【51CTO.com快譯】Selenium是用于Web應(yīng)用程序測試的最廣泛的自動化框架之一。它可以通過自動執(zhí)行瀏覽器測試，以簡化我們花費在質(zhì)量檢查上的人工測試工作。Selenium WebDriver是Selenium套件中的一個關(guān)鍵組件。本文將和您討論什么是Selenium WebDriver、它的架構(gòu)組成、如何搭建自動化測試、以及一個簡單示例。

什么是Selenium?

作為一個開源的自動化測試框架，Selenium可以在不同的瀏覽器和平臺上執(zhí)行應(yīng)用測試。其主要特征包括：

• Selenium支持包括：Java、Python、C#、JavaScript、Ruby、PHP和Perl在內(nèi)的多種編程語言。
• Selenium測試可以在諸如：Firefox、Chrome、Internet Explorer、Safari、以及Opera等多種瀏覽器上執(zhí)行。
• Selenium與平臺無關(guān)，也就是說，如果您在Windows系統(tǒng)上編寫的Selenium測試，完全可以被輕松地執(zhí)行在Linux或macOS上。
• Selenium具有廣泛的社區(qū)，可以隨時獲得各種技術(shù)支持。
• 并行測試是Selenium的主要功能之一。

Selenium的組成

如前所述，由于Selenium是一個框架，而不是單個軟件，因此它是由不同組件所組成的套件。如下圖所示，Selenium套件具有四個主要部分：

Selenium IDE

Selenium IDE(集成開發(fā)環(huán)境)是一種簡單易學(xué)的框架。它可以作為Mozilla Firefox和Google Chrome的瀏覽器插件。您無需具備任何編程語言方面的經(jīng)驗，即可使用該IDE。通過它提供的記錄和回放方法，您可以記錄測試的步驟，并導(dǎo)入自己的首選編程語言，進(jìn)而使用Selenium WebDriver來開展各項測試。因此，為了創(chuàng)建測試原型，您可以從Selenium官方網(wǎng)站-- https://www.selenium.dev/selenium-ide/，下載Selenium IDE。

Selenium RC

Selenium RC是一種服務(wù)器，它讓用戶能夠用任何被支持的語言，來創(chuàng)建測試腳本。與Selenium IDE不同，它沒有記錄和回放功能，但支持并行和遠(yuǎn)程的方式被執(zhí)行。作為Selenium1.0，它自身的諸多限制與缺陷，直接催生了Selenium WebDriver。

Selenium WebDriver

Selenium WebDriver克服了Selenium RC的局限性。與Selenium RC不同的是，Selenium WebDriver不需要依賴JavaScript，即可通過直接通信來控制瀏覽器。與IDE和RC相比，它具有更快的執(zhí)行時間，有時也被稱為Selenium 2.0。鑒于其強大的功能，Selenium WebDriver被廣泛地使用在創(chuàng)建自動測試用例的場景中。

Selenium Grid

通過與Selenium RC的配合使用，Selenium Grid能夠方便用戶在不同的瀏覽器和計算機(jī)上執(zhí)行并行測試。也就是說，用戶可以在多個環(huán)境中同時運行并行測試，進(jìn)而節(jié)省了大量的時間。Selenium Grid啟用了集線器節(jié)點的概念，實現(xiàn)了每個節(jié)點都能夠從位于中心處的集線器上接收命令。

Selenium WebDriver與Selenium RC不同之處

Selenium WebDriver和Selenium RC之間的區(qū)別主要體現(xiàn)在如下方面：

架構(gòu)上的差異

與Selenium RC相比，Selenium WebDriver的架構(gòu)更簡單。WebDriver通過操作系統(tǒng)來控制瀏覽器。也就是說，在使用WebDriver時，您只需要將編程語言與瀏覽器的驅(qū)動程序綁定即可。而Selenium RC則要求在運行測試之前，先運行Selenium的遠(yuǎn)程控制服務(wù)器。

Selenium RC實際上充當(dāng)?shù)氖荢elenium代碼和瀏覽器之間的中間層，它能夠?qū)elenium Core(一種Javascript程序)注入瀏覽器，以便其內(nèi)核通過RC服務(wù)器，接收由程序給出的指令。RC服務(wù)器在收到瀏覽器的響應(yīng)后，會直接將結(jié)果顯示給最終用戶。

執(zhí)行速度上的差異

在Selenium RC中，每條指令都需要遵循冗長的處理過程，而在Selenium WebDriver中，它們可以通過直接交互，來縮短整個生命周期。具體而言：

• Selenium WebDriver直接與瀏覽器交互，并調(diào)用瀏覽器引擎來對其進(jìn)行控制，因此執(zhí)行的速度非?？?。
• Selenium RC需要首先將Selenium命令轉(zhuǎn)換為控制Web瀏覽器的Selenium Core，因此執(zhí)行的速度較慢。

互動上的差異

• Selenium WebDriver通過直接與Web瀏覽器通信，來模仿真實際使用中的交互。例如：如果某些Web元素被隱藏或禁用，那么WebDriver將無法像普通用戶那樣找到它們。
• Selenium RC使用與JavaScript代碼相似的Selenium Core。該核心可以訪問到被隱藏或禁用的元素。因此，即使我們使用Selenium RC在UI上禁用了某些文本框，用戶仍然可以進(jìn)行輸入。

API上的差異

• Selenium RC的API命令較為復(fù)雜。例如，click、mouseDown、以及mouseDownAt三者很容易被引起混淆;而type與typeKeys也是如此。此外，不同的瀏覽器對這些命令的解釋也不盡相同。因此，在正確的位置選擇正確的命令，對于用戶來說成為了一項艱巨的任務(wù)。
• Selenium WebDriver的API則非常簡單易用。

對瀏覽器支持的差異

• Selenium WebDriver支持headless的HTMLUnit瀏覽器。此處的headless表示沒有UI顯示，各種命令會通過不可見的瀏覽器來執(zhí)行。
• Selenium RC并不支持headless瀏覽器。

Selenium WebDriver的架構(gòu)

如上圖所示，Selenium WebDriver包含四個主要組件：

Selenium客戶庫/Selenium語言綁定

為了支持多種語言，Selenium開發(fā)人員已經(jīng)構(gòu)建了各種語言綁定。也就是說，如果您正在用Java來編寫測試，那么就可以使用Java綁定。而且，這些客戶端的庫，完全可以從Selenium官方網(wǎng)站處進(jìn)行下載。

JSON傳輸協(xié)議(Wire Protocol)

JSON是JavaScript Object Notation的縮寫形式。它能夠在客戶端和服務(wù)器之間傳輸數(shù)據(jù)。由于JSON能夠為對象和數(shù)組之類的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)提供支持，因此方便了數(shù)據(jù)的讀取和寫入。它往往充當(dāng)REST API，實現(xiàn)HTTP服務(wù)器之間的信息傳輸。

瀏覽器驅(qū)動

為了與瀏覽器建立安全的連接，Selenium會用到驅(qū)動程序。每一種瀏覽器都會使用自己的驅(qū)動程序，來隱藏內(nèi)部功能的邏輯。此外，每一種自動化語言也都有其對應(yīng)的瀏覽器驅(qū)動。因此，各種腳本在被執(zhí)行時，通常：

• 每個Selenium命令都會生成一個相應(yīng)的HTTP請求，該請求將會被發(fā)送到瀏覽器驅(qū)動程序處。
• 該請求會通過HTTP服務(wù)器進(jìn)行路由。
• HTTP服務(wù)器在瀏覽器上，驅(qū)動指令的執(zhí)行。
• 瀏覽器將狀態(tài)發(fā)送回給HTTP服務(wù)器，并將其轉(zhuǎn)發(fā)給自動化腳本。

上文提到的瀏覽器驅(qū)動程序包括：ChromeDriver、GeckoDriver、以及IEDriver等。它們大多可以從GitHub存儲庫中被下載到。

瀏覽器

瀏覽器是我們執(zhí)行測試的終點。Selenium能夠支持諸如：Firefox、Chrome、Internet Explorer、以及Safari等主流瀏覽器。

Selenium WebDriver的下載、安裝和設(shè)置

下面，我們來看看如何使用Windows操作系統(tǒng)，將Java作為編程語言，以Eclipse作為IDE，完成Selenium WebDriver的下載、安裝和設(shè)置。

安裝Java

步驟1：從Java官網(wǎng)--https://www.oracle.com/java/technologies/javase-jdk14-downloads.html查找并下載Windows 64位的JDK安裝程序。

步驟2：在彈出的窗口中接受許可協(xié)議，并單擊“下載”。

步驟3：完成后，請到下載文件夾中雙擊可執(zhí)行文件，以安裝Java。

設(shè)置環(huán)境變量

步驟1：打開電腦的設(shè)置，從“系統(tǒng)”對話框窗口中選擇“高級系統(tǒng)設(shè)置”。

步驟2：在彈出的窗口中單擊“環(huán)境變量”按鈕。

步驟3：在“系統(tǒng)變量”處雙擊“路徑”。

步驟4：根據(jù)系統(tǒng)對應(yīng)的位置，添加Java安裝目錄的完整路徑，并單擊OK。

步驟5：驗證是否已安裝Java和正確地設(shè)置了變量。請打開“命令提示符”并鍵入：java -version。您將可以看到在系統(tǒng)中新安裝的Java版本。

安裝Eclipse

步驟1：從Eclipse官網(wǎng)--https://www.eclipse.org/downloads/packages/查找并下載適合Java開發(fā)人員專用的Eclipse IDE(最好是最新的穩(wěn)定版)。

步驟2：下載完成后，請其解壓縮到適當(dāng)?shù)奈恢谩?/p>

步驟3：在生成的文件夾中雙擊eclipse.exe。

下載Selenium WebDriver并設(shè)置

步驟1：訪問Selenium官網(wǎng)--https://www.selenium.dev/downloads/。

步驟2：針對列表中的Selenium Client和WebDriver Language Bindings，請下載與自己語言首選項相對應(yīng)的客戶端庫。本文以Java客戶端為例。

步驟3：將下載的文件解壓縮到某個目標(biāo)文件夾中，以便后續(xù)使用。

 

步驟4：找到對應(yīng)的目標(biāo)文件夾。

步驟5：打開文件夾后，您將能夠看到一些jar文件，一個libs文件夾(其中包含了更多的jar文件)和一個Changelog文件。

步驟6：為瀏覽器下載驅(qū)動程序。下面是三大主流瀏覽器驅(qū)動的下載鏈接：

• GeckoDriver(Firefox)-- https://github.com/mozilla/geckodriver/releases
• InternetExplorerDriver-- https://selenium-release.storage.googleapis.com/index.html
• ChromeDriver-- https://sites.google.com/a/chromium.org/chromedriver/

您也可以通過參考Selenium網(wǎng)站上的“瀏覽器”部分，以下載更多瀏覽器驅(qū)動。

步驟7：解壓已下載的驅(qū)動，將其存放在到方便的位置。

為Selenium WebDriver配置Eclipse

步驟1：啟動eclipse.exe。

步驟2：手動選擇工作區(qū)，或保持默認(rèn)位置，然后單擊“確定”。

步驟3：根據(jù)向?qū)В来吸c擊“文件”->“新建”->“Java項目”，以創(chuàng)建一個新的項目。

 

步驟4：點擊“下一步”，為項目命名，并單擊完成。

步驟5：在新建的項目上右鍵，選擇“新建”->“包”。

步驟6：在“新建Java包”對話框中輸入包的名稱，然后單擊“完成”。

步驟7：右擊新建包的名稱，依次選擇“新建”->“類”。

步驟8：在“新建Java類”對話框中，輸入類的名稱，在方法根(method stub)處，勾選“public static void main(String [] args)”，然后單擊“完成”。

您的資源管理器看上去會與下圖類似：

步驟9：在當(dāng)前項目上右擊，依次選擇“構(gòu)建路徑”->“配置構(gòu)建路徑”。

第10步：單擊“添加外部JAR”，然后定位到已下載保存的JAR文件。

步驟11：依次選擇Selenium Client文件夾中的兩個jar，以及l(fā)ibs文件夾里的jar文件。

步驟12：添加完畢后，您將在Libraries下看到所有的jar文件：

步驟13：依次點擊“應(yīng)用”->“OK”。此時，您將在“包管理器”下看到所有的“引用庫”。

至此，我們已成功地在Eclipse Project中配置了Selenium WebDriver。

使用Selenium WebDriver執(zhí)行第一個測試腳本

我們將編寫一個簡單的測試程序，該程序?qū)覨irefox瀏覽器，并打開“www.google.com”，在將瀏覽器最大化窗口后，最后退出會話。我們在代碼中將寫入前文在配置Selenium時創(chuàng)建的測試類。具體代碼段如下：

Java 

package firstPackage; 
 
import org.openqa.selenium.WebDriver; 
 
import org.openqa.selenium.firefox.FirefoxDriver; 
 
public class MyFirstTestClass { 
 
  
 
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException { 
 
  
 
System.setProperty("webdriver.gecko.driver","E:\\Softwares\\geckodriver.exe”);           
 
WebDriver driver = new FirefoxDriver(); 
 
            driver.get("https://www.google.com/"); 
 
            driver.manage().window().maximize(); 
 
            Thread.sleep(5000); 
 
            driver.quit(); 
 
    } 
 
} 

 代碼說明：

System.setProperty(“webdriver.gecko.driver”,”E:\\Softwares\\geckodriver.exe”) 

這行代碼用于設(shè)置瀏覽器的屬性，即：將系統(tǒng)的屬性設(shè)置為給定值。WebDriver代碼將引用存儲在第二個參數(shù)中所在路徑里的驅(qū)動，并實例化Firefox驅(qū)動。注意，您需要提供的是存儲驅(qū)動程序的系統(tǒng)路徑。

WebDriver driver = new FirefoxDriver() 

我們通過引用WebDriver接口，來創(chuàng)建Firefox類的對象(Object)。也就是說，我們可以在Firefox實例中實現(xiàn)WebDriver的方法。

driver.get(“https://www.google.com/”) 

WebDriver的get()方法可以被用于打開URL，并等待頁面的完全加載。

driver.manage().window().maximize() 

maximum()方法可實現(xiàn)瀏覽器窗口的最大化。

Thread.sleep(5000) 

為了使實例在網(wǎng)絡(luò)連接速度過慢的情況下不會超時，我們可以通過休眠，使線程的執(zhí)行暫停指定的毫秒數(shù)(括號中的數(shù)值)。 

driver.quit() 

quit()方法用于終止WebDriver會話，并關(guān)閉由WebDriver所啟動的瀏覽器窗口。

在執(zhí)行了上述代碼后，您將會在Eclipse Console窗口中看到如下執(zhí)行日志。而在執(zhí)行測試時，您也會觀察到瀏覽器窗口隨著Google的啟動，并在隨后自行關(guān)閉。

至此，您已經(jīng)成功地執(zhí)行了第一個Selenium WebDriver測試腳本。當(dāng)然，您也可以試著使用其他瀏覽器驅(qū)動來編寫不同的測試腳本。

Selenium WebDriver的局限性

如前所述，Selenium WebDriver在取代RC方面有著諸多優(yōu)勢。不過客觀地說，它也存在著如下局限性：

i. Selenium WebDriver不支持基于Windows的應(yīng)用程序自動化。

ii. Selenium WebDriver無法自動執(zhí)行圖像測試、提供驗證碼或OTP功能。

iii. Selenium WebDriver沒有任何內(nèi)置的報告。

iv. 由于它是開源的，因此您必須依靠社區(qū)論壇，來解決各種技術(shù)問題。

v. 在使用Selenium WebDriver自動化之前，您需要至少具有一門編程語言的基礎(chǔ)知識。

vi. Selenium中沒有用于“測試管理”的測試集成工具。

vii. Selenium WebDriver不支持并行測試。這對于大型且復(fù)雜的測試套件而言，是一種嚴(yán)重的不足。

值得一提的是，如果你的確希望用Selenium來執(zhí)行并行測試的話，請試用Selenium的另一個組件--Selenium Grid。它通過從集線器服務(wù)器，向遠(yuǎn)程Web瀏覽器實例發(fā)送命令，來實現(xiàn)并行測試。因此，在實際進(jìn)行自動化測試時，我們可以用它來實現(xiàn)在多種瀏覽器、操作系統(tǒng)、以及設(shè)備上測試自動化腳本。

原標(biāo)題：Most Practical Selenium WebDriver Tutorial With Examples ，作者：Ritesh Shetty

【51CTO譯稿，合作站點轉(zhuǎn)載請注明原文譯者和出處為51CTO.com】