German presentation about automatic detection of layout bugs in web pages.

1. Michael Tamm | optivo GmbH
Fighting Layout Bugs

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Worum geht's?
• 2 Folien Einführung
• Drei alte bekannte Gegenmaßnahmen
• Neue innovative Gegenmaßnahmen

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Wer bin ich?
Michael Tamm
Systemarchitekt
QA Automation Expert
Selenium Committer
Conference Speaker
Autor für die c't und iX

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Drei-Schichten-Architektur
Presentation Layer
Business Logic Layer
Persistence Layer

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Worum geht's?
• 2 Folien Einführung
• Drei alte bekannte Gegenmaßnahmen
• Neue innovative Gegenmaßnahmen

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Idee #1
Layout-Fehler vermeiden,
indem man immer
valides HTML ausliefert.

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Wie?
• HTML während des Builds überprüfen
– Funktioniert nicht für dynamisch
erzeugtes HTML.

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Wie?
• Browser Extension
– (Funktioniert nur in einem Browser.)
– (Muss manuell getriggert werden.)
– Läßt den CI-Build nicht fehlschlagen.

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Wie?
• Automatische HTML-Validierung
als Bestandteil des CI-Builds
– Option 1: Ein separater Test, der die
entscheidenen Seiten Ihrer Website
überprüft.
– Option2: Innerhalb bereits existierender
Frontend-Tests

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W3C Markup Validation Service

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W3C Markup Validation Service

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W3C Markup Validation Service

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W3C Markup Validation Service

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Schnelleres Feedback möglich?

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Schnelleres Feedback möglich!
• Mit einem javax.servlet.Filter
– Voraussetzung: HTML-Entwickler
benutzt Tomcat oder Jetty
– Funktioniert in allen Browsern

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W3CMarkupValidationFilter

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How it works:
– Inside the doFilter method:
responseWrapper = new TeeHttpServletResponse(response);
filterChain.doFilter(request, responseWrapper);
– The TeeHttpServletReponse writes the reponse
a) immediatly back to the browser and
b) into an internal buffer.
– After doFilter returns, the HTML is fetched from,
the buffer and send to the W3C Markup Validation
Service.
– A small JavaScript snippet is appended to the
response (after the closing </html> tag), which
displays either a green or a red box, depending on
the validation result.

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Demo

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Demo

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Demo

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Demo

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Demo

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Ads
• Müssen Sie invalides HTML von externen
Quellen in Ihre Seiten einbinden?
• Option 1: Fügen Sie einen Switch zum
Ausschalten aller Ads zu Ihrer Web-
applikation hinzu.
• Option 2: Erweitern Sie den
W3CMarkupValidationFilter so, dass er
vor der Validierung alle Ads entfernt.

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Idee #2
Layout-Fehler vermeiden,
indem man immer
valides CSS ausliefert.

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Wie?
• CSS während des Builds überprüfen
– CSS ist nicht nur in *.css-Dateien,
sondern auch in HTML-Templates in
<style>-Elementen und/oder style-
Attributen.
– Trotzdem:
Nur eine Teilmenge des CSS
zu überprüfen ist besser als
gar kein CSS zu überprüfen.

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Wie?
• Browser Extension
– (Funktioniert nur in einem Browser.)
– (Muss manuell getriggert werden.)
– Läßt den CI-Build nicht fehlschlagen.

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Wie?
• Automatische CSS-Validierung
als Bestandteil des CI-Builds
– Option 1: Ein separater Test, der die
entscheidenen Seiten Ihrer Website
überprüft.
– Option2: Innerhalb bereits existierender
Frontend-Tests

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CSS Validation Service

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Hinweise zum CSS Validation Service
– Beschwert sich über einige CSS-Hacks wie:
... { *display: ... }
– Beschwert sich nicht über:
* html ... { ... }
– Beschwert sich über unbekannte
CSS-Properties / -Werte wie beispielsweise:
... { -moz-border-radius: ... }
... { filter: progid:DXImageTransform.... }
... { ...: expression(...) }

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Schnelleres Feedback möglich!
• Mit einem javax.servlet.Filter
– Voraussetzung: HTML-Entwickler
benutzt Tomcat oder Jetty
– Funktioniert in allen Browsern

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Idee #3
Layout-Fehler vermeiden,
indem man auf gültige
Bild-URLs überprüft.

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http://fighting-layout-bugs.googlecode.com
DetectInvalidImageUrls
• Überprüft HTML auf sichtbare
<img>- Elemente ohne oder mit
ungültigen src-Attribut
• Überprüft CSS (style-Attribute,
<style>-Elemente, eingebundene
Stylesheets) auf ungültige Bild-URLs
• Überprüft die URL für das Favicon

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Worum geht's?
• 2 Folien Einführung
• Drei alte bekannte Gegenmaßnahmen
• Neue innovative Gegenmaßnahmen

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Idee #4
Layout-Fehler entdecken,
indem man die menschliche
Wahrnehmung simuliert.

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http://fighting-layout-bugs.googlecode.com
SimpleTextDetector
• jQuery wird in die zu analysierende Seite injected
• jQuery('*').css('color', '#000000');
• ein Screenshot wird erstellt
• jQuery('*').css('color', '#fffff');
• es wird ein zweiter Screenshot erstellt
• Vergleich beider Screenshots:
unterschiedliche Pixel sind Textpixel

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http://fighting-layout-bugs.googlecode.com
SimpleEdgeDetector
• jQuery wird in die zu analysierende Seite injected
• jQuery('*').css('color', 'transparent');
• ein Screenshot wird erstellt
• Bestimmen der Kandidaten für vertikale / horizontale
Kanten: alle Pixelpaare mit hohem Kontrast
• Bestimmen der vertikale / horizontale Kanten:
alle vertikalen / horizontalen Sequenzen in den
gefundenen Kandidaten mit ähnlicher Farbe und
einer gewissen Mindestlänge

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Demo

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http://fighting-layout-bugs.googlecode.com
DetectTextWithTooLowContrast
• Textpixel identifizieren (wie bereits gesehen)
• Überprüfen, ob Kontrast zwischen Textpixeln
und Hintergrundpixeln groß genug ist

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http://fighting-layout-bugs.googlecode.com/
• DetectInvalidImageUrls
• DetectTextNearOrOverlappingHorizontalEdge
• DetectTextNearOrOverlappingVerticalEdge
• DetectTextWithTooLowContrast

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http://fighting-layout-bugs.googlecode.com/
• Wird bereits eingesetzt bei
AOL, eBay, Google, und Yahoo
• Soll(te) mal so etwas wie FindBugs werden:
– FindBugs: typische Programmierfehler
in Java-Klassen finden
– FLB: typische Layoutfehler
in Webseiten finden
• Freue mich über jede Form
von Feedback und/oder Mitarbeit

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Integration in den
Entwicklungsprozess
• Nigthly Build
• Option 1: separater Frontend-Test,
der verschiedene wohldefinierte
Seiten untersucht
• Option 2: An ausgewählten Punkten
in bereits bestehenden Frontend-Tests

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Fehlerhafte Texterkennung
durch Animation auf der
zu analysierenden Seite ...

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Umgang mit „Fehlalarmen“
• Option 1: Umkonfiguration des
Kontrastschwellwerts für Kanten

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Umgang mit „Fehlalarmen“
• Option 1: Umkonfiguration des
Kontrastschwellwerts für Kanten
• Option 2: Bestimmte HTML-Elemente
ausschließen

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Weitere typische
Layoutfehler ...

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Idee #5
Layout-Fehler entdecken,
indem man den angezeigten Text
auf verdächtige Muster prüft.

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Idee #6
Layout-Fehler entdecken,
indem man Screenshots von
verschiedenen Browsern vergleicht.

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Idee #7
Zukünftige Layout-Fehler vermeiden,
indem man automatische Tests für
bekannte Layout-Fehler schreibt.

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Idee #8
Layout-Fehler vermeiden,
indem man aus Designvorlagen
automatische Akzeptanztests ableitet.

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Beispiele
• Ist das Logo / die Hauptnavigation
auf jeder Seite an der gleichen Stelle?
• Läuft Text über die Spalten des für die
Seite definierten Grids hinaus?
• Wird an irgendeiner Stelle ein falscher
Font benutzt?

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Lange Rede, kurzer Sinn:
• Layout-Fehler können mittels
automatischer Tests bekämpft werden:
– HTML validieren
– CSS validieren
– Common Detectors von FLB einsetzen
– Automatische Tests für erkannte
Layout-Fehler / Designvorlagen schreiben

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One more thing ...

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One more thing ...
Usability-Fehler
durch automatische Tests erkennen.

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Beispiele
• Man kann einem grafischen Button nicht
ansehen, ob er den Fokus hat.
• Ein Button kann nicht via Tabulator-
Taste erreicht werden
• Unerwartete Fokus-Reihenfolge beim
Elementwechsel via Tabulator-Taste

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Danke für Ihre Aufmerksamkeit
• http://validator.w3.org/
• http://w3c-markup-validation-filter.googlecode.com/
• http://jigsaw.w3.org/css-validator/
• http://selenium.googlecode.com/
• http://fighting-layout-bugs.googlecode.com/
• http://web-accessibility-testing.googlecode.com/
• mail@michaeltamm.de