selenium3自动化测试基于python3

一、selenium工具介绍

• 简介：selenium主要用于web应用程序的自动化测试， 支持多平台（linux，windows,MAC），
  多语言（java，python，Ruby，JS）， 多浏览器（谷歌，火狐IE，Edge，Opera）。

• 版本： 有selenium1.0、2.0和3.0，即将推出4.0。

版本介绍：
selenium由插件、类库组成

selenium1.0家族：selenium IDE、selenium Grid、selenium RC

1. selenium IDE 嵌入到浏览器的一个插件，实现简单的浏览器操作的录制和回放功能。
   3.0后只有录制和回放功能，不能导出脚本。
2. selenium Grid 有Grid1和Grid2两个版本，Grid2同时支持selenium1和selenium2两种协议。
   Grid2不再提供单独的包，其功能已经集成到selenium server中。

Grid工作原理：Grid是进行分布式测试的工具，其整个结构由一个hub主节点和多个node代理节点组成。hub主节点管理代理节点的注册和状态信息，并且接收远程客户端代码的请求调用，并且把请求的命令转发给代理节点来执行。
可以在各个代理节点启动不同的浏览器。

3. selenium RC或者Selenium Remote Control selenium RC有Client Libraries和selenium Server。
   Client Libraries库主要用于编写测试脚本，用来控制selenium server的库。 selenium Server负责控制浏览器的行为。
   selenium Server分为三部分：launcher、core和http proxy。其中core是被selenium server嵌入到浏览器页面中的，其实是一堆javascript函数的集合，即通过这些javascript函数，实现用程序对浏览器进行操作。launcher用来启动浏览器，将core加载到浏览器页面中，并且将浏览器的代理设置为http proxy。

   利用原理：JS代码可以很方便地获取页面上的任何元素并进行操作。
   但注入JS代码会触发浏览器的同源策略，所以引入selenium Server，其中http proxy就是用来规避同源策略的。

selenium1.0的工作流程：

1. 测试用例通过client libraries接口向selenium server 发送http请求，要求与selenium
   server 建立连接；
   （测试用例是在client libraries库中基于不同语言java、python、ruby等编写的）
2. 建立连接后，selenium server 通过launcher驱动浏览器，并且把selenium
   core加载到浏览器页面中，把浏览器代理设置为server的http proxy；
3. 测试用例向selenium server发送http请求，selenium server解析http请求，然后通过http
   proxy发送JS命令，通知core执行操作浏览器的动作；
4. core执行JS命令，操作浏览器；
5. 如果浏览器接收到新的页面请求信息时，发送http请求，请求新的web页面； （由于Launcher在启动 浏览器时把Http
   Proxy设置成为了浏览器的代理，所以Selenium RC Server会接收到所有由它启动 的浏览器发送的请求。）
6. selenium server接受到新的http请求并解析后，重组http请求以规避“同源策略”，获取对应的web页面；
7. selenium server通过http proxy把接收到的web页面返回给浏览器。

课外小知识：

• 同源策略：同源是指域名、协议和端口相同。 当一个浏览器打开两个tab,分别是百度和搜狗。
  在百度tab页下执行一个脚本时会先检查该脚本是哪个网页的，只有同源才会被执行。

selenium2.0

• selenium2.0 = selenium1.0 +webdriver selenium2.0的webdriver是selenium
  RC的代替品，但是并没有完全抛弃selenium RC。

利用的原理：

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• 将浏览器原生的api封装成webdriver api，直接控制浏览器。

webdriver的工作原理：

webdriver是典型的client-server模式

1. 使用selenium2.0启动浏览器时，后台也同时将基于webdriver wire协议的web service作为web server，并将浏览器绑定到特定端口；
2. 测试脚本作为client，将需要执行的页面操作以http请求发送给web server，其中http请求的body，是以webdriver wire协议的Json格式的字符串告诉浏览器接下来的操作；
3. web server解析请求，并将请求结果发送给webdriver；
4. 由于webdriver封装了浏览器原生的api，所以可以直接控制浏览器。

selenium3.0

• 增加了edge和Safari原生的驱动，且彻底抛弃selenium RC。

二、web端的UI自动化测试

1、自动化测试框架：
selenium-webdriver
2、windows下的测试环境搭建：

python3.7.3 + selenium3.14 + chrome69+ chromedriver2.37 +win10
课外小知识：

• Pycharm是python的IDE之一（集成开发环境），也就是编辑器
• anaconda是一个开源的python发行版本，其包含python和python的第三方库
• selenium是一个用于web应用程序的自动化测试工具

（1）安装python，安装anaconda也就安装了python，并且把python安装目录添加到系统环境变量的path；
anaconda安装教程：https://blog.csdn.net/ITLearnHall/article/details/81708148

（2）安装selenium，如果是pycharm，在python安装目录D:\pycharm\Anaconda3_2018.12\Scripts下执行pip install selenium；
pycharm安装教程：https://www.cnblogs.com/dcpeng/p/9031405.html
pycharm生成注册码：http://idea.lanyus.com/

（3）chrome.exe和chromedriver.exe两者的版本要适配，chromedriver.exe放在chrome.exe路径下，并且将chromedriver.exe的安装目录添加到系统环境变量的path。

（4）HTMLTestRunner.py放在python的lib文件中

3、gitlab项目管理
科普：
git是一个分布式版本管理系统，实现在线代码托管。
gitlab是在线代码托管平台。
步骤：
（1）git bash安装

• Windows下的Git安装：https://segmentfault.com/a/1190000011809698

（2）gitlab注册邮箱账号：https://gitlab.com/

（3）建立连接

• 本地git和gitlab服务器之间保持通信，是通过SSH KEY。
  课外小知识：
• sourcetree是开源git软件，是可视化界面工具，具有完整的git功能。
• fork是git客户端，在Windows中比sourcetree更友好。

sourcetree和Gitlab的连接步骤：

• sourcetree3.1.2版本以上：https://blog.csdn.net/robin_sky/article/details/89059084

或者
fork和gitlab的连接：

• file—configure ssh keys
• generate new SSH key，key file name输入id_rsa，邮箱输入gitlab注册的邮箱，即可生成秘钥

• 在gitlab的profile settings 的SSH keys点击add ssh key，将上一步生成的秘钥复制到gitlab

（4）gitlab new project , fork clone 文件到本地，本地会同时生成该文件夹

4、持续集成jenkins构建
课外小知识：

• 持续集成：持续集成是一种软件开发实践，即开发人员经常集成他们的工作。
• Jenkins 是基于 Java 开发的一种持续集成工具。
• Tomcat 是针对 Java 的一个开源中间件服务器（容器），基于 Java Web 的项目需要借助 Tomcat 才能运行起来。
  环境搭建：
  java环境+tomcat+jenkins

5、自动化测试项目架构：

• web：用于存放社区web项目的测试用例web_case、测试报告report
• report：创建用于存放测试报告.html
• package：用于存放自动化所用到的扩展包，如HTMLTestRunner.py
• web_case:测试用例目录，用于存放测试用例*web_.py、公共模块models、页面对象page_obj
• web_runtest.py：项目主程序。用于运行社区web自动化测试用例
• web文档：项目结构介绍和使用说明

三、自动化测试项目实战

1、项目是否适合自动化测试
（1）项目已有的模块功能基本稳定，UI界面没有大的改动，项目在开发新的模块，新的功能
（2）项目版本迭代频繁，每次发版时都需要进行冒烟测试，很耗时耗力。

2、自动化用例设计
（1）不是所有的手工用例都要转换为自动化测试用例。
（2）流程太复杂，难以用脚本实现自动化的用例，不建议开发。
（3）用例要有目的性，比如用作回归测试、冒烟测试。
（4）可以选取重复执行，烦琐的用例，可以让测试人员从重复烦琐的测试解脱。
课外小知识

• 回归测试：修改代码后验证Bug已修改并且没有引入新的错误。
• 冒烟测试：新的版本发布前要验证保证项目的基本功能没问题。

3、自动化测试用例编写原则
（1）一个用例为一个完整的场景，从用户登录到关闭浏览器。
但是，用例达到上百个甚至更多时，可以只登录一次，再执行上百个用例，最后再关闭浏览器。这样可以节省时间。
（2）一个用例只验证一个功能点。比如，用例1验证用户登录密码为空，用例2验证用户登录用户名为空。
（3）用例与用例之间尽量避免依赖。能做到最好，做不到也没关系。比如，编辑功能和删除功能总是依赖新增功能。
（4）一个用例完成测试之后需要对测试场景进行还原，以免影响其他用例的执行。比如搜索功能，搜索关键词后要清空搜索框的内容

4、采用Page Object设计模式

• 实现对界面细节的封装，将业务和界面细节分开来。

优点：

• 减少代码的重复。因为多个用例会重复定位某个元素
• 提高测试用例的可读性。
• 提高测试用例的可维护性。

5、Unittest单元测试框架

在web自动化测试中的作用：

• 组织和执行用例
• 提供断言方法，用例执行完后将实际结果与预期结果进行比较（断言）
• 提供丰富的日志：用例执行失败时抛出原因，以及执行结果：失败用例数、成功用例数

课外小知识：

• 单元测试的定义：负责对最小的软件设计单元进行验证，根据软件设计文档对重要的程序分支进行测试以发现模块中的错误

（1）组织和执行用例

• setUp,tearDown：是对每一个用例的初始化和用例执行完成后的清理工作，一般用来关闭浏览器；
  在多个用例中，如果某个用例的元素定位或者其他出错，会阻止用例的继续运行。
• setUpClass,tearDownClass：是在执行用例之前初始化一遍，所有的用例执行完后再进行清理工作，
  并且在setUpClass和tearDownClass的上面添加@classmethod装饰器，如果某个用例的元素定位或者其他出错，
  不影响整个用例的执行工作；这样也许会更好一些，不用每次都去重新打开浏览器，节省测试时间，
  但要注意的是不要忽略了用例之间的相互影响，所以用这种模式要考虑到用例之前的耦合， 尽可能不要让前个用例的测试环境影响后一个用例的执行。

web_init.py的代码：

• 执行所有测试用例的前置条件、后置条件
• 启动浏览器

#继承unittest模块的TestCase类，TestCase类是对特定类进行测试的集合
class MyTest(unittest.TestCase):

    @classmethod
    def setUpClass(cls):
        options=Options()
        #设置chrome浏览器无界面模式
        options.add_argument('window-size=1600x746')#指定浏览器全屏
        options.add_argument('--headless')#浏览器不提供可视化页面
        cls.driver = webdriver.Chrome(
            executable_path="C:/Users/xiehuagui/AppData/Local/Google/Chrome/Application/chromedriver.exe",options=options)

    @classmethod
    def tearDownClass(cls):
        cls.driver.quit()
        

• discover：查找并执行测试用例
  runtest.py的代码：
• 查找测试目录（zhsq_dir）中（'test*.py）开头的测试用例文件并执行

import unittest
import os
#获取当前工作路径，并且把双斜杆换成反斜杆
home_dir = str(os.getcwd()).replace("\\", "/")
zhsq_dir = home_dir + '/test_case'
discover = unittest.defaultTestLoader.discover(zhsq_dir, pattern='test*.py')
if __name__ == '__main__':
    runner = unittest.TextTestRunner()
    runner.run(discover)

• main()方法
  main()方法是unittest提供的全局方法，可以使模块直接运行
  main()方法提供TestLoader类搜索“test”开头的测试方法，并自动执行它们。

课外小知识：
.py文件有两种使用方法：作为模块被调用和直接使用。
if name ==“main”:
name 是模块的内置属性，当__name__ =="main"时表示模块直接使用

if __name__ =="__main__":
    unittest.main()

• 用例的执行顺序
  unittest框架默认根据ASCII码的顺序加载测试用例，顺序为：0-9，A-Z,a-z。对于测试目录和测试文件也是这样。
  测试目录的命名：
  
  测试用例的命名：

class SysOrggan(web_init.MyTest):
    '''系统管理--组织管理'''

    #@unittest.skip("跳过")
    def test_01org_add(self):
        '''新增功能'''
        ...
    def test_02org_edit(self):
        '''编辑功能'''
        ...
    def test_03org_del(self):
        '''删除功能'''
        ...

（2）提供断言方法
assertEqual(a,b)：检查a=b
assertNotEqual(a,b)：检查a!=b

self.assertEqual(tree_num2,tree_num1-1, msg="删除失败")

（3）提供日志

四、实现自动化的细节，跟代码有关

1、在网友分享的测试报告基础上，优化HTML测试报告

2、返回用例状态码给Jenkins，一旦用例不通过就触发Jenkins自动发邮件

def is_result_pass():
    try:
        fp = open(filename, "r" , encoding="UTF-8")
        # 读报告
        f = fp.read()
        soup = BeautifulSoup(f, "html.parser")
        status = soup.find_all(class_="attribute")
        # 获取报告结果
        result = status[3].contents[-1]
        if "错误" in result or "失败" in result:
            exit(1)
        else:
            exit(0)
    except Exception as msg:
        print("判断过程出现异常：%s"%str(msg))
        return False

代码解析：可以通过html测试报告中的测试结果来判断用例是否通过，根据class_="attribute"定位，status[3]就是测试结果，测试结果有两行内容，contents[-1]表示最后一行内容。如果“错误”和“失败”不为0，则返回exit(1)给jenkins，就会触发jenkins发邮件。

3、元素的定位
（1）Xpath定位：

• 对于模块位置容易改变的项目，不建议使用绝对路径定位

button_loc = (By.XPATH,‘//*[@id="main"]/div/div[1]/div/ul/div[1]/li/ul/div[1]/li/span’)

• 可以利用元素属性定位

root_add_button_loc = (By.XPATH,'//*[@id="WY-0-add"]')

（2）CSS定位

• 组合定位

点号（.）：class属性
#号（#）：id属性
大于号（>）：div>input：父子关系
加号(+)：div+input：兄弟关系
空格（ ）：div input：div的所有input元素，包括子元素，孙元素，曾孙元素…

xq_node_loc = (By.CSS_SELECTOR,"span#arrow-2+div div.tree-node-title")

（3）调用JS定位元素

• webdriver提供了execute_script()方法执行JS代码。

js_root_add_xq = "document.getElementById('WY-0-addXQ').click()"
driver.execute_script(js_root_add_xq)

（4）如果以上都无法定位，测试人员就自己手动给元素加id等属性

参考文献：
1、selenium1.0 和2.0介绍：https://www.cnblogs.com/ZoeLiang/p/10746787.html
2、虫师，selenium2自动化测试实战基于python语音（书籍）