【java+selenium3】自动化基础小结+selenium原理揭秘 (十七)

一、自动化实现原理

　　1.创建驱动对象

　   (1) 首先加载浏览器安装目录下的exe文件

(2) 其次是加载可执行驱动的exe文件,监听等待客户端发送的web service请求.

底层原理如下：
　　1.在自动化测试过程中，存在三部分组件：客户端脚本+驱动+浏览器终端。
　　2.驱动文件，以geckodriver.exe为例，这个可执行的驱动文件启动后，相当于一个暴露了一系列接口的服务器，监听某一端口，例如：89890。
　　3.客户端的操作（访问页面，定位元素，输入数据，点击按钮等）都是封装成了接口请求（eg：/session/xx/yy），然后提交到驱动服务器。
　　4.驱动服务器接收到客户端的请求后，再跟终端浏览器交互。
　　5.终端浏览器做出相应操作。

二、driver调用方法小结

三、Selenium 1.0 的工作原理

　　Selenium 1.0，又称Selenium RC ,RC是Remote Control的缩写。Selenium RC利用的原理：JavaScript代码可以方便的获取页面上的任意元素并执行各种操作。

　　但是因为“同源政策（Same-origin policy）”(只有来自相同域名、端口和协议的javaScript代码才能被浏览器执行)，所以，要想在测试用例运行中的浏览器中，注入javascript代码，从而实现自动化web操作，Selenium RC必须“欺骗”被测站点，让它误以为被注入的代码是同源的。

　　那如何实现“欺骗”呢？这就是需要引入 Selenium RC Server 的原因了。其中的 Http Proxy 模块就是来「欺骗」浏览器的。除了 Selenium RC Server，Selenium RC 方案的另一部分就是 Client Libraries。他们的具体关系如下图1所示：

图1 Selenium RC 的基本模块

Selenium RC Server，主要包括Selenium Core，Http Proxy 和Launcher 三部分：

• Selenium Core，是被注入到浏览器页面中的JavaScript 函数集合，用来实现界面元素的识别和操作；

• Http Proxy，作为代理服务器修改JavaScrip的源，以达到“欺骗”被测站点的目的；

• Launcher，用来在启动测试浏览器时完成，Selenium Core 的注入和浏览器代理的设置。

Client Libraries，是测试用例代码向Selenium RC Server发送 Http 请求的接口，支持多种语言，包括 Java、C# 和 Ruby 等。

　　Selenium执行流程图，如图2：

图2 Selenium RC 的执行流程

1. 测试用例通过基于不同语言的 Client Libraries向 Selenium RC Server 发送Http请求，要求与其建立连接。

2. 连接建立后，Selenium RC Server 的Launcher 就会启动浏览器或者重用之前已经打开的浏览器，把 Selenium Core（JavaScript 函数的集合）加载到浏览器页面当中，并同时把浏览器的代理设置为Http Proxy。

3. 测试用例通过 Client Libraries，向 Selenium RC Server 发送 Http请求，Selenium RC Server 解析请求，然后通过 Http Proxy 发送 JavaScript命令通知 Selenium Core 执行浏览器上控件的具体操作。

4. Selenium Core 接收到指令后，执行操作。

5. 如果浏览器收到新的页面请求信息，则会发送 Http 请求来请求新的 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 RC Server 接收到浏览器发送的 Http 请求后，重组 Http 请求以规避“同源策略”，然后获取对应的 Web 页面。

7. Http Proxy 把接收的 Web 页面返回给浏览器，浏览器对接收的页面进行渲染。

四、Selenium 2.0 的工作原理

　　Selenium 2.0，又称 Selenium WebDriver，其原理是：使用浏览器原生的 WebDriver 实现页面操作。实现方式完全不同于 Selenium 1.0。Selenium WebDriver 是典型的 Server-Client 模式，Server 端就是 Remote Server。以下是 Selenium 2.0 工作原理：

图3 Selenium WebDriver 的执行流程

1. 当使用 Selenium 2.0 启动浏览器时，后台会同时启动基于 WebDriver Wire 协议的 Web Service 作为 Selenium 的 Remote Server，并与浏览器绑定。之后，Remote Server 就开始监听 Client 端的操作请求；
2. 执行测试时，测试用例会作为 Client 端，每个请求都会被封装成为一个command命令，每一个command命令都会对应一个web service服务地址，根据不同的command，获取到请求地址，并封装成httpRequest对象，以 Http Request 的方式发送给 Remote Server 。该 Http Request 的 body，是以 WebDriver Wire 协议规定的 JSON 格式来描述需要浏览器执行的具体操作；
3. Remote Server 接收到请求后，通过java客户端完成接口的调用：client.execute(httpRequest)获得响应,，并将结果发给 WebDriver，由WebDriver 实际执行浏览器的操作；
4. WebDriver 可以看做是直接操作浏览器的原生组件（Native Component），所以搭建测试环境时，通常都需要先下载浏览器对应的 WebDriver。

 五、以findElement为例Debug方式代码走读：

driver.get("https://www.baidu.com");
WebElement element = driver.findElement(By.id("kw"));
element.sendKeys("自动化测试");

实际，底层请求时，每个请求会被封装为一个command，然后根据不同的commannd封装得到不同的HttpRequest对象：

根据此命令，得到接口地址：

拿到此接口地址封装为一个HttpRequest请求。

client.execute（httpRequest，true），执行接口调用：

至于其他操作：往输入框输入数据，点击按钮等，都是对应一个接口地址，通过调用接口，请求驱动来处理，最后驱动同浏览器进行交互，浏览器按照指示做出对应操作。

Selenium有一个类AbstractHttpCommandCodec，此类中维护了众多自动化操作对应的接口地址：

public AbstractHttpCommandCodec() {
    defineCommand(STATUS, get("/status"));

    defineCommand(GET_ALL_SESSIONS, get("/sessions"));
    defineCommand(NEW_SESSION, post("/session"));
    defineCommand(GET_CAPABILITIES, get("/session/:sessionId"));
    defineCommand(QUIT, delete("/session/:sessionId"));

    defineCommand(GET_SESSION_LOGS, post("/logs"));
    defineCommand(GET_LOG, post("/session/:sessionId/log"));
    defineCommand(GET_AVAILABLE_LOG_TYPES, get("/session/:sessionId/log/types"));

    defineCommand(SWITCH_TO_FRAME, post("/session/:sessionId/frame"));
    defineCommand(SWITCH_TO_PARENT_FRAME, post("/session/:sessionId/frame/parent"));

    defineCommand(CLOSE, delete("/session/:sessionId/window"));
    defineCommand(SWITCH_TO_WINDOW, post("/session/:sessionId/window"));

    defineCommand(FULLSCREEN_CURRENT_WINDOW, post("/session/:sessionId/window/fullscreen"));

    defineCommand(GET_CURRENT_URL, get("/session/:sessionId/url"));
    defineCommand(GET, post("/session/:sessionId/url"));
    defineCommand(GO_BACK, post("/session/:sessionId/back"));
    defineCommand(GO_FORWARD, post("/session/:sessionId/forward"));
    defineCommand(REFRESH, post("/session/:sessionId/refresh"));

    defineCommand(SET_ALERT_CREDENTIALS, post("/session/:sessionId/alert/credentials"));

    defineCommand(UPLOAD_FILE, post("/session/:sessionId/file"));
    defineCommand(SCREENSHOT, get("/session/:sessionId/screenshot"));
    defineCommand(ELEMENT_SCREENSHOT, get("/session/:sessionId/screenshot/:id"));
    defineCommand(GET_TITLE, get("/session/:sessionId/title"));

    defineCommand(FIND_ELEMENT, post("/session/:sessionId/element"));
    defineCommand(FIND_ELEMENTS, post("/session/:sessionId/elements"));
    defineCommand(GET_ELEMENT_PROPERTY, get("/session/:sessionId/element/:id/property/:name"));
    defineCommand(CLICK_ELEMENT, post("/session/:sessionId/element/:id/click"));
    defineCommand(CLEAR_ELEMENT, post("/session/:sessionId/element/:id/clear"));
    defineCommand(
        GET_ELEMENT_VALUE_OF_CSS_PROPERTY,
        get("/session/:sessionId/element/:id/css/:propertyName"));
    defineCommand(FIND_CHILD_ELEMENT, post("/session/:sessionId/element/:id/element"));
    defineCommand(FIND_CHILD_ELEMENTS, post("/session/:sessionId/element/:id/elements"));
    defineCommand(IS_ELEMENT_ENABLED, get("/session/:sessionId/element/:id/enabled"));
    defineCommand(ELEMENT_EQUALS, get("/session/:sessionId/element/:id/equals/:other"));
    defineCommand(GET_ELEMENT_RECT, get("/session/:sessionId/element/:id/rect"));
    defineCommand(GET_ELEMENT_LOCATION, get("/session/:sessionId/element/:id/location"));
    defineCommand(GET_ELEMENT_TAG_NAME, get("/session/:sessionId/element/:id/name"));
    defineCommand(IS_ELEMENT_SELECTED, get("/session/:sessionId/element/:id/selected"));
    defineCommand(GET_ELEMENT_SIZE, get("/session/:sessionId/element/:id/size"));
    defineCommand(GET_ELEMENT_TEXT, get("/session/:sessionId/element/:id/text"));
    defineCommand(SEND_KEYS_TO_ELEMENT, post("/session/:sessionId/element/:id/value"));

    defineCommand(GET_ALL_COOKIES, get("/session/:sessionId/cookie"));
    defineCommand(GET_COOKIE, get("/session/:sessionId/cookie/:name"));
    defineCommand(ADD_COOKIE, post("/session/:sessionId/cookie"));
    defineCommand(DELETE_ALL_COOKIES, delete("/session/:sessionId/cookie"));
    defineCommand(DELETE_COOKIE, delete("/session/:sessionId/cookie/:name"));

    defineCommand(SET_TIMEOUT, post("/session/:sessionId/timeouts"));
    defineCommand(SET_SCRIPT_TIMEOUT, post("/session/:sessionId/timeouts/async_script"));
    defineCommand(IMPLICITLY_WAIT, post("/session/:sessionId/timeouts/implicit_wait"));

    defineCommand(GET_APP_CACHE_STATUS, get("/session/:sessionId/application_cache/status"));
    defineCommand(IS_BROWSER_ONLINE, get("/session/:sessionId/browser_connection"));
    defineCommand(SET_BROWSER_ONLINE, post("/session/:sessionId/browser_connection"));
    defineCommand(GET_LOCATION, get("/session/:sessionId/location"));
    defineCommand(SET_LOCATION, post("/session/:sessionId/location"));

    defineCommand(GET_SCREEN_ORIENTATION, get("/session/:sessionId/orientation"));
    defineCommand(SET_SCREEN_ORIENTATION, post("/session/:sessionId/orientation"));
    defineCommand(GET_SCREEN_ROTATION, get("/session/:sessionId/rotation"));
    defineCommand(SET_SCREEN_ROTATION, post("/session/:sessionId/rotation"));

    defineCommand(IME_GET_AVAILABLE_ENGINES, get("/session/:sessionId/ime/available_engines"));
    defineCommand(IME_GET_ACTIVE_ENGINE, get("/session/:sessionId/ime/active_engine"));
    defineCommand(IME_IS_ACTIVATED, get("/session/:sessionId/ime/activated"));
    defineCommand(IME_DEACTIVATE, post("/session/:sessionId/ime/deactivate"));
    defineCommand(IME_ACTIVATE_ENGINE, post("/session/:sessionId/ime/activate"));

    // Mobile Spec
    defineCommand(GET_NETWORK_CONNECTION, get("/session/:sessionId/network_connection"));
    defineCommand(SET_NETWORK_CONNECTION, post("/session/:sessionId/network_connection"));
    defineCommand(SWITCH_TO_CONTEXT, post("/session/:sessionId/context"));
    defineCommand(GET_CURRENT_CONTEXT_HANDLE, get("/session/:sessionId/context"));
    defineCommand(GET_CONTEXT_HANDLES, get("/session/:sessionId/contexts"));
  }

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