Selenium 2 爬虫在多个浏览器中进行 Web 应用程序的端到端功能测试

时鹏亮

2 months ago

请知悉：本文最近一次更新为 7年前，文中内容可能已经过时。

以下内容完整来自:https://www.ibm.com/developerworks/cn/web/wa-selenium2/

简介

Selenium 是用于测试 Web 应用程序用户界面 (UI) 的常用框架。它是一款用于运行端到端功能测试的超强工具。您可以使用多个编程语言编写测试，并且 Selenium 能够在一个或多个浏览器中执行这些测试。

Selenium（以下简称为 Selenium 1）并不是能够在浏览器中自动化功能测试的惟一工具。由 Simon Stewart（来自 Google）创建的 WebDriver 是一个具有类似目标的项目。要控制浏览器，需要依赖采用本机支持的独立客户端。WebDriver 仅提供 Java 绑定，并不能支持 Selenium 1 所能支持的那么多浏览器。

Selenium 1 + WebDriver = Selenium2

Selenium 1 和 WebDriver 合并成一款性能更佳的产品 Selenium
2（或 Selenium WebDriver），该款产品发行于 2011 年。Selenium 2 具有来自 WebDriver 的清晰面向对象 API，并能以最佳的方式与浏览器进行交互。Selenium 2 不使用 JavaScript 沙盒，它支持多种浏览器和多语言绑定。在撰写本文时，Selenium 2 为下列程序提供驱动程序：

Mozilla Firefox
Google Chrome
Microsoft Internet Explorer
Opera
Apple iPhone
Android browsers

借助 Selenium 2，您可使用 Java、C#、Ruby、和 Python 编写测试。Selenium 2 还提供基于 HtmlUnit 的无外设驱动，是用于测试 Web 应用程序的 Java 框架。HtmlUnit 运行速度特别快，但它不是一个真正与真实浏览器相关联的驱动。

目前，Selenium 2 仍处于开发阶段，还有些细节问题正在处理。当前版本为 2.9。针对 Safari 和 Blackberry 的驱动将会在近期集成到产品中。

在本文当中，我们将学习如何利用 Selenium 2 来测试 Web 应用程序。示例展示了如何远程实现测试。我们还将学习如何将编写好的测试从 Selenium 1 转移到 Selenium 2 中。

下载本文中所使用的源代码。

Selenium 2 入门

在本节，我们将学习如何将 Selenium 2 框架用于 Web 应用程序的一个相对简单的测试中。开发环境采用 Java 语言。您还需要包括 Java 绑定的 selenium-java-<version>.jar（参阅参考资料并下载）。在一个 Maven 项目中，您只需要在 pom.xml 中包含正确的依赖性，如清单 1所示。

清单 1. Selenium-java 依赖性

<dependency> 
   <groupId>org.seleniumhq.selenium</groupId> 
   <artifactId>selenium-java</artifactId> 
   <version>2.9.0</version> 
</dependency>

现在，可以开始编写测试。WebDriver API 中的主要组件是 WebDriver接口。这一公共接口在每个有效浏览器中都能实现。例如，类 FirefoxDriver将用于控制 Mozilla Firefox。清单 2展示了如何在测试当中实例化一个特定的实现。您可以采用最符合您需求的测试框架，比如 JUnit 或者 TestNG。

清单 2. 实例化的 `FirefoxDriver`

public class Selenium2Example1Test { 
   @Test 
   public void test() { 
       // Instantiate a webDriver implementation 
       WebDriver webdriver = new FirefoxDriver(); 
   } 
}

要加载页面进行测试，可利用 get()方法。在清单 3中，GitHub 主 (https://github.com) 被加载到先前创建的 Firefox 实例中。

清单 3. 在测试下加载页面

WebDriver webdriver = new FirefoxDriver(); 
webdriver.get(https://github.com);

您可在刚加载的页面上添加断言。假如您想要测试页面标题是否等于 "GitHub - Social Coding"，如下清单 4所示。WebDriver 提供 getTitle()方法；您可利用所选的测试框架来生成断言。

清单 4. 页面标题的断言

Assert.assertEquals("GitHub - Social Coding", webdriver.getTitle());

完成测试以后，最好利用 quit()方法来终止 WebDriver 实例，如下清单 5所示。

清单 5. 终止 WebDriver 实例

webdriver.quit();

FirefoxDriver只是有效的 WebDriver 实现之一。您可以利用 ChromeDrive 在 Chrome 内部运行测试，来执行相同的测试。清单 6展示了利用 ChromeDriver 的完整示例。

清单 6. ChromeDriver 样例

public class Selenium2Example2Test { 
    @Test 
    public void test() { 
        System.setProperty("webdriver.chrome.driver", 
"src/main/resources/drivers/chrome/chromedriver-mac"); 
 
        // Instantiate a webDriver implementation 
        WebDriver webdriver = new ChromeDriver(); 
 
        webdriver.get(https://github.com); 
 
        Assert.assertEquals("GitHub - Social Coding", webdriver.getTitle()); 
    } 
 }

在实例化 ChromeDriver 之前，需要正确设置 "webdriver.chrome.driver"系统属性。该属性指出您操作系统的 ChromeDriver 文件位置（参阅参考资料并下载）。清单 6中的示例使用了针对 Mac 的版本；同样可用针对 Windows 和 Linux 的版本。

要在 Internet Explorer 中执行相同的测试，需要用到 InterentExplorerDriver类的实例，如清单 7所示。

清单 7. `InternetExplorerDriver`实例化

WebDriver webdriver = new InternetExplorerDriver();

当采用 InterenetExplorerDriver时，可能会遇到一个安全问题提示：”Protected Mode must be set to the same value (enabled or disabled) for all zones”。想要解决这一问题，需要设置特定的功能，如清单 8所示。

清单 8. 为 Internet Explorer 设置安全性功能

DesiredCapabilities capability=DesiredCapabilities.internetExplorer(); 
capability.setCapability( 
             InternetExplorerDriver.INTRODUCE_FLAKINESS_BY_ 
IGNORING_SECURITY_DOMAINS, true); 
WebDriver webdriver = new InternetExplorerDriver(capability);

要在 Opera 中执行测试，需要实例化 OperaDriver类，这是由 Opera 直接开发的。记得要将包含驱动的 JAR 包括到项目中。如果您使用 Maven，则仅需增加清单 9中的依赖性。

清单 9. `OperaDriver`依赖性

<dependency> 
   <groupId>com.opera</groupId> 
   <artifactId>operadriver</artifactId> 
   <version>0.7.3</version> 
</dependency>

需要额外配置以实现在 iPhone 或者 Android 浏览器模拟器中运行测试。

使用 Selenium 2 进行测试

使用 Selenium 2 可以构建比前节内容更加复杂的测试。在本节中，您将测试到，GitHub 主页的顶部导航共有 5 个列表项：Signup and Pricing、Explore GitHub、Features、Blog 以及 Login。图 1展示了 Github 主页。

图 1. Github
主页

查看顶部导航的 HTML 代码，如清单 10所示。

清单 10. 顶部导航的 HTML 代码

<html> 
<head> 
   ... 
   </head> 
   <body class="logged_out env-production"> 
       <div id="main"> 
           <div id="header" class="true"> 
... 
               <div class="topsearch"> 
                       <ul class="nav logged_out"> 
                           <li class="pricing"> 
<a href="https://github.com/plans">Signup and Pricing</a> 
</li> 
                           <li class="explore"> 
<a href="https://github.com/explore">Explore GitHub</a> 
</li> 
                         <li class="features"> 
<a href="https://github.com/features">Features</a> 
</li> 
                           <li class="blog"> 
<a href="https://github.com/blog">Blog</a> 
</li> 
                         <li class="login"> 
<a href="https://github.com/login">Login</a> 
</li> 
                       </ul> 
</div> 
... 
           </div> 
           ... 
       </div> 
      ... 
   </body> 
</html>

可利用 WebDriver API（从 HTML 代码内部）检索您需要测试的元素。findElement()和 findElements()方法会返回公共接口 WebElement的一个实例或者一组实例。WebElement可以以一种清晰的、面向对象的方式应用于页面中的所有元素。在 API 中可以使用许多不同的策略来定位 UI 元素。这些策略由传递至 findElement()和 findElements()方法的不同类型参数所代表。清单 11展示了应用抽象类 By的各个方法来实现不同策略的示例。

清单 11. 使用 `findElement()`方法

WebElement element1 = webdriver.findElement(By.id("header")); 
WebElement element2 = webdriver.findElement(By.name("name")); 
WebElement element3 = webdriver.findElement(By.tagName("a")); 
WebElement element4 = webdriver.findElement(By.xpath("//a[@title='logo']")); 
WebElement element5 = webdriver.findElement(By.cssSelector(".feautures")); 
WebElement element6 = webdriver.findElement(By.linkText("Blog")); 
WebElement element7 = webdriver.findElement(By.partialLinkText("Ruby")); 
WebElement element8 = webdriver.findElement(By.className("login"));

使用清单 11中的一个策略，就可以开始编写测试来检索第一个元素：UL标记中 LI标记带有 nav类。清单 12使用了 Xpath (By.xpath())。

清单 12. Xpath

List<WebElement> webElements = webdriver.findElements(By 
           .xpath("//ul[@class='nav logged_out']/li"));

清单 13使用 CSS 选择器 (By.cssSelector()) 来检索
LI标记。

清单 13. CSS 选择器

List<WebElement> webElements = webdriver.findElements(By 
           .cssSelector("ul.nav li"));

此时，可在所检索的项数量上生成断言，如清单 14所示。

清单 14. 项数量上的断言

Assert.assertEquals(5, webElements.size());

前面的步骤验证了 LI标记数量等于 5。

下一步是检索每个 LI标记中的每个锚点（A标记）。
清单 15展示了如何在第一个 LI中获取锚点。此用例使用了 tagName (By.tagName()) 策略。

清单 15. 检索第一个 `LI 标记`中的 `A`锚点

WebElement anchor1 = webElements.get(0).findElement(By.tagName("a"));

您可以使用类似的方法收集到所有的 5 个锚点，如清单 16所示。

清单 16. 检索 `LI`标记中的所有锚点

WebElement anchor1 = webElements.get(0).findElement(By.tagName("a")); 
WebElement anchor2 = webElements.get(1).findElement(By.tagName("a")); 
WebElement anchor3 = webElements.get(2).findElement(By.tagName("a")); 
WebElement anchor4 = webElements.get(3).findElement(By.tagName("a")); 
WebElement anchor5 = webElements.get(4).findElement(By.tagName("a"));

在这一阶段，您可以验证，锚点内的文本是否与所期望的字符串一致。要检索标记内的文本，WebDriver 提供了 getText()方法。清单 17展示了完整的测试方法，以及测试底部的断言。

清单 17. 完成测试

@Test 
public void test() { 
WebDriver webdriver = new FirefoxDriver();    
webdriver.get("https://github.com"); 
List<WebElement> webElements = webdriver.findElements(By 
               .xpath("//ul[@class='nav logged_out']/li")); 
Assert.assertEquals(5, webElements.size()); 
 
   // Retrieve the anchors 
   WebElement anchor1 = webElements.get(0).findElement(By.tagName("a")); 
   WebElement anchor2 = webElements.get(1).findElement(By.tagName("a")); 
   WebElement anchor3 = webElements.get(2).findElement(By.tagName("a")); 
   WebElement anchor4 = webElements.get(3).findElement(By.tagName("a")); 
   WebElement anchor5 = webElements.get(4).findElement(By.tagName("a")); 
    
// Assertions    
   Assert.assertEquals("Signup and Pricing", anchor1.getText()); 
   Assert.assertEquals("Explore GitHub", anchor2.getText()); 
   Assert.assertEquals("Features", anchor3.getText()); 
   Assert.assertEquals("Blog", anchor4.getText()); 
   Assert.assertEquals("Login", anchor5.getText()); 
        
   webdriver.quit(); 
 
}

启动这一测试后，将会打开一个新的 Firefox 窗口，该窗口将会保持开启，直到执行完所有的断言。

使用 Selenium Grid 2 进行远程测试

可在 Selenium 2 中进行本地或远程测试。要实现远程运行，该测试需要使用名为 RemoteWebDriver的 WebDriver接口的特定实现。您可以指定浏览器采用 DesiredCapabilities类运行。清单 18显示了相关示例。

清单 18. `RemoteWebDriver`和 `DesiredCapabilities`类

DesiredCapabilities capabilities = new DesiredCapabilities(); 
capabilities.setBrowserName("firefox"); 
capabilities.setVersion("7"); 
capabilities.setPlatform("MAC"); 
WebDriver webdriver = new RemoteWebDriver(capabilities);

借助 DesiredCapabilities类，您可以指定浏览器的名称、平台和浏览器版本。您还可指定浏览器支持的其他功能。

如果想要远程执行结构化测试，并运行多个浏览器（并且可能是不同的虚拟机），Selenium Grid 提供了很好的解决方案。

Selenium Grid 2 提供了基础设施，其中每个节点代表了不同浏览器将自身注册到 hub 当中。单数的测试将会调用一个 hub，它负责将每个请求分配到正确的浏览器。Hub 和节点可以运行在不同的虚拟机当中。

要实现远程测试，则需要在您将要使用的每台机器上下载 selenium-server-standalone-<version>.jar。要在机器上安装 hub，转到您下载 JAR 所在的文件夹，并运行清单 19中的命令。

清单 19. 启动 hub

java -jar selenium-server-standalone-2.9.0.jar role hub

您可在 http://localhost:4444/grid/console 访问 Grid 2 控制台，其中会列出所有可用的节点。要注册一个节点，仅需运行一个命令，如清单 20所示。

清单 20. 在 hub 中注册的节点

java -jar selenium-server-standalone-2.9.0.jar 
-role webdriver  hub http://localhost:4444/grid/register -port 5556

在默认情况下，清单 20中的命令注册了 7 个浏览器：5 个 Firefox 实例、1 个 Chrome 实例以及一个 Internet Explorer 实例。您可以在特定的端口上定位一个特定浏览器，如清单 21所示。

清单 21. 在 hub 上注册的 Firefox 7 实例

java -jar selenium-server-standalone-2.9.0.jar -role webdriver 
-hub http://localhost:4444/grid/register -port 5556 -browser 
browserName=chrome,version=14,platform=MAC

注册完一些浏览器之后，Selenium Grid 2 控制台会变成如图 2显示的样子。

图 2. Selenium Grid 2 控制台视图

要使用网格，则需要在测试用例中指定 hub 的 URL 和所要控制的浏览器。清单 22展示了 RemoteWebDriver类构造函数接受了 hub 的 URL 以及定义特定浏览器的 DesiredCapabilities实例。

清单 22. `RemoteWebDriver`实例化

DesiredCapabilities capability = new DesiredCapabilities(); 
capability.setBrowserName("chrome"); 
capability.setVersion("14"); 
capability.setPlatform(Platform.MAC); 
WebDriver webdriver = new RemoteWebDriver(new URL("http://localhost:4444/wd/hub"), 
capability);

在本用例中，hub 将会启动与 Chrome 版本 14（之前已在清单 21中注册的）相关联的节点。

Selenium Grid 2 还向后兼容 Selenium 1。您可以在 hub 中注册 Selenium 1 RC 节点（这是 hub 中 Selenium 1 基础设施的一部分），如清单 23所示。

清单 23. Selenium 1 RC 节点注册

java  jar selenium-server-standalone-2.9.0.jar 
-role rc  hub http://localhost:4444/grid/register -port 5557

将测试从 Selenium 1 迁移到 Selenium 2

如果需要将编写好的测试从 Selenium 1 转移到 Selenium 2，那么这种转移会相当平滑。Selenium 1 API 保留在新的 API 中，使得 Selenium 2 能够完全向后兼容。

将测试从 Selenium 1 转移到 Selenium 2 非常简单，这要归功于 WebDriverBackedSelenium类。它将一个 WebDriver的实例和 URL 作为测试的参数，并且返回一个 Selenium 实例。清单 24展示了与清单 16相同示例，但是使用集成到 Selenium 2 中的 Selenium 1 API。

清单 24. 将 Selenium 1 集成到 Selenium 2

@Test 
public void test() { 
   String url = "https://github.com"; 
WebDriver webdriver = new FirefoxDriver(); 
webdriver.get(url); 
Selenium selenium = new WebDriverBackedSelenium(webdriver, url); 
   selenium.open(url); 
        
// Get the number of LIs 
   Number lis = selenium.getXpathCount("//ul[@class='nav logged_out']/li"); 
 
   Assert.assertEquals(5, lis.intValue()); 
 
   // Retrieve the text inside the anchors 
   String anchor1Text = selenium.getText("//ul[@class='nav logged_out']/li[1]/a"); 
   String anchor2Text = selenium.getText("//ul[@class='nav logged_out']/li[2]/a"); 
   String anchor3Text = selenium.getText("//ul[@class='nav logged_out']/li[3]/a"); 
   String anchor4Text = selenium.getText("//ul[@class='nav logged_out']/li[4]/a"); 
   String anchor5Text = selenium.getText("//ul[@class='nav logged_out']/li[5]/a"); 
        
   Assert.assertEquals("Signup and Pricing", anchor1Text); 
   Assert.assertEquals("Explore GitHub", anchor2Text); 
   Assert.assertEquals("Features", anchor3Text); 
   Assert.assertEquals("Blog", anchor4Text); 
   Assert.assertEquals("Login", anchor5Text); 
        
   webdriver.quit(); 
}

Selenium 2 更加关注开发者。它具有比 Selenium 1 更清晰的 API，正如 getText()和 getXpathCount()方法签名所证明的一样。Selenium 2 API 还具有更好的面向对象的特点。例如，不允许您处理 UI 元素对象，仅允许处理字符串。

结束语

Selenium 2 标志着浏览器内部自动测试的一个演变过程。它继承了 Selenium 1 与 WebDriver 最优秀的部分，并提供了与多个浏览器的紧密集成。新的 API 更符合开发人员的要求，提供了面向对象的方法，并提供了不同的模型用于编写测试。此外，Selenium 2 还：

克服与相同原始策略相关联的限制。
为弹出窗口提供更好的支持。
有效控制本机的键盘与鼠标的交互。

Selenium Grid 的新版本（包括在 Selenium 2 中）使得远程加载测试更加方便。Selenium 2 能够向后兼容 Selenium 1，因此升级到新版本轻而易举。Selenium 2 能够帮助确保应用程序按需工作。

下载资源

selenium2-gettingStarted | 5,243KB：
文章源代码.rar

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