掌握跨瀏覽器 JavaScript 測試：自動化兼容性矩陣

在全球數位市場中，您的 Web 應用程式就是您的店面、您的辦公室以及您與全球用戶之間的主要聯絡點。特定瀏覽器上的一個 JavaScript 錯誤可能意味著在柏林失去一筆銷售、在東京註冊失敗或在聖保羅讓用戶感到沮喪。統一 Web 的夢想（程式碼在任何地方都能以相同方式運行）仍然只是一個夢想。現實是瀏覽器、設備和作業系統的碎片化生態系統。這就是跨瀏覽器測試不再是一項繁瑣的工作，而成為一項策略性必要任務的地方。而大規模解鎖此策略的關鍵是 自動化兼容性矩陣 。

本綜合指南將引導您了解為什麼這個概念對於現代 Web 開發至關重要、如何概念化和構建您自己的矩陣，以及哪些工具可以將這項艱鉅的任務轉變為簡化的、自動化的開發生命週期的一部分。

為什麼跨瀏覽器兼容性在現代 Web 中仍然很重要

一個常見的誤解，尤其是在較新的開發人員中，是「瀏覽器大戰」已經結束，現代常青瀏覽器已在很大程度上標準化了 Web。雖然像 ECMAScript 這樣的標準取得了令人難以置信的進展，但仍然存在顯著的差異。對於任何擁有全球受眾的應用程式來說，忽略它們都是一場高風險的賭博。

• 渲染引擎差異： Web 主要由三個主要的渲染引擎提供支持：Blink（Chrome、Edge、Opera）、WebKit（Safari）和 Gecko（Firefox）。雖然它們都遵循 Web 標準，但它們具有獨特的實現、發布週期和錯誤。一個啟用 JavaScript 驅動動畫的 CSS 屬性可能在 Chrome 中完美運行，但在 Safari 中可能有錯誤或不受支持，從而導致使用者介面崩潰。
• JavaScript 引擎細微差別： 同樣，JavaScript 引擎（例如 Blink 的 V8 和 Gecko 的 SpiderMonkey）在如何實現最新的 ECMAScript 功能方面可能存在細微的性能差異和變化。依賴於前沿功能的程式碼可能不可用，或者在稍微舊但仍然流行的瀏覽器版本中的行為可能不同。
• 行動巨頭： Web 絕大多數是行動的。這不僅僅意味著在較小的螢幕上進行測試。這意味著要考慮到行動設備特定的瀏覽器（如三星互聯網，它擁有重要的全球市場佔有率）以及 Android 和 iOS 上本機應用程式中的 WebView 組件。這些環境有它們自己的約束、性能特徵和獨特的錯誤。
• 對全球使用者的影響： 瀏覽器市場佔有率因地區而異。雖然 Chrome 可能在北美佔主導地位，但像 UC 瀏覽器這樣的瀏覽器在亞洲市場上歷來很受歡迎。假設您的使用者群反映了您開發團隊的瀏覽器偏好，這是在疏遠您潛在受眾的重要部分的配方。
• 優雅降級和漸進增強： 彈性 Web 開發的核心原則是確保您的應用程式即使某些高級功能不起作用也能保持功能。兼容性矩陣可幫助您驗證這一點。您的應用程式仍然應該允許使用者在較舊的瀏覽器上完成核心任務，即使體驗不如富。

什麼是兼容性矩陣？

在其核心， 兼容性矩陣 是一個網格。這是一個有組織的框架，用於將您測試的內容（功能、使用者流程、元件）與您測試它的位置（瀏覽器/版本、作業系統、設備類型）進行對應。它回答了任何測試策略的基本問題：

• 我們在測試什麼？ （例如，使用者登入、新增至購物車、搜尋功能）
• 我們在哪裡測試它？ （例如，macOS 上的 Chrome 105、iOS 16 上的 Safari 16、Windows 11 上的 Firefox）
• 預期的結果是什麼？ （例如，通過、失敗、已知問題）

手動矩陣可能是一個電子表格，QA 工程師在其中追蹤他們的測試運行。雖然對於小型專案很有用，但這種方法速度慢、容易出現人為錯誤，並且在現代 CI/CD（持續整合/持續部署）環境中完全不可持續。一個 自動化兼容性矩陣 採用這個概念，並將它直接整合到您的開發管道中。每次提交新程式碼時，一套自動化測試都會在這個預定義的瀏覽器和設備網格中運行，從而提供即時、全面的回饋。

構建您的自動化兼容性矩陣：核心元件

創建一個有效的自動化矩陣涉及一系列策略性決策。讓我們將其分解為四個關鍵步驟。

步驟 1：定義您的範圍 - 「誰」和「什麼」

您無法在任何地方測試所有內容。第一步是根據數據做出關於優先考慮事項的決策。這可以說是最重要的步驟，因為它定義了您的整個測試工作的投資回報率。

選擇目標瀏覽器和設備：

• 分析您的使用者數據： 您的主要真相來源是您自己的分析。使用像 Google Analytics、Adobe Analytics 或您擁有的任何其他平台這樣的工具，來識別您的實際受眾使用的頂級瀏覽器、作業系統和設備類別。如果您擁有全球使用者群，請密切關注區域差異。
• 查閱全球統計資料： 使用來自像 StatCounter 或 Can I Use 這樣的來源的全球統計資料來擴充您的資料。這可以幫助您發現趨勢，並識別您計劃進入的市場中流行的瀏覽器。
• 實施分層系統： 分層方法對於管理範圍非常有效：
  • 第一層： 您最關鍵的瀏覽器。這些通常是主要瀏覽器（Chrome、Firefox、Safari、Edge）的最新版本，代表您絕大多數的使用者群。這些接收全套的自動化測試（端對端、整合、視覺）。此處的失敗應該會阻止部署。
  • 第二層： 重要但不太常見的瀏覽器或較舊的版本。這可能包括瀏覽器的先前主要版本或重要的行動瀏覽器（如三星互聯網）。這些可能會運行一套較小的關鍵路徑測試。失敗可能會創建高優先順序的票證，但不一定會阻止發布。
  • 第三層： 不太常見或較舊的瀏覽器。這裡的目標是優雅降級。您可能會運行少量的「冒煙測試」以確保應用程式載入，並且核心功能不會完全中斷。

定義關鍵使用者路徑：

與其嘗試測試每個單獨的功能，不如專注於提供最大價值的關鍵使用者旅程。對於電子商務網站，這將是：

• 使用者註冊和登入
• 搜尋產品
• 檢視產品詳細信息頁面
• 將產品新增至購物車
• 完整的結帳流程

通過為這些核心流程自動化測試，您可以確保業務關鍵功能在您的整個兼容性矩陣中保持完整。

步驟 2：選擇您的自動化框架 - 「如何」

自動化框架是執行測試的引擎。現代 JavaScript 生態系統提供了幾種出色的選擇，每種選擇都有其自身的哲學和優勢。

• Selenium：

  長期存在的行業標準。它是一個 W3C 標準，並支持幾乎所有瀏覽器和程式設計語言。它的成熟意味著它擁有龐大的社群和廣泛的文檔。然而，如果編寫不小心，它的設置有時可能會更複雜，並且它的測試更容易出現不穩定性。

• Cypress：

  一個以開發人員為中心的一體化框架，已經獲得了巨大的歡迎。它與您的應用程式在同一個運行循環中運行，這可以帶來更快、更可靠的測試。它的互動式測試運行器是一個巨大的生產力助推器。從歷史上看，它在跨域和多標籤測試方面存在限制，但最近的版本已經解決了其中的許多問題。它的跨瀏覽器支持曾經受到限制，但已經顯著擴展。

• Playwright：

  由 Microsoft 開發，Playwright 是一個現代且功能強大的競爭者。它為所有三個主要的渲染引擎（Chromium、Firefox、WebKit）提供出色的、一流的支持，使其成為跨瀏覽器矩陣的絕佳選擇。它具有一個功能強大的 API，具有自動等待、網路攔截和內置的並行執行等功能，有助於編寫穩健、非不穩定的測試。

推薦： 對於今天開始新的跨瀏覽器測試計劃的團隊，由於其出色的跨引擎架構和現代功能集， Playwright 通常是最強大的選擇。 Cypress 對於優先考慮開發人員體驗的團隊來說是一個絕佳的選擇，尤其是在單個域內的元件和端對端測試方面。 Selenium 對於具有複雜需求或多語言需求的大型企業來說仍然是一個強大的選擇。

步驟 3：選擇您的執行環境 - 「在哪裡」

一旦您有了測試和框架，您就需要一個運行它們的地方。這就是矩陣真正變得生動的地方。

• 本地執行： 在您自己的機器上運行測試在開發過程中至關重要。它速度快，並提供即時回饋。然而，對於完整的兼容性矩陣來說，它不是一個可擴展的解決方案。您不可能在本地安裝每個作業系統和瀏覽器版本組合。
• 自託管網格（例如，Selenium Grid）： 這涉及設置和維護您自己的機器基礎架構（物理或虛擬），並安裝不同的瀏覽器和作業系統。它提供完全的控制和安全性，但維護成本非常高。您需要負責更新、修補程式和可擴展性。
• 基於雲端的網格（推薦）： 這是現代團隊的主要方法。像 BrowserStack、 Sauce Labs 和 LambdaTest 這樣的服務可隨時按需提供對數千種瀏覽器、作業系統和真實行動設備組合的即時訪問權。
  主要優點包括：
  • 大規模可擴展性： 並行運行數百個測試，大幅縮短獲取回饋所需的時間。
  • 零維護： 提供商處理所有基礎架構管理、瀏覽器更新和設備採購。
  • 真實設備： 在實際的 iPhone、Android 設備和平板電腦上進行測試，這對於發現模擬器可能錯過的設備特定錯誤至關重要。
  • 除錯工具： 這些平台為每次測試運行提供影片、控制台日誌、網路日誌和螢幕截圖，從而可以輕鬆診斷故障。

步驟 4：與 CI/CD 整合 - 自動化引擎

最後一個關鍵步驟是使您的兼容性矩陣成為自動化的、您開發過程中隱藏的一部分。手動觸發測試運行不是一個可持續的策略。與您的 CI/CD 平台（如 GitHub Actions、GitLab CI、Jenkins 或 CircleCI）整合是不可協商的。

典型的流程如下所示：

1. 開發人員將新程式碼推送到儲存庫。
2. CI/CD 平台會自動觸發新的構建。
3. 作為構建的一部分，測試作業會被啟動。
4. 測試作業會檢出程式碼、安裝依賴項，然後執行測試運行器。
5. 測試運行器會連接到您選擇的執行環境（例如，雲端網格），並在整個預定義的矩陣中運行測試套件。
6. 結果會回報給 CI/CD 平台。第一層瀏覽器中的失敗可以自動阻止程式碼被合併或部署。

這是一個 GitHub Actions 工作流程檔案中的步驟的概念範例：

            
- name: Run Playwright tests on Cloud Grid
  env:
    # Credentials for the cloud service
    BROWSERSTACK_USERNAME: ${{ secrets.BROWSERSTACK_USERNAME }}
    BROWSERSTACK_ACCESS_KEY: ${{ secrets.BROWSERSTACK_ACCESS_KEY }}
  run: npx playwright test --config=playwright.ci.config.js

            

              
                Copy
              
            
          

配置檔案 (`playwright.ci.config.js`) 將包含您的矩陣的定義——要測試的所有瀏覽器和作業系統的列表。

一個實際的範例：使用 Playwright 自動化登入測試

讓我們使其更加具體。假設我們要測試一個登入表單。測試腳本本身專注於使用者互動，而不是瀏覽器。

測試腳本 (`login.spec.js`)：

            
const { test, expect } = require('@playwright/test');

test('should allow a user to log in with valid credentials', async ({ page }) => {
  await page.goto('https://myapp.com/login');

  // Fill in the credentials
  await page.locator('#username').fill('testuser');
  await page.locator('#password').fill('securepassword123');

  // Click the login button
  await page.locator('button[type="submit"]').click();

  // Assert that the user is redirected to the dashboard
  await expect(page).toHaveURL('https://myapp.com/dashboard');
  await expect(page.locator('h1')).toHaveText('Welcome, testuser!');
});

            

              
                Copy
              
            
          

魔術發生在配置檔案中，我們在其中定義我們的矩陣。

配置檔案 (`playwright.config.js`)：

            
const { defineConfig, devices } = require('@playwright/test');

module.exports = defineConfig({
  testDir: './tests',
  timeout: 60 * 1000, // 60 seconds
  reporter: 'html',

  /* Configure projects for major browsers */
  projects: [
    {
      name: 'chromium-desktop',
      use: { ...devices['Desktop Chrome'] },
    },
    {
      name: 'firefox-desktop',
      use: { ...devices['Desktop Firefox'] },
    },
    {
      name: 'webkit-desktop',
      use: { ...devices['Desktop Safari'] },
    },
    {
      name: 'mobile-chrome',
      use: { ...devices['Pixel 5'] }, // Represents Chrome on Android
    },
    {
      name: 'mobile-safari',
      use: { ...devices['iPhone 13'] }, // Represents Safari on iOS
    },
  ],
});

            

              
                Copy
              
            
          

當您運行 `npx playwright test` 時，Playwright 將會自動執行相同的 `login.spec.js` 測試五次，每次都針對 `projects` 陣列中定義的每個專案。這是自動化兼容性矩陣的本質。如果您使用的是雲端網格，您只需為服務提供的不同作業系統版本或較舊的瀏覽器添加更多配置。

分析和報告結果：從數據到行動

運行測試只是成功的一半。一個成功的矩陣會產生清晰、可操作的結果。

• 集中式儀表板： 您的 CI/CD 平台和雲端測試網格應提供一個集中式儀表板，顯示針對每個配置的每次測試運行的狀態。一個綠色勾選符號的網格是目標。
• 用於除錯的豐富成品： 當測試在特定的瀏覽器上失敗時（例如，iOS 上的 Safari），您需要的不僅僅是一個「失敗」狀態。您的測試平台應提供測試運行的影片錄製、瀏覽器控制台日誌、網路 HAR 檔案和螢幕截圖。此上下文對於開發人員快速除錯問題而無需手動重現問題來說是無價的。
• 視覺回歸測試： JavaScript 錯誤通常表現為視覺故障。將視覺回歸測試工具（如 Applitools、Percy 或 Chromatic）整合到您的矩陣中是一個強大的增強功能。這些工具會拍攝您的使用者介面在所有瀏覽器上的逐像素快照，並突出顯示任何非預期的視覺變化，從而捕獲功能測試會錯過的 CSS 和渲染錯誤。
• 不穩定管理： 您將不可避免地遇到「不穩定」測試——有些時候通過，有些時候失敗，而沒有任何程式碼變更。制定一個識別和修復這些測試的策略至關重要，因為它們會削弱對您的測試套件的信任。現代框架和平台提供了自動重試等功能來幫助減輕這種情況。

高級策略和最佳實踐

隨著您的應用程式和團隊的成長，您可以採用更高級的策略來優化您的矩陣。

• 並行化： 這是加速您的測試套件最有效的方法。與其逐個運行測試，不如並行運行它們。雲端網格是為此而構建的，允許您同時運行數十個甚至數百個測試，將一小時的測試運行縮短到幾分鐘。
• 處理 JavaScript API 和 CSS 差異：
  • Polyfill： 使用像 Babel 和 core-js 這樣的工具自動將現代 JavaScript 轉譯為較舊的瀏覽器可以理解的語法，並為缺少的 API（如 `Promise` 或 `fetch`）提供 polyfill。
  • 功能檢測： 對於無法進行 polyfill 的情況，請編寫防禦性程式碼。在使用某個功能之前，請檢查該功能是否存在： if ('newApi' in window) { // use new API } else { // use fallback }。
  • CSS 前綴和回退： 使用像 Autoprefixer 這樣的工具自動將供應商前綴新增至 CSS 規則，確保更廣泛的兼容性。
• 智能測試選擇： 對於非常大的應用程式，在每次提交時運行整個測試套件可能會很慢。高級技術涉及分析提交中的程式碼變更，並且僅運行與應用程式受影響部分相關的測試。

結論：從願景到自動化

在一個全球互聯的世界中，提供一致的、高品質的使用者體驗不是一種奢侈——它是成功的根本要求。跨瀏覽器 JavaScript 問題不是小麻煩；它們是業務關鍵的錯誤，可以直接影響收入和品牌聲譽。

構建自動化兼容性矩陣將跨瀏覽器測試從手動、耗時的瓶頸轉變為策略性資產。它充當安全網，讓您的團隊可以放心地創新和部署功能，因為知道一個強大的、自動化的流程正在持續驗證應用程式在您的使用者所依賴的各種瀏覽器和設備環境中的完整性。

從今天開始。分析您的使用者數據、定義您的關鍵使用者旅程、選擇一個現代自動化框架，並利用基於雲端的網格的力量。通過投資於自動化兼容性矩陣，您正在投資於您的 Web 應用程式的質量、可靠性和全球覆蓋範圍。