UI测试-性能调优

UI 测试（如 Selenium、Appium 等）的性能调优是确保测试脚本高效运行、减少执行时间、提升测试覆盖率的关键。以下是一个完整的 UI 测试性能调优实战指南，涵盖从性能分析到优化的具体步骤和示例。

1. 性能分析

在优化之前，首先需要找到性能瓶颈。常用的性能分析工具有：

1.1 cProfile

cProfile 是 Python 内置的性能分析工具，可以统计函数的调用次数和运行时间。

import cProfile

def test_ui():
    from selenium import webdriver
    driver = webdriver.Chrome()
    driver.get("https://example.com")
    driver.quit()

# 性能分析
cProfile.run('test_ui()')

1.2 line_profiler

line_profiler 可以逐行分析代码的执行时间。

pip install line_profiler

from line_profiler import LineProfiler

def test_ui():
    from selenium import webdriver
    driver = webdriver.Chrome()
    driver.get("https://example.com")
    driver.quit()

# 性能分析
profiler = LineProfiler()
profiler.add_function(test_ui)
profiler.run('test_ui()')
profiler.print_stats()

1.3 memory_profiler

memory_profiler 可以分析代码的内存使用情况。

pip install memory_profiler

from memory_profiler import profile

@profile
def test_ui():
    from selenium import webdriver
    driver = webdriver.Chrome()
    driver.get("https://example.com")
    driver.quit()

test_ui()

2. 代码优化

通过优化代码逻辑和数据结构，可以显著提升性能。

2.1 减少浏览器启动次数

每次启动浏览器都会消耗大量时间，可以通过复用浏览器会话来优化。

# 不推荐
def test_ui():
    from selenium import webdriver
    driver = webdriver.Chrome()
    driver.get("https://example.com")
    driver.quit()

# 推荐
def test_ui():
    from selenium import webdriver
    driver = webdriver.Chrome()
    try:
        driver.get("https://example.com")
        # 更多操作
    finally:
        driver.quit()

2.2 使用无头模式

无头模式（Headless Mode）可以避免启动浏览器界面，提升测试速度。

from selenium import webdriver
from selenium.webdriver.chrome.options import Options

def test_ui():
    options = Options()
    options.add_argument("--headless")  # 启用无头模式
    driver = webdriver.Chrome(options=options)
    driver.get("https://example.com")
    driver.quit()

2.3 使用显式等待

显式等待可以避免不必要的等待时间，提升测试效率。

from selenium import webdriver
from selenium.webdriver.common.by import By
from selenium.webdriver.support.ui import WebDriverWait
from selenium.webdriver.support import expected_conditions as EC

def test_ui():
    driver = webdriver.Chrome()
    driver.get("https://example.com")
    try:
        element = WebDriverWait(driver, 10).until(
            EC.presence_of_element_located((By.ID, "element-id"))
    finally:
        driver.quit()

3. 使用高效库

Python 有许多高效的三方库，可以替代标准库中的低效实现。

3.1 selenium-wire

selenium-wire 是一个扩展库，可以捕获和修改浏览器请求，适合需要拦截请求的场景。

pip install selenium-wire

from seleniumwire import webdriver

def test_ui():
    driver = webdriver.Chrome()
    driver.get("https://example.com")
    for request in driver.requests:
        if request.response:
            print(request.url, request.response.status_code)
    driver.quit()

3.2 playwright

playwright 是一个现代化的浏览器自动化工具，支持多种浏览器，性能优于 Selenium。

pip install playwright
python -m playwright install

from playwright.sync_api import sync_playwright

def test_ui():
    with sync_playwright() as p:
        browser = p.chromium.launch(headless=True)
        page = browser.new_page()
        page.goto("https://example.com")
        print(page.title())
        browser.close()

4. 并发与并行

通过并发和并行技术，可以充分利用多核 CPU 资源。

4.1 多线程

适合 I/O 密集型任务。

from threading import Thread
from selenium import webdriver

def test_ui():
    driver = webdriver.Chrome()
    driver.get("https://example.com")
    driver.quit()

threads = [Thread(target=test_ui) for _ in range(10)]
for thread in threads:
    thread.start()
for thread in threads:
    thread.join()

4.2 多进程

适合 CPU 密集型任务。

from multiprocessing import Process
from selenium import webdriver

def test_ui():
    driver = webdriver.Chrome()
    driver.get("https://example.com")
    driver.quit()

processes = [Process(target=test_ui) for _ in range(10)]
for process in processes:
    process.start()
for process in processes:
    process.join()

4.3 异步编程

适合高并发 I/O 操作。

import asyncio
from playwright.async_api import async_playwright

async def test_ui():
    async with async_playwright() as p:
        browser = await p.chromium.launch(headless=True)
        page = await browser.new_page()
        await page.goto("https://example.com")
        print(await page.title())
        await browser.close()

async def main():
    tasks = [test_ui() for _ in range(10)]
    await asyncio.gather(*tasks)

asyncio.run(main())

5. 使用缓存

通过缓存页面元素或数据，可以减少重复操作，提升性能。

5.1 缓存页面元素

from selenium import webdriver
from selenium.webdriver.common.by import By

def test_ui():
    driver = webdriver.Chrome()
    driver.get("https://example.com")
    element = driver.find_element(By.ID, "element-id")
    # 缓存元素
    cached_element = element
    driver.quit()

6. 实战案例

以下是一个完整的 UI 测试性能调优实战案例：

6.1 原始代码

from selenium import webdriver

def test_ui():
    driver = webdriver.Chrome()
    driver.get("https://example.com")
    driver.quit()

def main():
    for _ in range(10):
        test_ui()

if __name__ == "__main__":
    main()

6.2 性能分析

使用 cProfile 分析性能：

import cProfile
cProfile.run('main()')

6.3 优化代码

1. 使用无头模式和显式等待：
2. 使用 playwright 和异步编程：

总结

UI 测试性能调优需要结合性能分析工具、代码优化技巧、高效库和并发技术。通过逐步分析和优化，可以显著提升 UI 测试的性能。在实际项目中，建议根据具体场景选择合适的优化方法。