Karate 框架不僅適用於 API 測試，也提供強大的 UI 測試功能。在 UI 測試中，除錯和效能調校至關重要。Karate 提供了截圖、元素高亮顯示等功能，方便開發者快速定位問題。此外，PDF 匯出功能有助於儲存測試結果，方便團隊協作和問題追蹤。Karate 的偵錯器則允許開發者逐步執行測試，並在斷點處檢查變數和程式碼執行狀態，大幅提升除錯效率。對於複雜的 UI 互動場景，Karate 支援 HTTP 請求攔截和模擬，讓開發者可以精確控制測試流程，並模擬各種網路狀況。最後，Karate Gatling 整合提供強大的效能測試能力，協助開發者評估應用程式在高負載下的表現，並找出效能瓶頸。
除錯 UI 測試
在第4章《執行 Karate 測試》中，我們已經看到了 Karate 結合 VS Code 的強大除錯功能。現在，我們將探討如何在瀏覽器測試中使用相同的技術。請注意，這些技術和方法適用於所有支援的瀏覽器。如果您想了解更多與目標瀏覽器和驅動程式相關的選項，例如使用 Karate Docker 映像進行視訊錄製，請參閱官方檔案的相關章節：https://github.com/karatelabs/karate/tree/master/karate-core#configure-drivertarget。
截圖功能
Karate 會在測試失敗時自動截圖。該截圖會自動附加到測試報告中，可以透過點選測試失敗的步驟來檢視。這使得除錯失敗原因變得更加容易。
圖示：測試報告中的失敗測試截圖
除了預設功能外，我們還可以在任何時候新增截圖。這可以成為幫助跟蹤測試過程的好工具。
要擷取當前頁面狀態的截圖，只需新增以下步驟：
* screenshot()
該截圖將在測試報告的精確位置附加。
元素截圖
Karate UI 支援對特定網頁元素進行截圖。這樣可以減少截圖大小，並在關注特定元素時去除幹擾。程式碼如下：
* screenshot('locator')
在這裡，locator 需要替換為網頁元素的定位器。
高亮元素
為了在視覺上確認元素，您可以高亮單個元素或一組相似元素。這些元素在測試執行期間會被清楚地標記出來，具有邊框和背景顏色。
highlight 功能會標記第一個匹配定位器的元素，而 highlightAll 功能則對所有找到的元素執行相同操作。
圖示：測試執行期間高亮的元素
例如，以下步驟用於高亮所有具有 search-item 類別的元素，這是我網站上每個搜尋結果共有的類別：
* highlightAll('.search-item')
預設高亮持續時間為 3 秒。您可以透過 Karate 的 configure 關鍵字或在 karate-config.js 中使用 karate.configure 函式來組態此設定。
匯出 PDF
有時，將網站的當前狀態儲存為 PDF 檔案會非常方便。例如，這在將其新增到錯誤報告中以向開發人員提供視覺線索時很有用。
只需呼叫以下步驟即可實作此功能：
* def resultAsPdf = pdf({})
* karate.write(resultAsPdf, "search.pdf")
在這裡，我們使用 pdf 函式傳回完整的位元組碼，然後將其傳遞給 karate.write 方法以寫入檔案。它需要一個 JSON 物件作為組態引數（您可以傳遞 {'orientation': 'landscape'} 以強制其進入橫向模式）。在本例中，我使用了一個空物件 {} 以使用預設組態。
圖示：產生的完整頁面 PDF
該 PDF 將保留網站連結，因此您可以直接點選這些連結跳轉到實際網站。
產生的 PDF 檔案會自動儲存在測試專案目標目錄下的指定名稱中。
使用偵錯器
我們在第4章《執行 Karate 測試》中使用了 Karate 偵錯器進行 API 測試。如前所述，使用偵錯器的先決條件是在 VS Code 的 launch.json 檔案中新增偵錯組態。
最快的方法是點選 VS Code CodeLens 中的 Karate: Debug，它出現在測試場景上方。這將開啟一個對話方塊，您可以在其中選擇 Karate (debug)，然後自動進入 launch.json 檔案。
圖示：啟動 Karate (debug)
點選 Add Configuration… 按鈕，您將開啟一個組態列表。選擇 Karate (debug): Maven 並儲存檔案。
下次您按下 CodeLens 中的 Karate: Debug 連結時，它應該啟動偵錯伺服器並將 VS Code 置於偵錯模式。
現在，您可以像使用 API 測試一樣，使用偵錯器來除錯瀏覽器測試。您可以參考第4章，瞭解如何一步一步執行測試、在測試之間跳轉，甚至動態更改測試程式碼。
圖示：偵錯主控台命令列用法
當開啟偵錯主控台並在斷點處暫停測試執行時，您可以執行所有可以在 Karate 測試中使用的命令。這使您可以嘗試定位器以查詢元素或直接與它們互動，從而大大加快測試開發的速度。
例如，我在偵錯主控台底部的命令列中輸入了 highlightAll('a')，以框選網站的所有連結元素。
圖示：偵錯主控台中 highlightAll('a') 命令的結果
按下 Enter 鍵將立即執行此命令並執行請求的操作！在 Karate UI 中進行偵錯的好處是，您可以在開啟的瀏覽器中立即以視覺方式確認這些操作。
使用 Karate 進行 HTTP 請求重定向
在進行網頁測試時，Karate 提供了一種強大的方法來攔截和重定向 HTTP 請求。這使得測試變得更加靈活和可控。
除錯測試：使用 karate.stop
karate.stop 方法是一種特殊的除錯方式，它允許你在測試執行過程中暫停並接管瀏覽器，以檢查元素或確認快速執行的動作是否正確。
* karate.stop(1234)
在測試執行過程中，當遇到 karate.stop 時，執行會暫停，並在控制檯日誌中顯示一個類別似以下的訊息：
*** waiting for socket, type the command below:
curl http://localhost:1234
你可以透過在新的終端視窗中執行 curl 命令或開啟 URL 來繼續測試執行。
重定向 HTTP 請求
在某些情況下，你可能需要將瀏覽器的 HTTP 請求重定向到特定的端點或模擬資料。Karate 的模擬功能可以幫助你實作這一點。
調查 API 請求
首先，你需要調查網頁與哪些端點進行通訊以檢索資料。可以使用 Chrome DevTools 的 Network 標籤來檢查網頁的外部資料來源請求。
@startuml
skinparam backgroundColor #FEFEFE
skinparam componentStyle rectangle
title KarateUI測試除錯與效能調校
package "網路架構" {
package "應用層" {
component [HTTP/HTTPS] as http
component [WebSocket] as ws
component [gRPC] as grpc
}
package "傳輸層" {
component [TCP] as tcp
component [UDP] as udp
component [TLS/SSL] as tls
}
package "網路層" {
component [IP] as ip
component [ICMP] as icmp
component [路由協議] as routing
}
package "鏈路層" {
component [Ethernet] as eth
component [WiFi] as wifi
component [ARP] as arp
}
}
http --> tcp
ws --> tcp
grpc --> tcp
tcp --> tls : 加密
tls --> ip
udp --> ip
ip --> routing
routing --> eth
routing --> wifi
eth --> arp
@enduml
新增模擬回應
一旦你找到了相關的 API 請求，你就可以建立一個模擬回應來替換真實的 API 呼叫。
首先，複製真實的 JSON 回應資料，然後根據需要進行修改。
{
"Items": [
{
"cat": "phone",
"desc": "This is a test product",
"id": 1,
"img": "https://dummyimage.com/200x200?text=Karate",
"price": 123,
"title": "Test1"
}
],
"LastEvaluatedKey": {"id": "9"}
}
組態模擬
接下來，建立一個 Karate 特性檔案來提供模擬回應。
@ignore
Feature: Mock API
Scenario: pathMatches('/entries')
* def response = read('products.json')
使用模擬回應
在你的測試場景中，你可以使用 karate.configure 方法來啟用模擬。
* karate.configure('mock', { uri: '/entries', feature: 'mock.feature' })
這樣，當網頁發出對 /entries 的請求時，Karate 將傳回你定義的模擬回應。
內容解密：
此段落主要介紹瞭如何使用 Karate 進行 HTTP 請求重定向和模擬。首先，我們瞭解了 karate.stop 方法的使用，這是一種特殊的除錯方式，可以暫停測試執行並接管瀏覽器。接著，我們探討瞭如何調查 API 請求並新增模擬回應。最後，我們學習瞭如何組態和使用模擬回應來替換真實的 API 呼叫。這些技術可以大大提高網頁測試的效率和可靠性。
使用 Karate Gatling 進行效能測試
截至目前為止，我們已經探討了 Karate API 測試的許多不同導向，包括瀏覽器測試。在本章中，我們將探索 Karate 提供的另一種測試型別——效能測試。我們將使用一個簡單的 Karate 場景，並逐步完成將其作為效能測試執行的必要步驟。此外，我們還將檢視日誌和測試報告，以更深入地瞭解這型別的測試以及我們可以從中得出的結論。
在本章中，我們將涵蓋以下主要主題：
- 什麼是 Gatling？
- 設定 Karate Gatling
- 將 Karate 測試作為效能測試執行
- 檢視 Gatling 報告
技術需求
您需要以下內容：
- 在第 2 章《設定您的 Karate 專案》中完成的系統和 IDE 設定
建立測試場景
在本章的測試場景中，我們將保持簡單。我們將使用所謂的 Jikan API（https://jikan.moe），它提供了有關動漫和漫畫電影、系列和書籍的資訊。由於此示範應顯示有關一般 API 可用性的一些統計資料，因此我們目前不會費心處理其詳細的請求和回應資料，而是專注於單個端點的回應程式碼。
這是我們將使用的測試場景：
Feature: 效能測試
Scenario: 效能
* url 'https://api.jikan.moe/v4/'
* path 'anime/1'
When method get
Then status 200
內容解密：
此測試場景進行了一個 GET 請求到 anime/1 路徑，檢查 HTTP 狀態碼是否為 200（OK）。
url 'https://api.jikan.moe/v4/'：設定請求的基本 URL。path 'anime/1'：指定請求的路徑。When method get：傳送 GET 請求。Then status 200：斷言 HTTP 回應狀態碼為 200。
在書籍的這個階段，這個測試場景應該是不言自明的，因為它不包含任何複雜的邏輯。我們現在可以透過在終端機中呼叫 mvn clean test 來執行它，就像我們之前建立的所有其他 Karate 測試一樣。這將是我們用來探索 Karate Gatling 的基本測試。
什麼是 Gatling？
負載測試和效能測試是兩種型別的軟體測試，幫助開發人員評估其應用程式在不同工作負載下的效能。負載測試是模擬使用者流量對應用程式進行測試，以檢查其處理大量請求的能力。這種測試有助於確定應用程式的最大容量，並判斷它是否能夠在預期工作負載下正常執行而不會當機或變慢。
另一方面，效能測試是測量應用程式在不同條件下的速度、可擴充套件性和穩定性的過程。這種測試有助於識別應用程式中的效能瓶頸，並對其進行最佳化，以獲得更好的回應和還原能力。
在 API 的上下文中，負載測試和效能測試用於評估 API 處理大量請求並在預期時間範圍內回應的能力。這些測試幫助開發人員識別潛在的問題，例如回應時間緩慢、錯誤、意外行為，甚至可能對使用者經驗產生負面影響的完全當機。
軟體開發中有多種工具可用於此目的。例如有 Apache JMeter（https://jmeter.apache.org）、Locust（https://locust.io）或 Siege（https://www.joedog.org/siege-home）。本章將重點介紹另一種與 Karate 結合使用的常見工具——Gatling。
Gatling 是一個強大的開源負載和效能測試工具，專為現代 Web 應用程式設計。它允許開發人員和測試人員模擬大量使用者對應用程式發起請求，從而評估其在不同負載下的表現。Gatling 以其易用性、高效能和詳細的報告功能而聞名，使其成為開發人員和 QA 工程師的首選工具之一。
使用 Karate UI 進行瀏覽器測試
使用 Mock 攔截真實請求
Feature: Intercept test
Scenario: Inject custom products
* configure driver = { type: 'chrome' }
* driver 'https://www.demoblaze.com'
* driver.intercept({ patterns: [{ urlPattern: '*/entries' }], mock: 'products.feature' })
* karate.stop(5555)
內容解密：
此範例展示瞭如何使用 driver.intercept 方法攔截特定的請求，並將其轉發到一個 mock feature。
configure driver = { type: 'chrome' }：設定 WebDriver 為 Chrome 瀏覽器。driver 'https://www.demoblaze.com'：開啟指定的網頁。driver.intercept({ patterns: [{ urlPattern: '*/entries' }], mock: 'products.feature' })：攔截 URL 符合特定模式 (*/entries) 的請求，並將其轉發到products.feature中定義的 mock 端點。karate.stop(5555)：暫停測試執行，保持瀏覽器開啟，以便手動驗證結果。
這個強大的功能結合了 Karate 的 mocking 功能和 API 呼叫攔截，使得在瀏覽器測試中模擬 API 回應變得非常方便。
效能測試與 Karate Gatling 整合
Gatling 簡介
Gatling（https://gatling.io）是一款開源的負載測試和效能測試工具，幫助開發者模擬和衡量應用程式的效能。它使用 Scala 程式語言，具有高效、可擴充套件和易用的特點。
Scala 語言概述
Scala 是一種多用途的程式語言，設計用於大型應用程式的高效能和可擴充套件性。它結合了函式式程式設計和物件導向程式設計，使開發者能夠撰寫簡潔、易讀且易於維護的程式碼。由於與 Java 相容並支援分散式運算，Scala 成為建立高效能應用程式的熱門選擇。
使用 Gatling 進行效能測試
Gatling 允許使用者建立複雜的負載測試場景，並在多台機器上執行，以測試應用程式或 API 在不同條件下的效能。除了安裝 Gatling 並使用其使用者介面設計測試案例外，還可以透過多執行緒模擬多個請求。
Gatling 的優勢
Gatling 提供即時的測試結果報告和分析，以圖形格式呈現，幫助識別效能瓶頸。這對於最佳化應用程式以處理更高負載至關重要。Gatling 在軟體開發行業中被廣泛用於確保 Web 應用程式的品質和可擴充套件性。
設定 Karate Gatling
本文將介紹如何設定 Karate Gatling 以進行效能測試。主要工作將在 Maven POM 檔案中完成。
在 VS Code 中設定 Scala
為了有效地撰寫 Scala 程式碼，建議使用支援 Scala 的 IDE。VS Code 提供官方的 Scala 語法外掛，能夠提供程式碼高亮顯示等功能。
建立 Maven 設定檔
Maven 設定檔允許在單一 pom.xml 檔案中組織不同的依賴和工作流程，並在執行時啟用所需的設定檔。這使得使用者能夠選擇要執行的測試以及執行方式。
重組 pom.xml 檔案
標準的 pom.xml 檔案由 Karate Maven 原型（archetype）生成，包含執行 Karate 測試所需的一切。本文將重組 <build> 區段，將 maven-surefire-plugin 區塊移到新的設定檔中。
新增預設設定檔
新增 <profiles> 區段到 pom.xml 檔案中，包含兩個設定檔定義：預設設定檔用於執行單元測試，效能設定檔用於執行 Gatling 效能測試。
<profiles>
<profile>
<id>default</id>
<activation>
<activeByDefault>true</activeByDefault>
</activation>
<!-- maven-surefire-plugin 設定 -->
</profile>
<!-- 效能設定檔 -->
</profiles>
詳細解說：
profiles元素：定義多個建置設定檔，可以根據不同需求啟用不同設定。profile元素：每個設定檔的定義，包括id和activation等屬性。activeByDefault元素：指定預設啟用的設定檔。maven-surefire-plugin設定：在預設設定檔中包含此外掛，用於執行單元測試。
此圖示說明瞭本章節的主要內容流程，從 Gatling 簡介到設定 Karate Gatling 及 Maven 設定檔的建立。
後續步驟
後續章節將探討 Gatling 測試報告的解讀和分析，以及如何根據測試結果最佳化應用程式的效能。