API 测试教程

2025 年 1 月 5 日 | 12 分钟阅读

API 测试是一种软件测试,它测试应用程序编程接口 (API),以确保它们能正确、可靠、安全且高效地运行。

它可以在软件测试周期的不同级别进行,例如单元测试、集成测试和系统测试。它可以通过手动方式进行,也可以使用专门用于 API 测试的工具和框架进行自动化测试。API 测试有助于确保 API 按预期工作,满足功能和非功能性要求,并与不同的操作系统、设备和环境兼容。

它也指一套协议、例程和工具,用于构建软件应用程序,使它们能够与其他软件应用程序和系统进行通信。API 测试通过测试两个软件系统(通常是客户端和服务器)之间的通信来执行,方法是向 API 发送请求并验证 API 返回的响应。

API Testing Tutorial

API 测试自动化环境的设置

要设置 API 测试自动化环境,我们需要遵循以下步骤

  1. 选择一门编程语言和测试框架: 首先,我们必须确定要用于 API 测试的编程语言和框架。一些流行的选择是 Java 配合 JUnit/TestNG,Python 配合 pytest/unittest,以及 JavaScript 配合 Mocha/Chai。
  2. 安装 IDE: 然后,我们需要为我们选择的编程语言安装一个集成开发环境 (IDE),例如 Java 的 Eclipse,Python 的 PyCharm,或 JavaScript 的 Visual Studio Code。
  3. 安装 API 测试工具: 然后,我们需要安装一个 API 测试工具,例如 Postman,SoapUI,或 Rest Assured。这些工具提供了一个易于使用的界面来发送请求和验证响应。
  4. 设置测试环境: 然后,我们需要创建一个尽可能接近生产环境的测试环境。这包括设置必要的软件、硬件和网络配置。
  5. 创建测试数据: 然后,我们需要创建涵盖 API 可能遇到的所有可能场景的测试数据。这包括正面和负面测试用例。
  6. 编写测试脚本: 然后,我们需要使用选择的测试框架和编程语言编写测试脚本。这些脚本应涵盖所有测试用例并验证 API 返回的响应。
  7. 执行测试脚本: 然后,我们需要执行测试脚本并验证结果。任何错误或失败都应记录并报告。
  8. 与持续集成 (CI) 集成: 然后,我们需要将 API 测试与持续集成 (CI) 系统(如 Jenkins 或 CircleCI)集成,以便在 API 代码发生更改时自动运行测试。

API 的输出类型

API 可以根据 API 的功能产生不同类型的输出。以下是一些 API 可能有的常见输出类型

  1. HTML:一些 API 会生成 HTML(超文本标记语言)输出,这有助于在网页上显示数据。
  2. 二进制数据:一些 API 会生成二进制数据输出,包括图像、音频或视频文件。
  3. JSON:JSON(JavaScript 对象表示法)是一种轻量级数据格式,通常用于 Web 服务之间的数据交换。它易于人类和机器阅读和解析。许多 API 使用 JSON 作为其主要输出格式。
  4. 文本:一些 API 会生成文本输出,可用于日志记录、报告或其他基于文本的应用程序。
  5. 错误消息:当请求过程中出现问题时,API 也可以生成错误消息。这些错误消息可以采用上述任何格式,具体取决于 API 的设计方式。
  6. XML:XML(可扩展标记语言)是另一种常用的 Web 服务之间数据交换的数据格式。它类似于 HTML,但具有更严格的语法规则。许多 API 以 XML 格式提供输出。

API 测试的测试用例

以下是一些 API 测试的测试用例示例

  1. 性能测试:通过测试 API 的响应时间、吞吐量和并发性来衡量其性能。例如,可以创建一个测试用例来检查 API 是否能在不减速或崩溃的情况下处理大量并发请求。
  2. 可用性测试:通过测试 API 的文档、易用性和错误消息来检查 API 是否用户友好。例如,可以创建一个测试用例来检查 API 文档是否清晰简洁,以及错误消息是否具有帮助性和信息性。
  3. 负载测试:这种类型的测试通过在高流量条件下测试 API 的性能来检查其能否处理重载。例如,可以创建一个测试用例来检查 API 是否能在不崩溃或减速的情况下处理大量请求。
  4. 功能测试:这种类型的测试通过测试 API 的输入和输出值、响应代码、错误处理和身份验证来检查其功能是否正确。例如,可以创建一个测试用例来检查 API 在给定有效输入时是否返回预期数据,并在给定无效输入时返回错误消息。
  5. 安全测试:这种类型的测试通过测试 API 对注入攻击、跨站脚本 (XSS) 和跨站请求伪造 (CSRF) 的漏洞来检查其安全性。例如,可以创建一个测试用例来检查 API 是否能通过验证输入数据来检测和防止注入攻击。
  6. 兼容性测试:这种类型的测试检查 API 是否与不同的浏览器、设备和平台兼容。例如,可以创建一个测试用例来检查 API 在 Chrome、Firefox 和 Safari 等其他浏览器上是否正常工作。
  7. 集成测试:此测试检查 API 是否能与其他系统和应用程序集成。例如,可以创建一个测试用例来检查 API 是否能与数据库系统或第三方服务集成。

API 测试方法

API 测试的方法通常包括以下步骤

  1. 确定测试场景:基于 API 的功能,确定各种测试场景,以确保 API 按预期工作。这些场景应涵盖不同的用例、输入、输出和错误条件。
  2. 规划测试方法:确定要遵循的测试方法,例如手动测试、自动化测试或两者的结合。决定要用于测试的工具和框架。
  3. 自动化测试:考虑自动化 API 测试,以确保更快速、更准确的结果。自动化可以帮助以最小的努力执行大型测试套件,并在应用程序不断演变时提供持续测试。
  4. 验证安全性:通过识别漏洞并确保有适当的安全协议到位来测试 API 的安全性。
  5. 回归测试:执行回归测试,以确保对 API 的更改不会影响其现有功能。
  6. 理解 API 功能:在开始 API 测试之前,必须清楚地了解 API 的目的、功能和预期行为。
  7. 确定测试数据:创建测试数据,以确保 API 对各种数据类型有预期的响应。这包括创建 API 应成功响应的正面测试用例,以及 API 应返回错误的负面测试用例。
  8. 执行 API 测试:根据确定的场景执行测试用例,并验证 API 的响应。记录并报告在测试过程中遇到的任何错误或问题。
  9. 验证集成:测试 API 与其他系统(如数据库或第三方服务)的集成,以确保 API 能与这些系统有效通信。
  10. 验证性能:在不同负载下测试 API 的性能,以确保其能处理大量请求并提供快速的响应时间。

API 测试与单元测试的区别

API 测试单元测试
通过发起请求并分析响应来测试 API 端点的功能。测试代码库的各个单元或组件。
侧重于测试各种组件的集成及其交互。侧重于隔离测试单个单元的行为。
通常在 API 公开的端点上执行。通常在代码库的单个方法或函数上执行。
需要了解 API 的行为、预期输入和预期输出。需要了解正在测试的特定单元的行为。
通常由质量保证 (QA) 团队或自动化测试人员执行。通常由开发人员执行。
可以使用 Postman、Selenium 或 REST-Assured 等工具进行自动化。可以使用 JUnit、NUnit 或 pytest 等工具进行自动化。
示例:测试 API 在给出有效或无效输入时是否返回预期响应,验证身份验证和授权机制是否正常工作,以及测试错误处理的行为。示例:测试单个方法以确保在给出特定输入时返回预期输出,验证特定函数在不同条件下调用时是否按预期行为,以及测试边缘情况的行为。

如何测试 API

以下是测试 API 的一些步骤

  1. 理解 API 文档:测试 API 的第一步是理解其功能以及它期望和返回的数据。API 文档应提供关于 API 端点、参数和响应格式的所有必要信息。
  2. 设置测试环境:创建尽可能接近生产环境的测试环境。这包括设置必要的软件、硬件和网络配置。
  3. 定义测试场景:确定 API 可能遇到的不同场景,例如正面和负面测试用例、边缘情况和错误场景。这些场景应涵盖 API 的所有可能用例。
  4. 创建测试数据:创建涵盖 API 可能遇到的所有可能场景的测试数据。这包括正面和负面测试用例。
  5. 编写测试脚本:使用您选择的测试框架和编程语言编写测试脚本。这些脚本应涵盖所有测试用例并验证 API 返回的响应。
  6. 执行测试脚本:执行测试脚本并验证结果。任何错误或失败都应记录并报告。
  7. 分析测试结果:分析测试结果,以识别任何 API 功能或性能问题。根据需要进行调试和修复任何问题。
  8. 重复测试:在不同场景和不同负载下继续测试 API,以确保其功能和性能。

API 测试最佳实践

以下是一些 API 测试的最佳实践

  1. 测试所有可能场景:测试 API 可能遇到的所有可能场景,包括正面和负面测试用例、边缘情况和错误场景。这确保了 API 具有健壮性,并且能够处理它可能遇到的任何输入或条件。
  2. 使用自动化:使用自动化来减少手动测试工作量,并提高测试的效率和准确性。自动化还有助于在开发周期的早期发现问题。
  3. 使用真实数据进行测试:使用真实数据测试 API,以确保其在实际场景中正常工作。使用各种数据集来涵盖所有可能的用例。
  4. 使用版本控制:使用版本控制来跟踪 API 的更改,并确保所有 API 版本都经过测试和验证。这有助于防止因 API 更改引起的问题。
  5. 使用测试框架:使用测试框架来组织和执行测试用例。测试框架提供了一种结构化的测试方法,并有助于确保涵盖所有测试用例。
  6. 监控 API 性能:在测试期间监控 API 的性能,以识别任何性能问题,例如响应缓慢或高错误率。这有助于确保 API 能够处理预期的流量负载。
  7. 验证响应:验证 API 返回的响应,以确保它们是正确的并与预期值匹配。这有助于确保 API 正常工作并返回准确的数据。
  8. 进行安全测试:使用安全测试来识别 API 中的任何漏洞或安全问题。这包括测试注入攻击、跨站脚本 (XSS) 和其他安全问题。
  9. 与开发团队协作:与开发团队协作,以确保在整个开发周期中对 API 进行测试。这有助于及早发现问题,并确保 API 在发布前正常工作。

API 测试可检测到的 Bug 类型

API 测试可以检测到各种类型的 Bug,包括

  1. 安全问题:API 测试可以检测到安全问题,例如注入攻击、跨站脚本 (XSS) 和身份验证问题。
  2. 性能问题:API 测试可以检测到性能问题,例如响应缓慢、高错误率和低吞吐量。
  3. 用户输入验证问题:API 测试可以检测到用户输入验证问题,例如无效的输入参数或不正确的输入格式。
  4. 数据格式问题:API 测试可以检测与数据格式相关的 Bug,例如无效的数据类型、缺失或不正确的数据以及数据格式错误。
  5. 集成问题:API 测试可以检测使用 API 的不同组件或系统之间的集成问题,例如与数据传输、数据同步和数据一致性相关的问题。
  6. 版本兼容性问题:API 测试可以检测不同 API 版本之间的版本兼容性问题,例如已弃用的 API 调用、已弃用的参数或已弃用的身份验证机制。
  7. 错误处理问题:API 测试可以检测与错误处理相关的 Bug,例如不正确的错误消息、错误代码或不正确的错误响应。

如何进行 API 测试自动化

1. ReadyAPI

ReadyAPI 是一个全面的测试自动化平台,专为 API 测试而设计。它是一套工具,包括 SoapUI Pro、LoadUI Pro 和 Secure Pro,使用户能够为 Web 服务和 RESTful API 创建、管理和执行自动化测试。以下是 ReadyAPI 的一些主要功能

  • 测试创建和管理:ReadyAPI 提供了一个用户友好的界面来创建和管理 API 测试。它允许您创建功能测试和负载测试,并在单个平台内进行管理。
  • 测试执行:ReadyAPI 允许您跨多个环境(如本地、远程和云端)执行 API 测试。它提供了与 Jenkins 和 Bamboo 等流行 CI/CD 工具的集成。
  • 报告:ReadyAPI 生成详细的 API 测试运行报告,包括执行状态、响应时间和错误日志。您还可以创建适合您特定要求的自定义报告。
  • 协作测试:ReadyAPI 提供协作功能,使团队成员能够共享测试用例、报告和其他工件。这使得更容易协作测试工作,共享知识,并保持测试实践的一致性。
  • 安全测试:ReadyAPI 包含一系列安全测试功能,允许您测试常见的漏洞,例如跨站脚本 (XSS) 和 SQL 注入。
  • 持续测试:ReadyAPI 设计用于与流行的 CI/CD 工具集成,并可用于将 API 测试自动化作为持续测试策略的一部分。

2. Postman

Postman 是一款流行的 API 测试工具,允许用户创建和执行 API 测试,以及共享文档和与团队成员协作。它是一个全面的工具,提供了一个用户友好的界面来创建、管理和自动化 API 测试。

Postman 的一些主要功能包括

  • 测试创建和执行:Postman 允许用户轻松创建和执行 API 测试。用户可以为 RESTful API 和 Web 服务创建测试,并在多个环境中执行它们。
  • 协作:Postman 提供协作功能,允许团队成员共享集合、测试结果和文档。这使得协作测试工作和保持测试实践的一致性更加容易。
  • 测试自动化:Postman 提供了一系列自动化功能,允许用户将 API 测试自动化作为持续测试策略的一部分。用户可以将 Postman 与 Jenkins 和 Travis 等流行 CI/CD 工具集成。
  • 文档:Postman 提供文档功能,允许用户与团队成员和其他利益相关者创建和共享 API 文档。
  • Mock 服务器:Postman 提供 Mock 服务器功能,允许用户在实际 API 可用之前模拟 API 响应并测试他们的应用程序。
  • 环境管理:Postman 允许用户管理多个环境,包括本地、暂存和生产环境,并在它们之间轻松切换。

API 测试的挑战

API 测试面临着其自身的挑战,测试人员需要了解这些挑战。以下是一些最常见的 API 测试挑战

  1. 理解 API 文档:API 测试最大的挑战之一是理解 API 文档。这需要深入了解 API 的功能以及它所需和返回的数据。
  2. 跨多个平台进行测试:API 被设计为跨多个平台工作,这可能会使测试变得困难。重要的是要跨多个环境(包括 Web、移动和桌面)测试 API,以确保它们按预期工作。
  3. 数据依赖性:API 通常依赖于其他 API 和系统,这可能会使它们孤立测试变得困难。测试人员需要考虑数据依赖性,并确保有必要的数据可用于测试。
  4. 处理变更:API 可能会经常发生变化,这可能会使维护测试套件变得困难。测试人员需要能够适应 API 的变化并相应地更新测试套件。
  5. 测试环境设置:API 测试需要一个尽可能接近生产环境的测试环境。设置测试环境可能很困难,特别是当它涉及复杂的系统和多个平台时。
  6. 安全测试:API 通常用于访问敏感数据,这使得安全测试成为 API 测试的关键方面。测试人员需要能够识别和测试安全漏洞,例如 SQL 注入和跨站脚本。