在传统游戏测试中，主要分为两种方向的测试。一种是功能测试，即通过手工跑游戏的方式来验证功能的正确性。而另外一种是自动化测试，也就是测试开发，可以通过跟代码相结合的方式保证产品质量和测试效率，比如做一些测试工具等。

自动化测试的优势在于，可以使用代码辅助，做一些重复性较高的测试工作，例如回归玩法逻辑，或者一些手工测试较难达成的测试，例如多人战斗等，同时由于是全自动的，也不受时间限制，只要有机器资源就可以运行。

游戏都是在不断扩充玩法内容的，因此在游戏功能越来越多的情况下，单单依靠手工回归玩法是非常耗时间，且性价比不高。

在自动化测试中，比较重要的一个方向是测试脚本。脚本中可以书写测试逻辑和检查点，让机器代替手工完成这些测试。例如日常任务，在没有迭代的时候，往往是用非常固定的模式就可以完成的，第一步去做什么事情（比如采集某个物品），第二步去打什么怪，以此类推，最后完成任务时检查一下投放的奖励是不是对的。这类重复性非常高的测试工作，交由机器去做，一方面可以节约手工测试的时间，另一方面可以提高整个测试的时效性，更早地发现问题，例如在夜深人静的时候就跑完了测试，早上上班就可以看到结果。

综上，自动化测试在游戏产品的测试中是非常重要及必须的，当项目组拥有一个良好的自动化测试体系后，对整体测试效率和质量都是非常大的帮助。

注：自动化测试所涵盖的方向非常多，本文中所述的自动化测试框架，主要就是指测试脚本进行测试时所使用的框架。

一、自动化测试框架

想要驱动测试脚本进行测试，必然需要有一套体系来完成。例如在《逆水寒》中，我们有一套完备的自动化测试框架。

对于网游来说，存在服务器和客户端，脚本是不限定跑在服务器或者客户端上的，这可以按需指定。

但是为了更好的模拟玩家的操作，这里还是推荐大多数脚本都是客户端上驱动的，这样不仅可以覆盖服务器的流程逻辑，还可以覆盖客户端的逻辑，例如UI坏了这类问题。

一套好的自动化测试框架，往往做了很多抽象和封装，将底层的驱动和上层的逻辑尽可能的分开。这样在书写脚本逻辑时，无需非常深入的了解底层架构，降低了书写脚本的难度门槛，甚至一些功能测试也能进行简单的测试用例的脚本实现。这里的脚本其实就是想要实现的逻辑，例如操作主角去跟什么NPC对话，再打几个怪之类。而框架本身的内容，例如如何驱动和流程，交由自动化QA来管理。

由于游戏产品的服务器和客户端等架构可能会有一些不一样，以及脚本需要借助游戏本身的代码逻辑，因此很难找到一套非常通用的，直接就能拿来用的框架。

但是依然可以抽象出一些通用的功能模块，只需要各个项目组实现相应功能的模块，就可以将整个流程串起来。

二、自动化测试流程

1、流程概述

这是《逆水寒》中使用的自动化测试的流程：

①从每日打包开始，有脚本一直在监控打包的情况，一旦发现一个新的包打完了，那么就会自动开始整个流程，即监听打包。

②我们游戏也是分服务器和客户端的，首先会驱动脚本下载服务器并将测试用的代码塞到服务器路径下，以方便服务器加载这部分代码（这里是为了避免自动化的代码影响到外网，所以按需加载）

③启动服务器

④下载客户端部分，启动客户端

⑤执行自动化脚本

⑥直到所有的测试脚本都完成

⑦将最后的结果汇总和分析，并发送测试报告

2、模块拆分

从上述流程中可以看出，要想实现全流程自动化，需要以下几个大的模块：

①打包监听。即自动开启后续新的自动化测试流程。

②服务器流程脚本。下载服务器，部署服务器，按需修改配置文件，按需塞文件，启动服务器。脚本跑在服务器机器上。

③客户端流程脚本。下载客户端，按需修改配置文件，按需塞文件，启动客户端，开始跑测试脚本，等跑完脚本，上传日志。脚本跑在客户端机器上。

④结果分析与处理。分析日志，生成报告。不限定跑的机器位置，因为日志可以现场拉取。

⑤测试脚本驱动和管理。驱动整个测试按照测试脚本进行下去，并且管理所有的测试脚本。

⑥测试脚本逻辑。具体的玩法脚本逻辑，例如玩法流程、步骤以及检查点。

①-④的过程是完全串行的，无论使用什么实现手段，只需要上述功能能够串行起来即可。⑤⑥是在执行自动化脚本时所需要的模块，也是整个自动化流程中最难的一部分，后面会详细讲解。

三、执行自动化脚本

1、概述

执行自动化脚本主要是两大块内容，一个是底层框架，即测试脚本驱动和管理，另一个是具体玩法的测试脚本逻辑。

在逆水寒中，前者在服务器和客户端均有一定的代码，后者是运行在客户端上的，是针对某一个功能的详细的测试逻辑和流程。

2、背景知识——状态机

在叙述框架之前，先了解一下所使用的基本概念——状态机。

通常我们所说的状态机都是指有限状态机。

有限状态机是一种用来进行对象行为建模的工具，其作用主要是描述对象在它的生命周期内所经历的状态序列，以及如何响应来自外界的各种事件。在计算机科学中，有限状态机被广泛用于建模应用行为、硬件电路系统设计、软件工程，编译器、网络协议、和计算与语言的研究。

状态机是一个抽象的数学模型，状态机其实在平时使用的非常广泛，例如if-else语句，也可以理解成一个简单的状态机，当if条件满足时，就走到分支一这个状态；当if条件不满足时，就走到分支二这个状态。

举个很简单的例子，开关灯。

灯有两个状态，黑灯和亮灯，黑灯状态下，如果有人去开灯，那么状态就会切换为亮灯。而亮灯状态下如果有人关灯，那么状态也会切换到黑灯状态。

状态机的全称是有限状态自动机，自动两个字也是包含重要含义的。给定一个状态机，同时给定它的当前状态以及输入，那么输出状态时可以明确的运算出来的。例如对于开关灯，给定初始状态黑灯，给定输入“开灯”，那么下一个状态时可以运算出来的。

状态机有四大概念：

第一个是 State，状态。一个状态机至少要包含两个状态。例如上面的例子，有亮灯状态和黑灯状态两个状态。

第二个是 Event，事件。事件就是执行某个操作的触发条件或者口令。对于上面的例子，“开灯”就是一个事件。

第三个是 Action，动作。事件发生以后要执行动作。例如事件是“按开灯按钮”，动作是“开灯”。编程的时候，一个 Action 一般就对应一个函数。

第四个是 Transition，变换。也就是从一个状态变化为另一个状态。例如“开灯过程”就是一个变换。

自动化测试的脚本也是利用了状态机模型的思想，脚本的执行即在不同的状态中流转，以实现目标的流程。

3、底层框架

框架主要包含下面几个功能：

• 驱动测试脚本执行（客户端）
• 管理测试状态（服务器）
• 维护一些公共对象库和函数库
• 记录测试日志

由于脚本逻辑是跑在客户端上面的，因此驱动测试脚本的进行一般也是客户端来执行。

而管理测试状态，因为有可能连接多个客户端，那么使用服务器进行管理是比较合适的方式。同时，一般为了安全起见，客户端不会暴露给外部脚本通信的可能性（比如有外挂风险），而服务器一般可以有通信方式连接上去，这样通信相对方便。

这里是整个自动化框架的一个大的概念图。

最右边客户端部分，主要是一个tick来切换状态，最左边是服务器，我们的游戏里master是个总控的线程，所以用它来管理测试的进行，对于不同的游戏也可以选取不同的服务器进程。具体的原理和逻辑下面会细讲。

中间是服务器和客户端之间的通信，服务器是一个管理者的角色，它主动发起测试，然后客户端是个执行者，执行结束后，将结果返回给服务器。那么这里就有两次通信。我们游戏中使用的是rpc通信，直接复用了游戏中客户端和服务器之间的通信模式。当然这个根据不同的游戏和其自身的通信架构，也可以有不同的的实现方式，只要能保证两边互通即可。

（1）驱动脚本执行

• 始终执行的tick（例如1s一次）
• 维护的状态列表（状态栈/队列或者其他结构）
• 适当的日志打印

我们拆开一点点的说，举点例子可能更好理解。

首先，客户端这里是要驱动脚本的执行的，客户端存在一个贯穿始终的tick，一般来说游戏都存在tick，就是定时器。在测试的时候，我们肯定不可能一次性把逻辑跑完。

游戏存在客户端和服务器，两者需要通信，并且服务器是多进程的，有进程间通信，全部这些都是异步的，客户端执行的太快容易造成逻辑顺序问题，例如服务器还没返回给结果，因此客户端的逻辑在执行过程中需要等服务器执行，等各种逻辑往下走。

然后，客户端的逻辑是单线程的，使用tick可以避免把客户端一直执行自动化的逻辑卡死在自己的逻辑里。用tick推动测试脚本，测试脚本需要执行Action，Action会推动游戏逻辑的执行，而用tick，就是可以去监控在执行Action过程中，State是否改变了。

再者，这种快速跑完逻辑也不符合玩家的操作，正常玩家也不可能在0.1s内点击几万次按钮，我们的测试脚本还是期望能模拟玩家的操作。

所以这里我们依赖定时器，例如1s一次的定时器。1s只干一件事情，这样就可以让我们的操作变慢，变得跟玩家的习惯一致。

除了定时器，还要维护一个状态序列。

状态列表

此处状态列表的目的主要是用于管理状态流转，使用队列或者栈等数据结构均可。

状态列表存储着所有将要执行的状态以及他们的顺序，从而在tick来临的时候，自动化可以知道下一个要执行的状态函数是什么；除了能够拿到调用函数外，这里的状态列表也可以进行插入和删除等操作，比如要插入什么新的待执行的状态，或者当前状态执行完了就可以从里面删除掉了。

也就是说状态列表有如下的功能：

①取要执行的状态函数

②插入新状态

③删除旧状态

④管理所有状态的顺序

逆水寒中使用的是状态栈，状态栈中放着状态名和它使用的方法。

每种数据结构都有其利弊。

使用栈的方式，后进先出，方便在执行过程中插入状态，但是整体顺序需要理清楚，可能有点绕，因为后面插入的反而会先执行，在批量加状态时，是个倒序，理解起来成本比较大。

使用队列的方式，先进先出，方便批量插入状态时的顺序理解，但是插入马上要执行的状态时比较麻烦。

下面会以状态栈的方式来具体讲述一下状态数据。

以流程图所示为例，客户端注册了一个tick，tick里面就是去取状态栈栈顶的状态和它的函数，执行这个函数，然后进行一些状态转换，比如这个状态执行完了，可以出栈，或者说还要重复执行这个状态，那么就不变，以及当前这个状态执行完、出栈了，下面还需要接一个新的状态，那么可以把新的状态再压栈。状态转换后，又开始等下一次tick，那么下一次tick取到的栈顶函数，就是已经更新后的了。

这样的循环就可以使得整个脚本按照既定的状态顺序执行下去。

举个例子，这里脚本先给状态栈里压了两个状态，栈顶是点按钮，下面是寻路。

Tick第一次取栈顶函数，是个点按钮的函数，点击后，把这个状态出栈了，那么状态栈就只剩下一个寻路状态，下次tick取栈顶函数，取到的就是寻路。

这就是最简单的状态转换。

这种状态转换就可以实现做了动作1然后做动作2、动作3以此类推的逻辑了。

对于寻路这种，它是个持续性的动作，这种对栈的操作就比较复杂。

比如开始寻路后，如果判断到达目的地了，那么就认为寻路完成了，这个状态可以出栈了，后面再按需看是否要加什么新状态，或者之前已经加过的序列继续执行下去。

如果没有到达目的地，有个变量计数，记录当前跑过多少次了，如果已经超过了最大超时次数，那么就认为寻路失败了，因为这里不可能无限制的等下去。寻路状态出栈，失败处理状态入栈。这里的失败处理主要是停掉这个测试用例，并将失败的结果返回给服务器。如果还没超时，那么就继续等待寻路，状态栈不变，重复执行。

公共对象库&函数库

像寻路这类状态，在自动化测试中的使用非常广泛，是非常常用的。因此可以将其封装为常用状态，只需要给目的地参数即可驱动。

那么在写脚本时，就无需每个脚本都实现一遍这个状态，而是直接从公共库中拿出来用。

这样的好处不仅仅是在下一次使用时较为方便，另一方面在产品有改动造成的状态改动时，能够尽可能减少修改的工作量，不然可能要每个脚本都改一遍。

再比如一些常用的界面操作，比如开背包，关背包等都可以封装为常用状态或者公共函数便于使用。

这些都是在写脚本过程中不断积累的，在搭好框架后，不断补充脚本的过程中，可以考虑下当前需要的状态是不是之后可能会复用的，如果是，可以提出来作为公共对象库和函数库。

管理测试状态

• 监控测试进度
• 调度分配测试用例

为了最大化利用测试时间和硬件资源，通常会有多台客户端并行跑脚本。也就是一个服务器带着多个客户端来进行自动化测试，最终将测试结果合并整理。

这里用到了分布式系统的思想。分布式系统是由一组通过网络进行通信、为了完成共同的任务而协调工作的计算机节点组成的系统，也就是master-slave模式。

那么如果我们有6台机器，脚本需要跑36小时，对于6台客户端并行来跑，测试时间就会降低到大约6小时，大大提高了测试的时效性。

在自动化测试中，服务器充当了master的角色，用来调度和监控，而所有的客户端都是slave，听从服务器的命令，跑相应的脚本。

服务器会知晓有几个客户端，以及每个客户端在跑的脚本情况。一旦有一个客户端是空闲的，就可以将没有跑过的脚本分配给它，使它工作起来。当一个客户端跑完某个脚本后，告知服务器已经跑完了和最终的执行结果，服务器会感知到这个客户端的上一份工作已经结束了，那么它目前的状态就是空闲，可以发新的工作给它了。这个循环会一直持续到所有需要跑的脚本都跑完为止。

对于服务器来说，它的主要作用是管理测试状态，包括监控测试进度和调度分配测试用例。

分发测试用例后，让相应的客户端开始执行测试，服务器就会等待客户端返回执行的结果。

如果测试通过，那么服务器会记录这个测试用例已经完成了，是通过的；如果测试失败或者超时了，那么服务器也会记录这个用例结束了，但是结果是失败。

在收到客户端无论通过与否的结果，就会停止当前的用例，继续分发给客户端新的用例。

这个流程直到所有的测试用例都完成了。

记录测试日志信息

• 记录测试时的状态信息用于调试和查错
• 脚本失败/有异常时记录日志
• 脚本正常时仍需要一定日志用于后期查错

对于客户端来说，它还需要适时的记录一些日志，方便调试和查错。无论脚本是否正常，都需要记录合适的日志。如果脚本失败了，或者有异常，像图中记录了一句err，不仅可以作为后续测试报告的关键词提取，也可以作为标注这里发生了什么问题。

脚本正常的时候，也可能需要打印一定适量的日志，比如这里寻路，我能知道寻路点了下连接，然后开始等，当前玩家的坐标是多少，距离目的地多远，这些信息都可以用于后期查错。

总结

那么底层框架到底需要哪些模块和功能呢？

服务器	客户端
通知客户端开始测试	维护状态栈（队列）
给客户端发送测试用例（脚本）的能力	状态入栈/出栈（队列）
维护当前完成的/进行中的/未完成的测试用例	tick驱动，执行栈顶方法（队列头）
等待客户端用例的执行结果	给服务器发送测试用例执行结果
客户端完成用例后继续调度未完成的用例	记录日志

四、测试脚本

1、概述

测试脚本主要用于书写具体的玩法逻辑，以模拟玩家操作为主。

这里通常的实现手段都是通过界面点击等各类操作进行的，毕竟这样的操作方式更贴近玩家。

测试脚本使用了状态机的思想，事件就是一个个处理函数，通过执行一个个事件，来驱动脚本的状态执行下去。比如接任务-跟NPC对话-杀10个黑衣人-提交任务，都是按照既定流程执行下去。

2、界面操作

针对界面操作，也有不同的方式。以下两种用的比较多：

①、根据控件找坐标，模拟鼠标和键盘事件。

②、根据图像识别位置，模拟鼠标和键盘事件。

逆水寒目前使用的是第一种方式，根据控件的路径，可以在UI层获取到这个控件对象，并计算一个合适的x,y平面坐标，即鼠标点击的位置。这里引擎层提供了一些底层点击、拖拽等界面操作方法，接受的函数一般都是x,y坐标。那么通过这两者的结合，就可以使需要的界面操作执行起来。

3、检查点

除了界面操作外，我们还会有一些检查点，比如检查奖励是否正确。

有些可以通过获取UI上显示的值进行，还有一些可以利用客户端本身的代码逻辑，去客户端里取数值。

4、服务器指令

在测试过程中，可能会需要构造一些环境，比如角色要拥有多少钱，需要多少级，这类通常在手工测试时采用gm指令的方式发送给服务器执行。

对于脚本来说，它也会有类似需求。可能在走到某一步的时候，需要服务器执行指令。

在《逆水寒》中，新加了自动化专用的rpc，可以从客户端发送到服务器指令。当然这里能从客户端给服务器发指令是有安全风险的，因此这里一方面只使用服务器加载过的这些名字的指令（即提前封装了指令），另一方面，只有在内网开启自动化的情况下，服务器才会加载指令。（简言之，外网的服务器是没有任何可以执行的自动化指令的，因为它什么都没加载。）

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