Selenium UI 自动化

简介: Selenium UI 自动化

一、Selenium 自动化

1、什么是Selenium?

Selenium是web应用中基于UI的自动化测试框架。

2、Selenium的特点?

支持多平台、多浏览器、多语言。

3、自动化工作原理?

通过上图,我们可以注意到3个角色,下面具体讲解一下:

  • 自动化脚本:对于java来说也就是使用WebDriver API编写的测试脚本。用于发送给浏览器驱动。
  • 浏览器的驱动(browser driver):每个浏览器都有自己的驱动,均以exe文件形式存在。比如谷歌的chromedriver.exe、火狐的geckodriver.exe、IE的IEDriverServer.exe。它来解析这些自动化测试的代码,解析后把它们发送给浏览器。
  • 浏览器:浏览器当然就是我们很熟悉的常用的各种浏览器。执行浏览器驱动发来的指令,并最终完成工程师想要的操作。

结合上图,我们可以进一步理解:

  1. 对于每一条Selenium脚本,一个http请求会被创建并且发送给浏览器的驱动。
  2. 浏览器驱动中包含了一个HTTP Server,用来接收这些http请求。
  3. HTTP Server接收到请求后根据请求来具体操控对应的浏览器。
  4. 浏览器执行具体的测试步骤。
  5. 浏览器将步骤执行结果返回给HTTP Server。
  6. HTTP Server又将结果返回给Selenium的脚本,如果是错误的http代码我们就会在控制台看到对应的报错信息。

二、配置Selenium自动测试环境(Java)

  1. Chrome浏览器。下载地址:https://www.google.cn/intl/zh-CN/chrome/
  2. Chrome的驱动(ChromeDriver)。注意驱动版本要和你的Chrome浏览器版本对应起来。下载地址:https://chromedriver.chromium.org/downloads
  3. Selenium3工具包。maven仓库导入依赖:https://mvnrepository.com/artifact/org.seleniumhq.selenium/selenium-java/3.141.59

编写第一个Selenium的Demo:

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        // 创建浏览器驱动
        WebDriver webDriver = new ChromeDriver();
        // 访问百度
        webDriver.get("https://www.baidu.com");
    }

三、常用 WebDriver API 学习

1、元素定位

元素的定位应该是自动化测试的核心,要想操作一个对象,首先应该识别这个对象,webdriver 提供 findElement()、findElements()两种方法搭配对象定位方法进行元素定位。webdriver 提供了一系列的对象定位方法:id、name、class name、link text、partial link text、tag name、xpath、css selector,我们实际测试中比较常用的主要有两种:

(1)css定位:css selector

css定位是基于css选择器的,我们可以通过查找页面中的选择器定位页面元素内容。比如常见的有id选择器:#id、类选择器:.class、标签选择器:标签名、后代选择器:父标签 子标签。

(2)xpath定位:xpath

XPath 是一种在XML 文档中定位元素的语言。功能比较强大,但是语法比较复杂,如果想要系统学习,推荐网站 W3school,这里大致介绍一下它的基本使用:

  1. 使用绝对路径定位元素/html/head/title 整个表达式的含义是从文档的根元素开始,选择其子元素 html,再选择子元素 head,最后选择 head 元素下的子元素 title
  2. 相对路径+索引//form/span[1]/input 这个表达式表示从根节点开始,找到所有名为“form”的元素,然后在每个form元素中找到第一个span元素,并在该span元素下找到input元素。这种方法使用了索引,以确切指定所需元素的位置。
  3. 相对路径+属性值//input[@class="s_ipt"] 此XPath表达式用于选择所有标签名为input且class属性的值为"s_ipt"的元素。@符号用于引用属性,这样就可以根据属性值来定位元素。
  4. 相对路径+通配符//[@="su"] 这个XPath表达式使用通配符*来选择文档中所有包含属性名包含指定字符串“su”的元素。这种方法可以用来定位具有特定属性的元素,而不关心具体是哪种元素。
  5. 相对路径+文本匹配//a[text()="新闻"] 该表达式选择所有标签名为a且文本内容为“新闻”的元素。在括号内使用text()函数来指定需要匹配的文本内容。

(3)css定位和xpath定位哪个更好?

如果主要任务是在Web开发中定义样式和布局,那么CSS选择器会更加适合;而如果需要进行复杂的XML文档处理或需要更精细的节点定位,XPath选择器则更为合适。另外CSS选择器是专门为HTML文档设计的,浏览器在解析和渲染HTML页面时会针对CSS选择器进行高效的优化。

PS:在实际的测试中可以打开开发者工具使用选择页面元素,鼠标右键即可快速得到元素的 css/xpath 的定位。

2、操作测试对象

  • click() 点击对象
  • sendKeys() 在对象上模拟按键输入
  • clear() 清除对象中输入的内容
  • submit() 对象提交

注:如果点击的元素放在 form 标签中,此时使用 submit 实现的效果和 click 是一样的;如果点击的元素放在非 form 标签中,此时使用 submit 会报错。

public class Main {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        // 创建浏览器驱动
        WebDriver webDriver = new ChromeDriver();
        // 访问百度
        webDriver.get("https://www.baidu.com");
        sleep(1000);
        // 在输入框模拟键盘输入
        webDriver.findElement(By.cssSelector("#kw")).sendKeys("csdn不摸鱼的程序员");
        sleep(1000);
        // 点击"百度一下"
        webDriver.findElement(By.cssSelector("#su")).click();
        sleep(1000);
        // 清除输入框
        webDriver.findElement(By.cssSelector("#kw")).clear();
        sleep(1000);
        // 点击第一条搜索结果
        webDriver.findElement(By.cssSelector("#\\31  > div > div:nth-child(1) > h3 > a")).click();
    }
}

结果展示:

3、添加等待

(1)强制等待

在上述代码中我们已经用到了 sleep(),sleep() 是强制等待,它会根据里面的时间参数进行等待。

(2)隐式等待

public class ImplicitlyWaitExample {
    public static void main(String[] args) {
        WebDriver driver = new ChromeDriver();
        driver.manage().timeouts().implicitlyWait(10, TimeUnit.SECONDS);  // 设置隐式等待时间为10秒
        driver.get("https://www.example.com");

        // 后续操作
        // ...

        driver.quit();
    }
}

在上述示例中,我们使用 driver.manage().timeouts().implicitlyWait(10, TimeUnit.SECONDS) 来设置隐式等待时间为10秒。这样,在查找元素或执行命令时,WebDriver会等待一定的时间直到元素出现或超时为止。

注意事项:

driver.manage().timeouts().implicitlyWait(10, TimeUnit.SECONDS) 被放置在创建ChromeDriver实例之后,但是在执行任何实际的测试步骤之前。这确保了在整个测试过程中都会应用隐式等待设置,以便在查找元素时进行等待。值得注意的是,隐式等待仅需要设置一次,通常在WebDriver实例创建后立即设置即可。在整个测试执行过程中,这个设置会对后续的元素查找操作生效,直到WebDriver实例被关闭或隐式等待设置被清除为止。

(3)显式等待

public class WebDriverWaitExample {
    public static void main(String[] args) {
        WebDriver driver = new ChromeDriver();
        driver.get("https://www.example.com");

        // 使用显式等待等待元素可点击
        WebDriverWait wait = new WebDriverWait(driver, 10);
        WebElement button = wait.until(ExpectedConditions.elementToBeClickable(By.id("myButton")));
        button.click();

        // 后续操作
        // ...

        driver.quit();
    }
}

在上述示例中,我们使用了 WebDriverWait 结合 ExpectedConditions等待直到特定的条件 发生后再继续执行。在这里,我们等待元素可点击后再进行点击操作

4、信息获取

  • getText() 方法用于获取网页元素显示的文本内容,通常指的是元素内部的可见文本。
  • getAttribute() 方法用于获取元素的指定属性的值,比如id、name、class等。
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        // 创建浏览器驱动
        WebDriver webDriver = new ChromeDriver();
        // 访问百度
        webDriver.get("https://www.baidu.com");
        sleep(1000);
        // 获取百度词条文本
        String text = webDriver.findElement(
                By.cssSelector("#hotsearch-content-wrapper > li:nth-child(1) > a > span.title-content-title")).getText();
        System.out.println("元素内文本:"+text);
        sleep(1000);
        // 获取输入框name
        String name = webDriver.findElement(By.cssSelector("#kw")).getAttribute("name");
        System.out.println("元素属性 name:"+name);
    }

  • getCurrentUrl() 方法用于获取当前浏览器所在页面的 URL 地址。
  • getTitle() 方法用于获取当前页面的标题,即页面标签(
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        // 创建浏览器驱动
        WebDriver webDriver = new ChromeDriver();
        // 访问百度
        webDriver.get("https://www.baidu.com");
        sleep(1000);
        // 获取百度url
        String url = webDriver.getCurrentUrl();
        System.out.println("百度 url:"+url);
        sleep(1000);
        // 获取百度title
        String title = webDriver.getTitle();
        System.out.println("百度 title:"+title);
    }

5、鼠标操作

  • click() 点击: 模拟鼠标左键单击操作,可以用于点击链接、按钮或其他可交互的元素。
  • doubleClick() 双击: 模拟鼠标左键双击操作,可以用于特定的双击交互场景。
  • contextClick() 右键点击: 模拟鼠标右键单击操作,可以触发上下文菜单或其他右键交互效果。
  • moveToElement() 悬停: 将鼠标移动到指定的元素上并悬停,可以用于触发显示悬停菜单或者提示信息。
  • dragAndDrop() 拖放: 模拟鼠标拖动操作,通常用于实现拖放交互效果。

Actions类代表用户交互的动作,它用于构建和执行用户在网页上的鼠标、键盘等操作。

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        // 创建浏览器驱动
        WebDriver driver = new ChromeDriver();
        // 访问百度
        driver.get("https://www.baidu.com");
        sleep(1000);
        // 获取到百度一下按钮
        WebElement element = driver.findElement(By.cssSelector("#su"));
        // 初始化 action
        Actions actions = new Actions(driver);
        // 点击操作
        actions.click(element).perform();
        sleep(1000);

        // 获取底部元素
        WebElement element1 = driver.findElement(By.cssSelector("#bottom_layer > div > p:nth-child(8)"));
        // 双击操作
        actions.doubleClick(element1).perform();
        sleep(1000);

        // 获取“图片”文字
        WebElement element2 = driver.findElement(By.cssSelector("#s-top-left > a:nth-child(6)"));
        // 右键点击操作
        actions.contextClick(element2).perform();
        sleep(1000);

        // 获取到百度logo
        WebElement element3 = driver.findElement(By.cssSelector("#lg > map > area"));
        // 悬停操作
        actions.moveToElement(element3).perform();
        sleep(1000);

        // 模拟拖放操作(从底部移动到顶部)
        WebElement sourceElement = driver.findElement(By.cssSelector("#bottom_layer > div > p:nth-child(1) > a"));
        WebElement targetElement = driver.findElement(By.cssSelector("#s-top-left > a:nth-child(1)"));
        actions.dragAndDrop(sourceElement, targetElement).perform();
        sleep(1000);

        actions.click().perform();
        sleep(1000);

    }

PS:在 Selenium 中,perform()方法用于执行之前定义的动作序列。当你使用Actions类构建了一系列的鼠标或键盘操作时,这些操作并不会立即执行,而是将它们放入了一个动作序列中。只有当调用perform()方法时,Selenium才会按照你定义的顺序执行这些操作。这种设计方式的好处在于你可以构建复杂的鼠标和键盘操作序列,然后一次性执行它们。

6、键盘操作

  • sendKeys(Keys.TAB) // TAB
  • sendKeys(Keys.ENTER) // 回车
  • sendKeys(Keys.SPACE) // 空格键
  • sendKeys(Keys.ESCAPE) // 回退键(Esc)
  • sendKeys(Keys.CONTROL,“a”) // 全选(Ctrl+A)
  • sendKeys(Keys.CONTROL,“c”) // 复制(Ctrl+C)
  • sendKeys(Keys.CONTROL,“x”) // 剪贴(Ctrl+X)
  • sendKeys(Keys.CONTROL,“v”) // 粘贴(Ctrl+V)
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        // 创建浏览器驱动
        WebDriver driver = new ChromeDriver();
        // 访问百度
        driver.get("https://www.baidu.com");
        sleep(2000);
        // 获取到百度搜索框
        WebElement element = driver.findElement(By.cssSelector("#kw"));
        // 输入内容-》输入空格-》输入内容-》输入TAP-》输入内容-》回车键
        element.sendKeys("不摸鱼");
        sleep(1000);
        element.sendKeys(Keys.SPACE);
        sleep(1000);
        element.sendKeys("的");
        sleep(1000);
        element.sendKeys(Keys.TAB);
        sleep(1000);
        element.sendKeys("程序员");
        sleep(1000);
        element.sendKeys(Keys.ENTER);

        // 全选-》剪贴-》粘贴
        element.sendKeys(Keys.CONTROL,"a");
        sleep(1000);
        element.sendKeys(Keys.CONTROL,"x");
        sleep(1000);
        element.sendKeys(Keys.CONTROL,"v");
        sleep(1000);
    }

7、浏览器操作

  • webDriver.navigate().forward():这条语句是用于让浏览器向前导航,即转到浏览历史中的下一个页面。
  • webDriver.navigate().back():与forward()相反,该语句用于使浏览器返回到浏览历史中的上一个页面。
  • webDriver.manage().window().maximize():这是用来最大化浏览器窗口的操作。
  • webDriver.manage().window().setSize(new Dimension(width, height)):该语句用于设置浏览器窗口的大小。你可以指定所需的宽度和高度参数,从而调整浏览器窗口的大小,适应不同的测试场景或需求。
  • window.scrollTo(0, document.body.scrollHeight) Js脚本,实现滚动到页面底部。(第一个参数是水平滚动位置,第二个参数是垂直滚动位置)
  • window.scrollTo(0, 0) Js脚本,实现滚动到页面顶部。
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        // 创建浏览器驱动
        WebDriver driver = new ChromeDriver();
        // 访问百度
        driver.get("https://www.baidu.com");
        sleep(2000);
        // 获取到百度搜索框
        WebElement element = driver.findElement(By.cssSelector("#kw"));
        // 搜索“软件测试”
        element.sendKeys("软件测试");
        sleep(1000);
        element.sendKeys(Keys.ENTER);
        sleep(1000);
        // 返回百度首页
        driver.navigate().back();
        sleep(1000);
        // 返回软件测试搜索页
        driver.navigate().forward();
        sleep(1000);
        // 自定义浏览器窗口
        driver.manage().window().setSize(new Dimension(500,500));
        sleep(1000);
        // 实现浏览器窗口最大化
        driver.manage().window().maximize();
        sleep(1000);
        // 实现滚动到页面底部
        JavascriptExecutor js = (JavascriptExecutor) driver;
        js.executeScript("window.scrollTo(0, document.body.scrollHeight)");
        sleep(1000);
        // 实现滚动到页面顶部
        js.executeScript("window.scrollTo(0, 0)");
        sleep(1000);
    }

8、弹窗操作

Alert弹窗、确认框(Confirm)、提示框(Prompt):

  • switchTo().alert():用于切换到页面上的警告框,并返回一个Alert对象,你可以使用这个对象来接受、取消或者输入文本到警告框中。
  • alert.accept():用于接受警告框(点击“确定”按钮)。
  • alert.dismiss():用于取消警告框(点击“取消”按钮)。
  • alert.sendKeys("your_text"):用于在警告框中输入文本。

下面就以Prompt提示框为例进行演示:

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        // 创建浏览器驱动
        WebDriver webDriver = new ChromeDriver();
        // 访问
        webDriver.get("http://localhost:63342/autoTest/src/main/page/alert.html?_ijt=g52rrlh3gfrag8ivs5g3ec40c0");
        sleep(1500);
        // 点击弹窗按钮
        webDriver.findElement(By.cssSelector("body > button")).click();
        sleep(1000);
        // 切换到页面上的警告框
        Alert alert = webDriver.switchTo().alert();
        // 点击取消
        alert.dismiss();
        sleep(1000);
        // 再次点击按钮
        webDriver.findElement(By.cssSelector("body > button")).click();
        sleep(1000);
        // 输入“不摸鱼”
        alert = webDriver.switchTo().alert();
        alert.sendKeys("不摸鱼");
        sleep(1000);
        // 点击确定
        alert.accept();
        sleep(1000);
    }

9、选项操作

单选按钮(Radio Button)操作:

  • 通过WebElement对象来处理单选按钮。
  • click():单击选择单选按钮。

复选框(Checkbox)操作:

  • 通过WebElement对象来处理复选框。
  • click():单击以切换复选框的选中状态。
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        // 创建浏览器驱动
        WebDriver webDriver = new ChromeDriver();
        // 访问
        webDriver.get("http://localhost:63342/autoTest/src/main/page/choice.html?_ijt=fc7i1795ada371afdv81v0iqk2");
        sleep(1500);
        // 选择并点击2/3两个复选框
        WebElement box1 = webDriver.findElement(By.cssSelector("#c2"));
        box1.click();
        sleep(1000);
        WebElement box2 = webDriver.findElement(By.cssSelector("#c3"));
        box2.click();
        sleep(1000);
        // 选择第二个单选框
        WebElement choice = webDriver.findElement(By.cssSelector("#r2"));
        choice.click();
        sleep(1000);
    }

10、下拉框操作

通过Select类来处理下拉框:

  • selectByVisibleText("visible_text"):根据下拉选项的可见文本进行选择。
  • selectByValue("value"):根据下拉选项的值进行选择。
  • selectByIndex(index):根据下拉选项的索引进行选择(从0开始)。
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        // 创建浏览器驱动
        WebDriver webDriver = new ChromeDriver();
        // 访问
        webDriver.get("http://localhost:63342/autoTest/src/main/page/pulldown.html?_ijt=bjk05362bbitst3j1nrntnnrn9");
        sleep(1500);
        // 定位下拉框按钮
        WebElement shippingMethod = webDriver.findElement(By.name("ShippingMethod"));
        sleep(1000);
        // 定义select对象
        Select select = new Select(shippingMethod);
        // 根据索引选择第3个
        select.selectByIndex(2);
        sleep(1000);
        // 根据属性孩子选择value=11.61
        select.selectByValue("11.61");
        sleep(1000);
    }

11、上传文件

WebElement.sendKeys():这是用于将文件路径发送到 input 元素的方法。你可以找到file input元素,然后调用sendKeys()方法并传递文件的绝对路径作为参数,以便实现文件上传操作。

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException, IOException {
        // 创建浏览器驱动
        WebDriver webDriver = new ChromeDriver();
        // 访问
        webDriver.get("http://localhost:63342/autoTest/src/main/page/upload.html?_ijt=bhatof5910d1h8q6675j3jjoa5");
        sleep(1500);
        // 上传图片
        WebElement uploadFile = webDriver.findElement(By.cssSelector("body > input[type=file]"));
        uploadFile.sendKeys("D:\\博客图片\\MyBlog\\java.png");
        sleep(1000);
    }

12、截图

截图操作需要导入Commons-io依赖:https://mvnrepository.com/artifact/commons-io/commons-io/2.11.0

然后调用 TakesScreenshot 接口中的 getScreenshotAs() 方法:

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException, IOException {
        // 创建浏览器驱动
        WebDriver webDriver = new ChromeDriver();
        // 访问
        webDriver.get("https://www.baidu.com");
        sleep(1500);
        // 搜索“不摸鱼的程序员”
        webDriver.findElement(By.cssSelector("#kw")).sendKeys("不摸鱼的程序员-csdn");
        webDriver.findElement(By.cssSelector("#su")).click();
        sleep(3000);
        // 截图
        File file = ((TakesScreenshot)webDriver).getScreenshotAs(OutputType.FILE);
        // 将图片保存到硬盘
        FileUtils.copyFile(file, new File("D://20231111.png"));
    }

13、iframe 框架定位

在 web 页面中如果使用到iframe框架,则不能直接对框架内部的元素进行定位,需要先切换到对应的iframe在进行定位操作:

  • webDriver.switchTo().frame():这是Selenium中用于切换到指定iframe的主要方法。你可以通过索引ID名称WebElement对象来指定要切换到的iframe。
  • webDriver.switchTo().parentFrame():当你需要从iframe返回到其上一级的上下文时,可以使用这个方法。
  • webDriver.switchTo().defaultContent():如果你需要从所有嵌套的iframes中返回到最外层的页面上下文,可以使用这个方法。
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException, IOException {
        // 创建浏览器驱动
        WebDriver webDriver = new ChromeDriver();
        // 访问
        webDriver.get("http://localhost:63342/autoTest/src/main/page/iframe.html?_ijt=hiqvtbuga50aga3831ql9nu2ph");
        sleep(1500);
        // 切换到 iframe:f1
        webDriver.switchTo().frame("f1");
        // 点击内部的click
        webDriver.findElement(By.cssSelector("body > div > div > a")).click();
        sleep(1000);
    }

14、多窗口定位

在讲解多窗口定位前,我们先了解一下 窗口句柄

窗口句柄是一个在操作系统级别用于标识窗口的唯一标识符。在Selenium中,窗口句柄通常用于标识浏览器窗口或标签页,并且允许我们在多个窗口之间进行切换和操作。当你在浏览器中打开一个新的标签页或窗口时,每个窗口都有自己的唯一句柄。通过获取这些句柄,Selenium可以帮助你跟踪和管理不同的窗口,从而实现在多个窗口之间进行切换、定位元素和执行操作的功能。


Selenium 中提供了如下api用于操作窗口:

  • 获取当前窗口句柄:使用driver.getWindowHandle()方法可以获取当前窗口的句柄。
  • 获取所有窗口句柄:使用driver.getWindowHandles()方法可以获取所有打开窗口的句柄。
  • 切换窗口:使用driver.switchTo().window(windowHandle)方法可以切换到指定的窗口。
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException, IOException {
        // 创建浏览器驱动
        WebDriver webDriver = new ChromeDriver();
        // 访问百度(注:此时窗口句柄在百度首页,webDerive的所有操作只能针对首页)
        webDriver.get("https://www.baidu.com");
        sleep(1500);
        // 打开百度图片窗口
        webDriver.findElement(By.cssSelector("#s-top-left > a:nth-child(6)")).click();
        sleep(1000);
        // 先将窗口句柄切换到百度图片窗口
        // 1.获取所有窗口句柄
        Set<String> windowHandles = webDriver.getWindowHandles();
        // 2.找到最后一个句柄即为百度图片窗口句柄
        String imageHHandle = "";
        for (String handle : windowHandles) {
            imageHHandle = handle;
        }
        // 3.切换到百度图片窗口
        webDriver.switchTo().window(imageHHandle);
        // 点击百度图片窗口中的头像标签
        webDriver.findElement(By.cssSelector("#wrapper_head_box > div > div > div > div > div.hotquery > a:nth-child(3)")).click();
        sleep(1000);
    }

15、浏览器关闭操作

  • webDriver.close() 关闭当前聚焦的浏览器窗口,不会清空会话和缓存。
  • webDriver.quit() 关闭所有的浏览器窗口,会清空会话和缓存。
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException, IOException {
        // 创建浏览器驱动
        WebDriver webDriver = new ChromeDriver();
        // 访问百度(注:此时窗口句柄在百度首页,webDerive的所有操作只能针对首页)
        webDriver.get("https://www.baidu.com");
        String mainHandle = webDriver.getWindowHandle(); // 获取首页句柄
        sleep(1500);
        // 打开百度图片窗口
        webDriver.findElement(By.cssSelector("#s-top-left > a:nth-child(6)")).click();
        sleep(1500);
        // 切换到主页(这个操作只是为了将显示页面切换到首页,句柄还是首页)
        webDriver.switchTo().window(mainHandle);
        sleep(1500);
        // 打开百度贴吧窗口
        webDriver.findElement(By.cssSelector("#s-top-left > a:nth-child(4)")).click();
        sleep(1500);
        // 关闭当前聚焦页面(注:由于此时窗口句柄为百度首页,所以此时close()会关闭首页,而不是百度图片页)
        webDriver.close();
        sleep(1500);
        // 关闭浏览器
        webDriver.quit();
    }
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