Docker與自動化測試及其測試實(shí)踐過程是怎樣的

Docker與自動化測試及其測試實(shí)踐過程是怎樣的，很多新手對此不是很清楚，為了幫助大家解決這個難題，下面小編將為大家詳細(xì)講解，有這方面需求的人可以來學(xué)習(xí)下，希望你能有所收獲。

Docker 與自動化測試

對于重復(fù)枯燥的手動測試任務(wù)，可以考慮將其進(jìn)行自動化改造。自動化的成本在于自動化程序的編寫和維護(hù)，而收益在于節(jié)省了手動執(zhí)行用例的時間。簡而言之，如果收益大于成本，測試任務(wù)就有價值自動化，否則受益的只是測試人員的自動化技能得到了提升。利用 Docker 的快速部署、環(huán)境共享等特性，可以大大減少自動化的成本，使很多原本沒有價值自動化的測試任務(wù)變?yōu)榱擞袃r值自動化的任務(wù)，大大提升了項(xiàng)目效率。

那么如果自動化測試已經(jīng)運(yùn)行在了虛擬機(jī)中，是否有必要使用 Docker 技術(shù)將其進(jìn)行改造？這個就要具體問題具體分析了。筆者并不贊同將所有測試任務(wù)一刀切的進(jìn)行容器化改造。如果當(dāng)前虛擬機(jī)已經(jīng)滿足測試需求，你就需要評估一下引入 Docker 進(jìn)行改造所需的成本，其中包含學(xué)習(xí) Docker 技術(shù)所需要的時間成本。反之，如果虛擬機(jī)無法滿足當(dāng)前的測試需求，可以考慮盡快引入 Docker 進(jìn)行改造。

Docker 的約束

Build, Ship, and Run Any App, Anywhere. 這是 Docker 公司高調(diào)宣稱的口號，即在任何平臺都可以構(gòu)建、部署、運(yùn)行任何應(yīng)用。然而，由于 Docker 自身的特點(diǎn)，其使用場景有一些約束：

(1) 因?yàn)槿萜髋c主機(jī)共享內(nèi)核，如果容器中應(yīng)用需要不同的內(nèi)核版本，就不得不更換主機(jī)內(nèi)核。但如果主機(jī)內(nèi)核變更后又會影響到其它容器的運(yùn)行。變通的方法是將應(yīng)用源碼的編寫與內(nèi)核特性解耦。

(2)Docker 使用時需要 3.10 或以上版本的內(nèi)核，這是最低的限制。如果你需要使用更高級的 Docker 特性，如 user namespace，那么還需要更高版本的內(nèi)核。

(3) 使用“--privileged”選項(xiàng)后可以在容器內(nèi)加載或卸載內(nèi)核模塊，但這個操作會影響到主機(jī)和其它容器。

(4) 無法模擬不同平臺的運(yùn)行環(huán)境，例如不能在 x86 系統(tǒng)中啟動 arm64 的容器。

(5) 因?yàn)?Docker 采用了 namespace 的方案來實(shí)現(xiàn)隔離，而這種隔離屬于軟件隔離，安全性不高。不適合安全性高的測試任務(wù)。

(6) 因?yàn)槟壳皼]有 time namespace 技術(shù)，修改某個容器時間時就不得不影響到主機(jī)和其它容器。

適用于 Docker 的測試場景

由于容器與主機(jī)共享內(nèi)核使用，凡是和內(nèi)核無強(qiáng)相關(guān)的測試任務(wù)是適合引入 Docker 進(jìn)行改造的，例如源碼編譯測試、軟件安裝測試、互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用測試、數(shù)據(jù)庫測試等。而與內(nèi)核強(qiáng)相關(guān)的測試任務(wù)是不適合使用 Docker 進(jìn)行改造的，如內(nèi)核網(wǎng)絡(luò)模塊測試、內(nèi)核 namespace 特性測試等。

Docker 測試實(shí)踐

容器化編譯系統(tǒng)測試

早期我們將 linux 發(fā)行版安裝到物理機(jī)中進(jìn)行測試。當(dāng)需要重新進(jìn)行全量測試時不得不手動還原測試環(huán)境。之后改用了虛擬機(jī)，雖然能夠通過自動化的方式實(shí)現(xiàn)環(huán)境還原，但虛擬機(jī)的損耗較大，效率不高。

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之后我們嘗試將環(huán)境制作成 Docker 鏡像，同時進(jìn)行了如下的改進(jìn)：

(1) 通過 Docker 的“-v”選項(xiàng)，將主機(jī)目錄映射到容器中，實(shí)現(xiàn)多個容器共享測試代碼。測試代碼部署時間從 2 分鐘減少到 10 秒。

(2) 將大粒度的執(zhí)行時間較長的用例拆分成為若干個小用例。

(3) 利用容器并發(fā)執(zhí)行測試。

(4) 使用 Dockerfile 梳理產(chǎn)品依賴包和編譯軟件的安裝。

編譯系統(tǒng)測試是用戶態(tài)的測試，非常適合使用 Docker 進(jìn)行加速。如果需要針對某一個 linux 發(fā)行版進(jìn)行測試，可以通過 Docker 快速部署的特點(diǎn)，將所有的資源快速利用起來，從而達(dá)到加速測試執(zhí)行的目的。

linux 外圍包測試

外圍包包含動態(tài)鏈接庫文件和常用的命令行工具，屬于 linux 操作系統(tǒng)的中間層，其上運(yùn)行著應(yīng)用程序，其下由 linux 內(nèi)核支撐。起初的外圍包測試采用串行執(zhí)行，效率不高。同時受到環(huán)境污染的影響，容易產(chǎn)生軟件缺陷的誤報。在改進(jìn)方面，我們首先通過 Dockerfile 基于 rootfs 制作一個 Docker 鏡像，然后通過 Docker-compose 工具實(shí)現(xiàn)測試用例的并發(fā)執(zhí)行。

以下是改進(jìn)前后的對比。

通過 Docker 進(jìn)行測試加速的原理

Docker 本身并不會直接加速測試執(zhí)行。在串行執(zhí)行測試時，在容器中執(zhí)行測試反而會帶來約 5% 左右的性能衰減。但我們可以充分利用 Docker 快速部署、環(huán)境共享等特性，同時配合容器云來快速提供所需的測試資源，以應(yīng)對測試任務(wù)的峰值。如果忽略環(huán)境部署時間，當(dāng)每個測試用例粒度無限小并且提供的測試資源無限多時，測試執(zhí)行所需的時間也就無限小。

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