簡介

Selenium是ThoughtWorks公司為Web自動化測試開發的工具，除支援多種作業系統如Linux、Mac OS X、Windows外，還支援Chrome、Firefox、Safari、Opera、IE等多種瀏覽器，適合做Web應用的相容性測試及自動化測試。在Web開發的持續整合中，如果每次迭代都採用手工方式對已有的功能進行迴歸測試，需要的人力、時間成本將是非常巨大的，採用Selenium進行自動化地迴歸測試，可以讓團隊的精力集中在新功能的測試上，提升工作效率。

本文主要介紹在Python中使用Selenium包進行自動化測試的方法，您需要具備一些HTML的知識及搭建Web伺服器的方法，這樣才能在學習的過程中親手做實驗，另外完整的示例程式碼放在我的

github專案上，歡迎大家訪問。首先使用pip install selenium命令安裝Python的Selenium包。針對不同的瀏覽器及其版本使用Selenium的方法會有所不同，如下是我的版本資訊：

• 作業系統：Mac OS Sierra
• Python: 2.7.10
• Selenium: 2.53.6
• Firefox: 47.0.1
• Safari: 10.0
• Opera: 39.0
• Chrome: 53

使用方法

訪問頁面

Selenium執行自動化測試的方法是開啟瀏覽器，按照指令碼規定的步驟模擬人的操作，如點選按鈕、在文字框輸入文字等，然後檢查期望結果。第一步就是要知道訪問什麼頁面，比如測試使用Firefox訪問百度：

# -*- coding: utf-8 -*-

from selenium import webdriver
from selenium.webdriver.common.keys import Keys

# 目前支援的driver有Firefox, Chrome, IE和Remote等
driver = webdriver.Firefox(executable_path="./geckodriver")
# 直到頁面被載入完（onload事件被觸發）才將控制權返回指令碼
driver.get('https://www.baidu.com')
assert u'百度一下，你就知道' in
 
 driver.title
print u"當前URL：", driver.current_url

對於使用了大量AJAX的頁面，webdriver並不知道頁面何時真正載入完成，這時需要使用waits告訴Selenium等待時間。

Webdriver是Selenium能夠實現跨瀏覽器自動化測試的關鍵，通常簡稱wd。不同瀏覽器有不同的wd，但對外提供了統一的介面呼叫各個瀏覽器自身的自動化測試介面。上面Firefox的webdriver請在此下載。

定位元素

開啟頁面後，第二件事情就是定位到我們要操作的頁面元素，定位單個頁面元素有如下方法（下面的方法，如果沒有定位到相應的元素，丟擲NoSuchElementException異常）：

• find_element_by_id：通過id屬性定位元素（返回第一個匹配的）。
• find_element_by_name：通過name屬性定位元素（返回第一個匹配的）。
• find_element_by_xpath：通過xpath定位元素（返回第一個匹配的）。
• find_element_by_link_text：通過超連結文字定位超連結元素，必須是完全匹配（返回第一個匹配的）。
• find_element_by_partial_link_text：通過超連結文字定位超連結元素，可以是部分匹配（返回第一個匹配的）。
• find_element_by_tag_name：通過標籤名字定位元素（返回第一個匹配的）。
• find_element_by_class_name：通過class屬性定位元素（返回第一個匹配的）。
• find_element_by_css_selector：使用CSS選擇器語法定位元素（返回第一個匹配的）。

上面的方法，對應的批量定位方法如下（返回對應網頁元素的列表）：

• find_elements_by_name
• find_elements_by_xpath
• find_elements_by_link_text
• find_elements_by_partial_link_text
• find_elements_by_tag_name
• find_elements_by_class_name
• find_elements_by_css_selector

此外，webdriver還有find_element及find_elements方法定位元素：

from selenium.webdriver.common.by import By

driver.find_element(By.XPATH, '//button[text()="Some text"]')
driver.find_elements(By.XPATH, '//button')

By物件含有如下屬性：

• ID ：元素id屬性。
• XPATH：xpath。
• LINK_TEXT ：超連結文字。
• PARTIAL_LINK_TEXT ：部分超連結文字。
• NAME ：元素name屬性。
• TAG_NAME ：元素標籤名字。
• CLASS_NAME ：元素class屬性。
• CSS_SELECTOR ：使用CSS元素選擇器語法。

操作文字框元素

比如在百度的輸入框查詢資訊：

elem = driver.find_element_by_name('wd')

# 清空預填充內容
elem.clear()
# Keys物件表示鍵盤按鍵，如F1、ALT、ARROW_DOWN等
elem.send_keys(u'48.HTTP基本認證與摘要認證', Keys.RETURN)

assert u'Mars Loo的部落格' in driver.page_source

# quit方法關閉整個瀏覽器
driver.quit()

上傳檔案也可以採用send_keys方法，此時引數提供為檔案的路徑即可。

操作表單元素

定位到一個表單元素後，可以呼叫其submit方法提交表單：

form = ff.find_element_by_name('survey')
form.submit()

如果呼叫submit方法的元素不是表單，丟擲異常NoSuchElementException。提交表單也可以定位到提交按鈕元素後，呼叫其click方法：

submit = ff.find_element_by_id('submit')
submit.click()

操作select元素

# 採用xpath獲取第一個select元素（即使有多個也返回第一個）
element = ff.find_element_by_xpath("//select[@name='car']")
# 獲取所有選項，列印選項值並點選
all_options = element.find_elements_by_tag_name("option")
for option in all_options:
    print "Value is: %s" % option.get_attribute("value")
    option.click()

Selenium還提供了對<select>元素的抽象——Select物件：

from selenium.webdriver.support.ui import Select

select = Select(ff.find_element_by_xpath("//select[@name='car']"))
select.select_by_visible_text("infinity")
select.select_by_value("bmw")
# 按照option的索引選擇，第一個option的index為0
select.select_by_index("0")

對於允許多選以及有預選值的場景，可以做如下處理：

select = Select(ff.find_element_by_xpath("//select[@name='car']"))
# 獲取所有已選項
print select.all_selected_options
# 去選所有選項
select.deselect_all()
# 獲取所有可選項
print select.options

拖放元素

selenium包目前還不支援HTML 5的拖放，一種解決方案是通過Javascript指令碼及jQuery解決：

jquery_url = "http://upcdn.b0.upaiyun.com/libs/jquery/jquery-2.0.2.min.js"

ff = webdriver.Firefox(executable_path="./geckodriver")
ff.get('http://html5demos.com/drag')

ff.set_script_timeout(30)
with open("load_jquery.js") as f:
    load_jquery_js = f.read()
with open("drag_and_drop.js") as f:
    drag_and_drop_js = f.read()
ff.execute_async_script(load_jquery_js, jquery_url)

ff.execute_script(drag_and_drop_js +
                  "$('#one').simulateDragDrop({dropTarget:'#bin'});")

load_jquery.js和drag_and_drop.js請在我的github專案獲取。

在視窗和frame間切換

在瀏覽器不同視窗之間切換的方法如下：

a = ff.find_element_by_tag_name("a")

# 儲存原始視窗,window_handlers是目前wd開啟的所有視窗的控制代碼列表
prev = ff.window_handles[-1]

# 點選超連結(targe="_blank")後,瀏覽器新視窗被啟用
a.click()

# 儲存新視窗
new = ff.window_handles[-1]

# 切換到原始視窗
ff.switch_to_window(prev)
print "Switch to prev success"

# 切換到新視窗
ff.switch_to_window(new)
print "Switch to new success"

因為HTML 5中不再建議使用<frameset>標籤，所以以<iframe>為例說明如何在框架間切換：

ff.switch_to_frame('frame1')
element = ff.find_element_by_name('wd')
element.clear()
element.send_keys("This is a test")

# 切換到頂級frame，然後才可以切換到其他iframe
ff.switch_to_default_content()
ff.switch_to_frame('frame2')
element = ff.find_element_by_name('email')
element.clear()
element.send_keys("Input to Sohu")

處理彈窗

從Javascript的角度，彈窗分為三種：alert、confirm和prompt。使用webdriver的switch_to_alert方法可以將焦點切換到當前的彈窗上，並返回一個Alert物件。
如果是alert型別的視窗，點選取消或者確定都可以關閉該視窗：

# 切換到當前彈出框並返回Alert物件
alert = ff.switch_to_alert()
# 獲取彈出框的文字內容
print "Alert text:", alert.text
# 點選彈出框的確定按鈕
alert.accept()
# 點選彈出框的取消按鈕
# alert.dismiss()

如果是confirm型別的視窗，點選確定會給Javascript返回true，點選取消會給javascript返回false。如果是prompt型別的視窗，可以輸入一段文字後再點選取消還是確定，如果點選取消會給Javascript返回null，如果點選確定會給Javascript返回輸入的文字，因為彈出的prompt框預設會將其中可編輯的文字內容覆蓋選中（見下圖），所以Alert物件沒有clear方法：

alert = ff.switch_to_alert()

# 如果是prompt型別的彈出框，直接向其中輸入內容
alert.send_keys("This is my choice")
# 然後點選prompt框的確定按鈕
alert.accept()

處理HTTP基本認證及摘要認證

HTTP基本認證和摘要認證的基本原理可以參考我的博文，這種認證彈窗不需要按照上面的方法處理，如果是Firefox瀏覽器，可以在瀏覽器中訪問about:config進入配置介面將browser.safebrowsing.malware.enabled設定為true，此時Firefox就允許我們以scheme://username:[email protected]/path?query#segment的形式訪問網頁了。設定好了以後，Selenium的指令碼可以這樣寫：

ff = webdriver.Firefox(executable_path="./geckodriver")
ff.get('http://mars:[email protected]:5000/')

歷史記錄前進及後退

通過webdriver的back和forward方法，可以很方便地在歷史記錄中前進及後退：

a = ff.find_element_by_tag_name('a')
a.click()
print "Go back"
ff.back()
print "Go forward"
ff.forward()

cookie

處理cookie時，需要webdriver先訪問到合法的cookie域，新增cookie然後重新訪問即可，比如（name和value欄位分別表示cookie的鍵和值）：

 ff.get('http://localhost:5000/')
 ff.add_cookie({'name': 'username', 'value': 'marsloo'})
 ff.get('http://localhost:5000/')
 # 獲取當前域的cookies
 print ff.get_cookies()

上述程式碼的輸出可能為：

[{u'domain': u'localhost', u'name': u'username', u'value': u'marsloo', u'expiry': None, u'path': u'', u'httpOnly': False, u'secure': False}]

等待元素載入

如果請求的頁面使用了大量的AJAX，Selenium不會等待其請求完成後再將控制權交給指令碼。為了正確定位到所需的元素，需要使用Selenium的等待功能，最簡單的是這樣：

# 對於所有元素獲取，會等待3秒
ff.implicitly_wait(3)
try:
    a = ff.find_element_by_partial_link_text('g')
    a.click()
except NoSuchElementException:
    print "Page load fail or no such element"

在每一個瀏覽器會話中只需要呼叫一次implicitly_wait方法。如果相對每個元素獲取設定不同的超時時間，可以這樣做（其他更詳細的程式碼可以在我的github專案獲取）：

from selenium.webdriver.common.by import By
from selenium.webdriver.support.ui import WebDriverWait
from selenium.webdriver.support import expected_conditions as EC
from selenium.common.exceptions import TimeoutException


@auto_close
def func():
    try:
        a = WebDriverWait(ff, 3).until(
            EC.presence_of_element_located((By.TAG_NAME, "p")))
        a.click()
    except TimeoutException:
        print "No such element"

上述程式碼中的(By.TAG_NAME, "p")元組，在下面的解釋中以locator引數代替。expected_conditions物件還有很多方法可以使用：

• title_is(title)：標題是title（完全匹配）。
• title_contains(title)：標題包含title（部分匹配）。
• presence_of_element_located(locator)：元素在DOM樹上存在（但是不一定可見）。
• visibility_of_element_located(locator)：元素在DOM樹上存在並且肉眼可見。
• visibility_of(element)：檢查元素的肉眼可見性。
• presence_of_all_elements_located(locator)：元素們在DOM樹上存在（但是不一定可見），locator返回的是元素的列表。
• text_to_be_present_in_element(locator, text)：某個元素的文字中是否包含text。
• text_to_be_present_in_element_value(locator, text)：某個元素的value屬性中是否包含text。
• frame_to_be_available_and_switch_to_it(locator)：判斷某個frame是否可操作，如果可以的話切換到該frame並返回True，否則返回False。
• invisibility_of_element_located(locator)：元素不存在於DOM樹或者不可見。
• element_to_be_clickable(locator) ：元素可見且是可點選狀態。
• staleness_of(element)：元素從DOM樹上移除。
• element_to_be_selected(element)：元素被選中。
• element_located_to_be_selected(locator)：元素被選中。
• element_selection_state_to_be(element, bool)：判斷元素被選中的狀體，bool引數中True表示選中，False表示未選中。
• element_located_selection_state_to_be(locator, bool)：判斷元素被選中的狀體，bool引數中True表示選中，False表示未選中。
• alert_is_present：彈出了一個視窗。

使用其他瀏覽器

Chrome

使用Chrome進行測試，需要先下載Chrome Driver (可能需要翻牆)，解壓縮後代碼如下：

driver = webdriver.Chrome(executable_path="./chromedriver")

Opera

webdriver_service = service.Service('./operadriver')
webdriver_service.start()
driver = webdriver.Remote(webdriver_service.service_url,
                          webdriver.DesiredCapabilities.OPERA)

driver.get('https://www.baidu.com')

Safari

Safari 10已經開始內建自動化測試的支援，Safari偏好設定->高階->在選單欄中顯示“開發”選單，然後開發->允許遠端自動化，最後下載Selenium Server的jar包，測試指令碼如下：

# -*- coding: utf-8 -*-

from selenium import webdriver
import time
import os

os.environ["SELENIUM_SERVER_JAR"] = "selenium-server-standalone-2.53.1.jar"

# 設定quiet模式，否則會列印很多log
driver = webdriver.Safari(quiet=True)
driver.get('https://www.baidu.com')
assert u'百度一下，你就知道' in driver.title
print u"當前URL：", driver.current_url
time.sleep(4)
driver.quit()

儲存螢幕截圖

使用driver.save_screenshot(filename)可以儲存瀏覽器的執行截圖（預設是覆蓋寫入）。

滾動至螢幕底部

使用ff.execute_script("window.scrollTo(0, document.body.scrollHeight);")可以滾動至螢幕底部。

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