cấp cho các bên liên quan thông tin về chất lượng của sản phẩm phần mềm được kiểm thử. Kiểm thử có thể cung cấp cho doanh nghiệp một quan điểm, một cách nhìn độc lập về phần mềm để từ đó cho phép đánh giá và thấu hiểu được những rủi ro trong quá trình triển khai phần mềm. Mục đích chính của kiểm thử là phát hiện ra các lỗi phần mềm để từ đó khắc phục và sửa chữa. Việc kiểm thử không thể khẳng định được rằng các chức năng của sản phẩm đúng trong mọi điều kiện, mà chỉ có thể khẳng định rằng nó không hoạt động đúng trong những điều kiện cụ thể. Phạm vi của kiểm thử phần mềm thường bao gồm việc kiểm tra mã, thực hiện các mã trong môi trường và điều kiện khác nhau, và việc kiểm thử các khía cạnh của mã: nó có làm đúng nhiệm vụ của nó hay không, và nó có làm những gì cần phải làm hay không.

1.2. Giới thiệu về Robot Framework và ứng dụng tại Đại học Quốc gia Hà Nội

Robot Framework là một framework kiểm thử tự động mã nguồn mở, được sử dụng rộng rãi trong kiểm thử chấp nhận và kiểm thử tự động hóa. Nó sử dụng cú pháp từ khóa (keyword-driven), giúp người dùng dễ dàng tạo và thực thi các test case. Robot Framework hỗ trợ nhiều thư viện và công cụ khác nhau, cho phép kiểm thử các ứng dụng web, desktop, mobile và API. Tại Đại học Quốc gia Hà Nội, Robot Framework được sử dụng trong giảng dạy, nghiên cứu và các dự án kiểm thử phần mềm thực tế. Việc ứng dụng Robot Framework giúp sinh viên và giảng viên tiếp cận với các công nghệ kiểm thử hiện đại, nâng cao kỹ năng và chất lượng sản phẩm phần mềm.

II. Thách thức trong Kiểm thử phần mềm và Giải pháp RF UET

Một trong những vấn đề khó khăn nhất hiện nay trong phát triển phần mềm là giao tiếp. Một định nghĩa về mỗi yêu cầu sản phẩm là cần thiết để cải thiện giao tiếp giữa khách hàng, quản lý dự án, các nhà phân tích và phát triển phần mềm. Kiểm thử chấp nhận là một phần quan trọng trong kiểm thử để đảm bảo phần mềm đáp ứng đúng yêu cầu khách hàng. Kiểm thử chấp nhận là kiểm thử chính thức được tiến hành để xác định có hay không một hệ thống đáp ứng các tiêu chuẩn chấp nhận nó (các tiêu chuẩn hệ thống phải đáp ứng để được chấp nhân bởi khách hàng) và cho phép khách hàng xác định có hay không chấp nhận hệ thống. Kiểm thử chấp nhận được dùng để xác minh một yêu cầu đã hoàn tất. Kiểm thử chấp nhận thường được thực hiện bởi khách hàng, người dùng hệ thống hoặc các bên liên quan khác. Mục đích của kiểm thử chấp nhận không đặt nặng việc tìm kiếm lỗi mà nhằm xác nhận lại phần mềm thỏa mãn tất cả yêu cầu chức năng của khách hàng và khách hàng chấp nhận sản phẩm. Một yêu cầu người dùng được coi là hoàn thành khi nó vượt qua được bài kiểm thử chấp nhận.

2.1. Các vấn đề thường gặp trong Kiểm thử tự động

Kiểm thử tự động, mặc dù mang lại nhiều lợi ích, cũng đối mặt với một số thách thức. Việc lựa chọn công cụ kiểm thử phù hợp, xây dựng kịch bản kiểm thử hiệu quả, và duy trì các kịch bản này khi ứng dụng thay đổi là những vấn đề cần được giải quyết. Ngoài ra, việc tích hợp kiểm thử tự động vào quy trình phát triển phần mềm cũng đòi hỏi sự phối hợp chặt chẽ giữa các thành viên trong nhóm.

2.2. Robot Framework giải quyết bài toán kiểm thử tại Đại học Quốc gia Hà Nội

Robot Framework cung cấp một giải pháp toàn diện cho kiểm thử tự động, giúp giảm thiểu các thách thức trên. Với cú pháp từ khóa dễ học, Robot Framework cho phép người dùng không chuyên về lập trình cũng có thể tham gia vào quá trình kiểm thử. Khả năng mở rộng và tích hợp với nhiều công cụ khác giúp Robot Framework phù hợp với nhiều loại dự án khác nhau. Tại Đại học Quốc gia Hà Nội, Robot Framework được sử dụng để xây dựng các hệ thống kiểm thử tự động mạnh mẽ, giúp nâng cao chất lượng phần mềm và giảm thiểu chi phí.

2.3. Ưu điểm và nhược điểm của Robot Framework

Robot Framework có nhiều ưu điểm như dễ sử dụng, khả năng mở rộng cao, hỗ trợ nhiều loại kiểm thử, và cộng đồng người dùng lớn. Tuy nhiên, nó cũng có một số nhược điểm như hiệu năng có thể không cao bằng các công cụ kiểm thử chuyên dụng khác, và việc tùy chỉnh sâu có thể đòi hỏi kiến thức lập trình.

III. Hướng dẫn Cài đặt và Sử dụng Robot Framework hiệu quả

Kiểm thử chấp nhận tự động là quá trình thực hiện một cách tự động các bước trong một kịch bản kiểm thử. Kiểm thử tự động bằng một công cụ nhằm rút ngắn thời gian kiểm thử. Mục đích của kiểm thử tự động làm giảm thiểu thời gian, công sức và kinh phí, tăng độ tin cậy, tăng tính hiệu quả và giảm sự nhàm chán cho người kiểm thử trong quá trình kiểm thử sản phẩm phần mềm. Với sự phức tạp ngày càng gia tăng của các phần mềm, kiểm thử chấp nhận càng trở nên quan trọng. Kiểm thử chấp nhận bằng tay tốn nhiều thời gian, dễ mắc lỗi và gây nhàm chán. Bằng tự động hóa các bài kiểm thử chấp nhận được viết dưới dạng code. Các bài kiểm thử sau đó được chạy lặp đi lặp lại nhiều lần mà ít tốn kém, được thực hiện vào bất kỳ thời gian nào và bởi bất kỳ ai. Có ba ưu điểm chính để tự động hóa kiểm thử chấp nhận: Một là, các ca kiểm thử được thực hiện lặp đi lặp lại nhiều lần mang đến sự tự tin rằng thành phần mới được tích hợp vào hệ thống đã không phá vỡ hoặc làm mất ổn định bất cứ điều gì mà hệ thống trước đó đã thực hiện được. Nó chỉ thực hiện đúng chức năng nó phải làm. Hai là, chạy lặp đi lặp lại nhiều lần các ca kiểm thử giúp hiểu được phần nào các chức năng mong muốn của hệ thống đã được đáp ứng theo yêu cầu. Thứ ba, các ca kiểm thử chấp nhận tự động có thể tập hợp thành một bộ kiểm thử hồi quy. Kiểm thử hồi quy là lựa chọn kiểm thử lại một hệ thống hay một thành phần của hệ thống để xác minh rằng thay đổi đã không gây ra tác dụng ngoài ý muốn và hệ thống hoặc một thành phần vẫn tuân thủ đúng với yêu cầu quy định của nó.

3.1. Các bước cài đặt Robot Framework chi tiết

Để cài đặt Robot Framework, cần cài đặt Python, pip (trình quản lý gói của Python), và sau đó sử dụng pip để cài đặt Robot Framework và các thư viện cần thiết. Các bước cài đặt chi tiết bao gồm: cài đặt Python, cài đặt pip, cài đặt Robot Framework bằng lệnh pip install robotframework, và cài đặt các thư viện như SeleniumLibrary bằng lệnh pip install robotframework-seleniumlibrary.

3.2. Hướng dẫn sử dụng Robot Framework cơ bản

Sử dụng Robot Framework bao gồm việc tạo các test case, test suite, và thực thi các test case. Test case được viết bằng cú pháp từ khóa, dễ đọc và dễ hiểu. Test suite là tập hợp các test case. Để thực thi test suite, sử dụng lệnh robot <test_suite_file>. Robot Framework sẽ tạo ra các báo cáo chi tiết về kết quả kiểm thử.

3.3. Mẹo và thủ thuật khi sử dụng Robot Framework

Để sử dụng Robot Framework hiệu quả, cần tuân thủ các nguyên tắc thiết kế test case tốt, sử dụng các thư viện và công cụ hỗ trợ, và tận dụng các tính năng của Robot Framework như biến, vòng lặp, và điều kiện. Ngoài ra, việc xây dựng một hệ thống báo cáo và logging tốt cũng giúp dễ dàng theo dõi và phân tích kết quả kiểm thử.

IV. Ứng dụng Robot Framework vào Kiểm thử Web tại UET

Tóm lại, kiểm thử chấp nhận tự động giúp tránh được một số lỗi khi thực hiện kiểm thử bằng tay, tiết kiệm chi phí, thời gian, không bị ảnh hưởng của áp lực tiến độ dự án. Kiểm thử chấp nhận tự động mang lại nhiều lợi ích và đang rất được chú trọng trong các dự án phát triển phần mềm hiện nay đặc biệt là dự án Agile. Một số kỹ thuật của khung kiểm thử chấp nhận tự động Một khung kiểm thử tự động là một hệ thống tích hợp giúp người phát triển phần mềm dễ dàng tự động hóa các hoạt động kiểm thử. Hệ thống này tích hợp các thư viện chức năng, các nguồn dữ liệu kiểm thử, chi tiết đối tượng và các mô-đun tái sử dụng khác nhau. Các thành phần ở đây hoạt động như các khối xây dựng nhỏ mà cần phải được lắp ráp để đại diện cho một quy trình nghiệp vụ. Các khung này cung cấp các cơ sở của tự động hóa kiểm thử và đơn giản hóa các nỗ lực tự động.

4.1. Xây dựng kịch bản kiểm thử web với Robot Framework

Để xây dựng kịch bản kiểm thử web với Robot Framework, cần sử dụng thư viện SeleniumLibrary. SeleniumLibrary cung cấp các từ khóa để tương tác với trình duyệt web, như mở trình duyệt, nhập liệu vào ô text, click vào button, và kiểm tra các phần tử trên trang web. Kịch bản kiểm thử được viết bằng cú pháp từ khóa, dễ đọc và dễ hiểu.

4.2. Ví dụ minh họa Kiểm thử chức năng đăng nhập

Một ví dụ đơn giản về kiểm thử chức năng đăng nhập bao gồm các bước: mở trình duyệt, truy cập trang đăng nhập, nhập tên người dùng và mật khẩu, click vào button đăng nhập, và kiểm tra xem đăng nhập thành công hay không. Các bước này được viết bằng các từ khóa của SeleniumLibrary, tạo thành một test case hoàn chỉnh.

4.3. Tích hợp Robot Framework với Jenkins cho CI CD

Robot Framework có thể được tích hợp với Jenkins để thực hiện kiểm thử tự động trong quy trình CI/CD. Jenkins sẽ tự động chạy các test suite của Robot Framework khi có thay đổi mã nguồn, và tạo ra các báo cáo về kết quả kiểm thử. Việc tích hợp này giúp đảm bảo chất lượng phần mềm liên tục và phát hiện sớm các lỗi.

V. Kết luận và Hướng phát triển Kiểm thử tự động UET

Kiểm thử phần mềm là là một phần trong tiến trình đảm đả0 chất lượng phần mềm. Kiểm thử phần mềm là việc tiến hành kiểm tra để cung cấp cho các bên liên quan thông tin về chất lượng của sản phẩm phần mềm được kiểm thử. Kiểm thử có thể cung cấp cho doanh nghiệp một quan điểm, một cách nhìn độc lập về phần mềm để từ đó cho phép đánh giá và thấu hiểu được những rủi ro trong quá trình triển khai phần mềm. Mục đích chính của kiểm thử là phát hiện ra các lỗi phần mềm để từ đó khắc phục và sửa chữa. Phạm vi của kiểm thử phần mềm thường bao gồm việc kiểm tra mã, thực hiện các mã trong môi trường và điều kiện khác nhau, và việc kiểm thử các khía cạnh của mã: nó có làm đúng nhiệm vụ của nó hay không, và nó có làm những gì cần phải làm hay không.

5.1. Đánh giá hiệu quả của Robot Framework tại UET

Robot Framework đã chứng minh được hiệu quả trong việc nâng cao chất lượng phần mềm và giảm thiểu chi phí kiểm thử tại Đại học Quốc gia Hà Nội. Việc sử dụng Robot Framework giúp sinh viên và giảng viên tiếp cận với các công nghệ kiểm thử hiện đại, nâng cao kỹ năng và chất lượng sản phẩm phần mềm.

5.2. Hướng phát triển và nghiên cứu tiếp theo

Hướng phát triển và nghiên cứu tiếp theo bao gồm việc mở rộng ứng dụng Robot Framework vào các loại kiểm thử khác như kiểm thử API, kiểm thử mobile, và kiểm thử hiệu năng. Ngoài ra, việc nghiên cứu các kỹ thuật kiểm thử tự động tiên tiến và tích hợp chúng vào Robot Framework cũng là một hướng đi tiềm năng.