詹聪聪：游戏接口测试自动化实践 · 测试之家

来 testhome10 天了，发了两篇质量保证的水文，全是理论，有些读者老爷希望我来点干货。那今天就发一个干货，这是我测试三年来关于游戏接口自动化测试方面的心血，必定全网唯一，希望大家多多支持，多多点赞！（长文预警）

1.背景

1.0 作者背景

先说一下我的背景，上海某游戏公司 QA，3 年游戏测试经验，虽然工作时间不长，但是接手过一个大型的页游项目和一个在研手游项目，对接口自动化方面有一定的思考和技术沉淀。

1.1 游戏测试行业的现状

国内的游戏测试行业目前普遍的是功能测试走天下，偶尔出来个 UI 自动化测试就了不得了。众所周知，UI 自动化开发和维护成本高，投入性价比很低，而游戏又是一种界面千奇百怪又元素布局纷繁复杂的软件，UI 自动化更是得不偿失，即使上马了自动化测试项目，往往都是虎头蛇尾，在维护方面难以为继。

据我的观察，游戏测试应该是落后外面 5 年的技术沉淀。为什么其它互联网企业，自动化测试满天飞，游戏测试行业依然如此原始。可能游戏行业已经被踢出互联网行业，划归为传统软件开发领域了吧。

1.2 接口自动化测试的难点

虽然我们游戏行业落后，但是我们游戏也有接口可以测试啊！既然可以接口测试，干嘛不自动化呢？提高测试效率，多好的事儿啊。好是好，但没人做啊。

1.3.1 人员素质

游戏测试薪酬普遍比同行低几千，基本上招的都是黑盒测试，技术能力薄弱，接口测试还能搞搞，你让他们开发接口自动化平台，抱歉，没那个能力。所以游戏测试做到最后，并不是成为技术大牛，大部分转游戏策划了。毕竟游戏是我测的，我还不了解嘛，照葫芦画瓢也能写个策划案出来。

1.3.2 通信协议特殊

对于大部分的游戏而言，客户端和服务端交互，都是基于 TCP 协议自定义传输协议。划重点，用的不是 HTTP 协议！接口测试所需的数据的发送、接收和验证功能都必须建立在：有一个完备的游戏客户端的基础之上，完备性体现在能够正确接收和处理异步消息（包括服务端的推送消息和接口返回消息）。

1.3.3 没有测试工具

由于通信协议的特殊性，相当一部分（只支持 HTTP 协议的）接口测试工具是没办法用的。所以游戏测试人员测接口，基本上都是各个公司开发人员编写的发包工具来测试的。开发大哥给你个测试工具就不错了，你还想怎么样？什么？要写个自动化测试工具？一边凉快去，没看到我正忙着嘛！

1.3.4 没有公司的支持

对于老板来说，游戏出 bug 有什么大不了的，给玩家补偿就好了，我要的是游戏能尽快上线赚钱，其它的一律靠边站。你让我开高工资招测试开发，还要花时间搞这些花里胡哨的东西，那是不可能的

另一方面，公司的预算，更倾向于原画、策划、前端，原画可以画皮肤卖，策划可以想玩法套路，前端可以把东西做出来，怎么说都是性价比更高。

1.3.5 其他

其实还有其他方面的不利因素，比如：立项时就没有考虑到以后要做接口自动化，设计的时候也不会在给予便利；没有 HTTP 协议的那种 restful API，没有系统化结构化的接口设计，测一个 case 要有一套复杂的前置动作等。（但是我觉得那都不是主要原因）

1.3 实现自动化的意义

既然上面有一堆不利因素，你为什么还要去做接口的自动化?

一个很重要的现实因素：因为项目组就我一个 QA，我不做自动化，意味着每次更新，我都要手动去做回归测试。程序员最讨厌的事情是什么：重复！当我做了实现自动化，我可以把节省下来的时间用来喝咖啡啊，多好！

还没怎么介绍干货呢，废话倒是讲了一堆，下面要进入正题。

2.做一个游戏客户端

理论上这个时候要讲接口自动化测试框架设计，但是现在连接口测试工具都没有，也谈不上设计自动化测试框架，先写个游戏客户端作为测试工具吧。

2.1 游戏客户端架构设计

2.2 做一个 socket 客户端

2.2.1socket 客户端

这个好做，随便一个编程语言，都有网络编程，你照着例子，你就能写出一个 socket 客户端。以 python 为例：

import socket class Client(object): def __new__(cls, playerId, game_server, certificate): cls.playerId = playerId cls.game_server = game_server cls.certificate = certificate cls.cache = b"" return super(Client, cls).__new__(cls) @classmethod def server_connect(cls, server): sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) sock.connect(server) return sock def receive(self, sock): pass def send(self, *args, **kwargs) pass 2.2.2 数据封装

我们知道 socket 数据传递的形式是二进制数据流，一般接口数据是以 json 格式为主，这就涉及到了数据的封装。简单来说就是把 json 数据转化为字符串，然后再通过封装成二进制数据流。

对于数据封装，就涉及到了各个公司自定义的通信协议格式。我们自定义一个协议（对于客户端而言），收发的数据报文的格式如下：

假如我要发送一个接口，数据如下：

""" 服务器id：10203 接口名称：store@buy 数据包id：5 数据内容：giftId=7392&useTicket=1&ticketId=357860382 """ import struct serverId = 10203 command = "store@buy".encode("utf-8") packId = 5 packData = "giftId=7392&useTicket=1&ticketId=357860382".encode("utf-8") packLength = 40 + len(packData) # 最终发送的数据流 data = struct.pack(">ii32si{0}s".format( len(packData)), packLength, serverId, command, packId, packData)

接收服务端的推送就可以这样解析：

""" 接口名称：store@buy 数据包id：5 状态码：200 数据内容：{msg："purchase success!"} """ import struct # 假设接收到的数据流如下 cache = b'x00x00x00Cstore2@buyx00x00x00x00x00x00x00x00x00x00x00x00x00x00x00x00x00x00x00x00x00x00x00x00x00x05x00x00x00xc8{msgxefxbcx9a"purchase success!"}' packDataLength = len(cache) - 40 # 接收数据流 struct.unpack(">32sii{0}s".format(packDataLength), cache)

这里的状态码可以我使用了 http 的状态码，你也可以自定义一套。

2.2.3 数据压缩解压缩

前面的数据都是没有经过压缩的，现在压缩是数据传输的标配，一方面是为了节省带宽，另一方面是为了节省磁盘消耗。

在 python 中，二进制数据流压缩使用 zlib 库。对于我们的通信协议而言，值得压缩的数据，就是数据主体部分。

import zlib packData = zlib.compress(original_data) original_data = zlib.decompress(packData) 2.2.4 数据加密

大部分游戏数据不需要加密，但是特殊场景下也是需要数据加密的，比如登陆或者支付等场景。常规的非对称加密思路如下：

客户端和服务器端建立连接 客户端产生非对称密钥，将公钥传送给服务器端 服务器端通过公钥将密钥进行加密并传送给客户端 客户端接收到密钥并进行解密，双方开始通信

类似地，数据加密针对的是数据包体的部分，在 python 中使用 rsa 库对这部分二进制数据加密。

import rsa def rsa_encrypt(string): (public_key, private_key) = rsa.newkeys(512) encrypt_string = rsa.encrypt(content, public_key) return (encrypt_string, private_key) def rsa_decrypt(string, public_key): decrypt_string = rsa.decrypt(string, public_key) return decrypt_string

2.3 接口层

2.3.1 接口定义

接口定义在 Command 类中，单独的方法，参数一目了然，方便调用，也有利于拓展。

class Command(object): @staticmethod def store_buy(serverId, client, packId, giftId, useTicket, ticketId): client.send(serverId, "store@buy", packId, giftId=giftId, useTicket=useTicket, ticketId=ticketId) @staticmethod def store_info(serverId, client, packId): client.send(serverId, "store@info", packId) commands = Command() 2.3.2 接口处理

自定义一个 Handler 类处理服务端推送消息处理器。work 是事务处理方法，test 是测试时的数据验证方法。

class Handler(object): def __init__(self, robot): pass def work(self, robot, response_data): """ 事务用处理器 """ pass def test(self, robot, response_data): """ 测试用处理器 """ pass class StoreBuy(Handler): def work(self, robot, response_data): state = response_data.get('') commands.store_buy(serverId, client, packId, giftId, useTicket, ticketId) class StoreInfo(Handler): pass

2.4 消息处理层

这部分已经是游戏客户端的逻辑了。

2.4.1 客户端数据

将客户端定义为 Robot 类，客户端与服务端的交互数据都放在这个类中。

import multiprocessing class Robot(object): inputs = list() outputs = list() socks = dict() playerData = dict() packId = 1 def __init__(self, client): self.client = client self.queue = multiprocessing.Queue() 2.4.2 消息监听

使用 select 模块，由于是系统暴露的接口，效率比较高。我的破电脑是 windows 的，没办法用 epoll。在做压力测试的时候，大量的游戏客户端跑在一个机器上，用 epoll 效率就高很多了。

import select class Robot(): def message_collector(self) while self.inputs: print(self.inputs) readable, _, _ = select.select(self.inputs, [], []) for sock in readable: response = self.client.receive() self.queue.append(response) 2.4.3 消息处理

Handler 类中，取所有接口处理器字典作为 handlers。

handlers = { "store@buy": StoreBuy, "store@info": StoreInfo }

Robot 中添加接口处理机制：

class Robot(object): @staticmethod def handler_selector(cmd): return handlers.get(cmd) def message_handler(self): while True: response = self.queue.get() handler = self.handler_selector(response[0]) handler.work()

3.如何实现接口自动化

其实当你完成了游戏的客户端，那么测试的设计，就是小菜一碟了，理论上就是运行过程中的数据验证问题。

3.1 设计思路

3.2 测试用例

3.2.1 代码部分

在 Handler 中添加 test 方法，正常逻辑是走 Handler 的 work 方法，测试验证逻辑走 test 方法。

class Handler(object): def __init__(self, robot): pass def work(self, robot, response_data): """ 事务用处理器 """ pass def test(self, robot, response_data, expect): """ 测试用处理器 """ pass class StoreBuy(Handler): def test(self, robot, response_data, expect): state = response_data.get('state') if state == expect['state']: print("test pass") else: print("test failed") 3.2.2 数据部分

测试用例主要有 4 个部分：id，接口名，发送的数据，期望返回数据。

testCases = [ { "id": 163, "command": "store@buy" "data": {"giftId": 126, "useTicket": 1, "ticketId": 43992687} "expect": {"state": 200} }, { "id": 164, "command": "store@buy" "data": {"giftId": 126, "useTicket": 1, "ticketId": 0} "expect": {"state": 402} } ]

3.3 测试过程

3.3.1 执行逻辑

我们的验证逻辑是写在处理器的 test 方法里的，因此，只需要在 message_handler 中判断是不是需要调用 test 方法。

class Robot(object): def message_handler(self, testcase): while True: response = self.queue.get() handler = self.handler_selector(response[0]) if response[0] == testcase.get('command'): handler.test() else: handler.work() 3.3.2 结果记录

Robot 类添加一个结果收集列表。

class Robot(object): testOutput = list()

将执行结果输出到列表中

testOutput = [ { "command": "store@buy", "state": "fail", "playerData": self.playerData } ] 3.3.3 日志输出

为 Robot 对象添加 logging 方法，将日志输入到文件中

import time class Robot(object): def logging(self, level, msg): with open("log.txt", "a") as fp: data="{datetime} [{level}] {msg}".format( datetime=time.strftime("%Y/%m/%d %H:%M:%S"), level=level, msg=msg) fp.write(data+"n")

3.4 测试报告

大家自行选择合适的展示方式，我倾向于将结果输出到 html 文件中。

3.5 持续集成

使用 linux 自带的 crontab 模块，定时执行测试任务，生成测试报告。

利用 Jenkins，新建触发器 Poll SCM，新建自动化接口测试任务，代码更新后触发自动化测试。

3.6 小结

这种验证方式，理论上适用所有基于 socket 协议的 C/S 应用，大家可以自行尝试。

4.拓展应用

4.1 游戏测试场景构建

假如游戏使用了 H2 数据库，这是一种内存数据库。这意味着游戏运行时，你很难直接修改数据库的数据，除非开发人员事先开发了专用的接口。某一个活动需要 2000 人报名，并且每个人都需要通过战斗获取勋章和积分，最后根据勋章和积分排名每个人都有随机的奖励。

对于这样一个测试场景，传统造数据方式：先停服，然后编写 SQL 将数据写入 MySQL，然后启动游戏服，让数据从 MySQL 数据库中读入内存数据库。

如果时使用接口自动化的工具，那么只要开启多进程，发送活动报名接口，再发一些战斗接口，就很轻松地创建了测试场景。既方便了测试，方便了前端开发。

4.2 压力测试

选择单一接口或场景，多进程跑接口，对服务端施加负载。

jvm 运行：使用 jstack，Jprofiler 等工具，

接口响应时间：游戏客户端编写接口响应时间统计模块（思路：接口发送时间和接收时间差，由于服务端存在推送包，数据包的发送后收到的包不一定是响应包）。

cpu、内存占用，psutil 和 matplotlib 绘制性能曲线。

TPS：awk 统计服务端日志

4.3 机器人仿真模拟

给游戏客户端制定一定的行为策略，就是游戏机器人。机器人可以模拟用户的操作，我们可以收集信息，供策划决策。

策划希望研究不同计策对游戏胜负的影响，那么我只要设计场景，游戏机器人带不同计策，记录游戏结果。重复若干场，得到统计数据。策划可以分析数据，调整计策的数值。

比如火攻计策对玩家的伤害过高，不符合策划对于改计策的定位，也影响了玩家的游戏体验，削弱。

我们知道王者荣耀的英雄数值，即使上线后还在调整，如果有了机器人仿真模拟，得到了某英雄太弱，可以提前调整数据，从而避免了把问题带到了线上。

5.作者的话

我一个测试搞了这么多幺蛾子干嘛，好好做功能测试不好吗

写这篇文章花了 4 天时间，不知道版主大哥能不能赏脸给个精华贴。

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