软件测试工程师的技能树

软件测试工程师是一个历史很悠久的职位，能够说从有软件开发这个行业以来，就开始有了软件测试工程师的角色。随着时代的发展，软件测试工程师的角色和职责也在悄然发生着变化，从一开始单纯的在瀑布式开发流程中担任测试阶段的执行者，到敏捷开发流程中QA（Quality Assurance）角色，为整个团队和产品的质量负责，测试工程师的职责和边界不断的扩大。近年来互联网行业的不少测试工程师被称为是测试开发工程师，也就是要具有自动化测试和测试工具开发能力的测试工程师，能够说是对测试工程师的能力要求达到了一个新的高度。

相信有过测试工做经验的同窗都会深有体会，无论是瀑布式仍是agile模式，测试人员的工做老是被压在产品发布的最后阶段，整个团队的压力彷佛都压在测试工程师身上，没有人会理会开发过程当中产生的延误，由于那已通过去，能够在retro meeting的时候diss，可是目前最重要的问题是完成产品的发布上线。因此在寻找测试工程师须要什么技能以前，测试工程师的核心问题是什么，这是咱们要搞清楚的。

测试工程师面临的核心问题

如何以最小的投入，最大程度保证产品的质量

这个问题相信你们都有所体会，商业社会追求的就是效率，甚至是极致的效率。测试工程师也不能例外，无论是叫测试工程师，QA，或者是听着高大上的测试开发工程师，其实老板们的目标是一致的，就是在尽量少的投入，最大程度保证产品的质量。说得现实一点，你的薪资水平就取决于你能解决这个核心问题的能力。
明确了咱们的目标，咱们所须要的能力，也是围绕着这一个目标来设定的。

概述

按照笔者的经验和理解，一个软件测试工程师须要具有如下的技能：

• 测试设计能力
• 代码能力
• 自动化测试技术
• 质量流程管理
• 行业技术知识
• 数据库
• 业务知识

测试设计

做为一名测试工程师，最基础的能力应该就是根据产品来设计测试用例的能力。最基础的能力每每也是最难作到精通的能力。要设计好的测试用例，须要对产品的特性和业务很是的熟悉，对用户的使用场景有着系统化的思考。除此以外，还有一些科学的测试用例设计方法能够帮助咱们设计规范化的用例，而不是仅仅根据经验或者天马行空的想法来设计用例。
业界有一些经典的测试用例设计方法须要测试工程师掌握：

• 边界值分析
• 等价类划分
• 因果图
• 断定表
• 正交实验设计

上述的这些方法并非教条，而是帮助咱们理清测试用例设计的思路和提升效率的工具。

代码能力

在传统的思惟中，对测试人员的代码能力要求彷佛不是很高，在业界确实也是这样的。不少测试工程师基本上不具有代码的能力，更可能是测试的执行者。
可是在当今这个时代下，要想突破传统功能测试人员的天花板，代码能力是必须的。
具有代码能力的测试工程师有这样两个优点：

阅读开发代码

若是可以具有阅读开发代码的能力，对于提升测试人员的效率是颇有帮助的，它能够帮助咱们作到这些一些事情

• 经过开发修改的代码预估影响的范围，即测试的范围
• 参加技术评审，预估测试的风险，难点，重点
• 经过代码的逻辑设计测试用例，强化测试用例的覆盖程度
• 对缺陷进行初步的定位

其实能够作到的事情还有不少，体如今测试过程的不少细节当中

自动化测试的开发

自动化测试是测试发展的方向，也是提升效率的有效方法。具有了代码能力，你能够轻松的驾驭各类流行的自动化测试框架和用例开发。

自动化测试

接着上面关于自动化测试的讨论。在目前的热门公司的招聘中，自动化能力已是必备的能力，也是你们很关注的一个领域。
目前能够粗略的把自动化测试分为这么几类：

UI自动化

UI自动化实现的目标是模拟人在产品UI界面上的操做，从而观察结果来完成测试的执行。UI自动化也能够从客户端的形态上分为PC端和移动端的自动化测试，有这样一些著名的自动化工具须要咱们掌握：

Selenium

Selenium是一个很经典的WEB端产品的UI自动化工具，针对不一样的开发语言都有很好的支持。它的原理简单来讲就是经过WebDriver把脚本产生的操做指令传递到浏览器，执行咱们须要的操做而且获取相应的反馈，在脚本中完成校验。

Appium

从这个名字就能够看出这个工具和Selenium的类似之处。其实Appium能够理解为就是移动端的Selenium。一样也是在移动端模拟人的操做来实现执行测试用例的目的。
随着移动互联网时代的到来，更多的业务已经从PC的WEB端转移到了移动端，移动端的自动化测试愈来愈重要。

其实UI的自动化实现的原理都是很相似的，基本的逻辑都是：

1. 定位元素
2. 操做元素
3. 获取反馈

最后经过某种测试用例框架来管理测试用例，例如python的unittest，JAVA的TestNG，Ruby的respec等等。
因此说了解了某一种UI自动化的框架和工具，很容易的就能举一反三的学习新的框架和工具。

接口自动化

在目前SaaS成为主流的状况下，API，即接口，成为了支撑业务的核心部分。前端页面和App里面的业务数据都是经过各类API与服务器进行通讯，从而实现业务功能。
目前大多数的接口都是基于HTTP协议的，其中Restful的接口又占大多数。而不少语言，例如Python和Ruby都有很好的库来支持HTTP协议的请求，这就为咱们设计接口自动化提供了很好的基础。
回到咱们的核心问题，投入产出比的衡量。UI的自动化不管是从实现的成本仍是维护的成原本说都是巨大的，因此业界愈来愈把重心放到了接口层的自动化实现上。
接口的自动化具有这样的优点：

• 运行效率高
• 开发成本低
• 维护成本低
• 能够与开发代码同步开发

接口自动化的实现思路也是简单明了的，那就是模拟浏览器，发送HTTP请求来实现对接口的调用，而后比较返回与指望值，达到验证结果的目的。
固然，要设计一套真正高效的接口自动化框架也是不容易的。这里面涉及到如何提升用例的开发效率，下降开发维护成本等关键问题。同时还能够把接口测试与性能测试结合起来，丰富接口自动化测试的内涵。

质量管理流程

在敏捷开发的流程中，测试工程师有了一个新的定义：Quality Assurance Engineer。而测试的执行仅仅是职责中的一部分，更为重要的是要为整个团队的产品质量负责。
从整个sprint的周期来看，QA工程师都要始终如一的贯彻质量保证的意识，与开发的关系也从早期的发现bug，转变为如何帮助开发团队一块儿提升产品的质量。同时还要和产品团队密切的合做，在需求的分析阶段就介入，分析质量保证工做如何规划和设计，而不是在产品发布前的测试执行阶段才介入。
这个里面还包含不少Soft skill的要求，包括如何与团队合做，沟通等等，这也是敏捷开发模式的关键之一。

行业技术知识

这一部份内容其实涵盖的内容是很是丰富的，就以互联网行业举例吧。
对于一个互联网产品，测试工程师须要了解的甚至是精通的知识是不少的，从前端页面的技术栈，API的设计，后端服务器的设计，后面会专门提到的数据库，还有整个服务的架构等等，测试工程师都须要有所了解。
针对这个问题，其实有一个很是好的问题能够帮助你们去梳理涉及到的知识，这就是：

从在浏览器的输入框输入一个网址，到看到网页的内容，这个过程当中发生了什么？

回答这个问题的深度和广度，基本就能反映一个测试工程师对于互联网产品技术的掌握状况。
在这里呢，我简单的罗列一些涉及到的技术和概念，这些内容对于咱们测试产品，都是很是有帮助的。

• DNS
• TCP/IP
• HTTP
• SSL
• Restful
• HTML
• DOM
• CSS
• Render
• Xpath
• 服务器
• nginx
• SQL
• Cookie&Session
• XSS，CSRF

这里仅仅是涉及到一部份内容，具体的内容能够根据工做中遇到的场景去深刻学习和了解。

数据库

之因此把数据库单独列出来，是由于数据库的知识对于当今的不少产品都是很是核心的内容。
无论是在手动测试仍是自动化测试中，都有须要到数据库进行数据校验的时候。
目前主要使用的数据库能够分为两类：

• 关系型数据库
• 非关系型数据库

关系型数据库

关系型数据库是最多见的数据库类型，这类数据库经过RDBMS数据库程序来进行管理和使用，常见的有SQL Server, MySQL等等。
关系型数据库中强调一个事务（Transaction）的概念。所谓事务是用户定义的一个数据库操做系列，这些操做要么所有执行，要么所有不执行，是一个不可分割的工做单位。例如在关系数据库中，一个事务能够是一条SQL语句、一组SQL语句或整个程序。
事务应该具备4个属性：原子性、一致性、隔离性、持久性。这四个属性一般称为ACID特性。

• 原子性（Atomicity）：事务做为一个总体被执行，包含在其中的对数据库的操做要么所有被执行，要么都不执行。
• 一致性（Consistency）：事务应确保数据库的状态从一个一致状态转变为另外一个一致状态。一致状态的含义是数据库中的数据应知足完整性约束。
• 隔离性（Isolation）：多个事务并发执行时，一个事务的执行不该影响其余事务的执行。
• 持久性（Durability）：一个事务一旦提交，他对数据库的修改应该永久保存在数据库中。

对于实际的应用来讲，SQL语言是必需要掌握的。可以经过SQL语句在数据库中找到须要的数据，是测试工程师必备的技能。SQL语句的语法大致上比较相似，在一些细节上不一样的RDBMS会有些许的差异。
对于自动化实现来讲，在自动化测试中经过访问数据库来得到指望值也是很常见的场景。不一样的语言都有访问数据库的库，总体来讲应用也很简单。

非关系型数据库

随着互联网中大量的非结构化数据的产生，例如社交网络等等应用，用户的我的信息，社交网络，地理位置，用户生成的数据和用户操做日志已经正在以几何级数的速率增长，同时还面临大量的数据挖掘工做，传统的关系型数据库已经没法知足。因此NoSQL渐渐的发展了起来。
NoSQL最突出的特色就是数据的非结构化，通俗的讲，就是数据再也不是以列和行这样的形式存储的。
NoSQL存储数据的方式不少：值对存储，列存储，文档存储。
例如比较常见的MongoDB就是将数据存储为一个文档，数据结构由键值(key=>value)对组成。MongoDB 文档相似于 JSON 对象。字段值能够包含其余文档，数组及文档数组。

RDBMS vs NoSQL

RDBMS

• 高度组织化结构化数据
• 结构化查询语言（SQL） (SQL)
• 数据和关系都存储在单独的表中。
• 数据操纵语言，数据定义语言
• 严格的一致性
• 基础事务

NoSQL

• 表明着不只仅是SQL
• 没有声明性查询语言
• 没有预约义的模式：键 - 值对存储，列存储，文档存储，图形数据库
• 最终一致性，而非ACID属性
• 非结构化和不可预知的数据
• CAP定理
• 高性能，高可用性和可伸缩性

业务知识

对于测试工程师来讲，所测试产品的业务知识也是很是重要的。
一个测试工程师可能已经具有了上述的全部技能，可是怎么把这些技能用来解决咱们最早提到的软件测试的核心问题呢？这个里面的关键，或者说中心点，就是你所测试的产品的业务。
测试的方法，规划，实施方法都是多种多样的，若是在这些方法中进行选择，所依赖的正是对产品的业务的深入理解。
这里的产品业务不只仅指产品的特性，同时还包括了产品的用户特征，用户的使用习惯，以及由此带来的对产品的流量趋势。也能够说，测试人员必需要站在用户的角度来分析产品，而不是产品开发人员的角度。
测试人员还须要找到产品的核心功能和核心业务，经过这样的分析来进行测试优先级的划分，以及缺陷的定级。同时对于自动化测试的规划和架构也有着重要的影响。例如在自动化测试中要首先覆盖那些核心的业务和功能，同时根据业务的特性，用自动化的方法去模拟用户的使用场景，把有限的自动化资源投入到最关键的部分。
这一块技能听起来可能很虚，好像没有什么具体的知识点，可是在不断的工做和总结中，优秀的测试工程师是可以总结出一套符合某一类产品的测试方法的，甚至还能够提炼出一些更具有通用性的best practice，用到不一样的产品中。

说在最后

或者这样一篇短短的文章没法涵盖软件测试的内涵，可是笔者也只是想抛砖引玉，让读者可以经过这样一种不能算全面的梳理，结合本身的工做经验，对本身所从事的软件测试工做有一个更深的理解。

笔者计划根据这篇文章所列出的技能树，分别写文章进行更加细致的梳理和总结，但愿可以和各位同行一块儿学习，一块儿进步，同时很是欢迎你们指正个人错误和不足。