基于Selenium工具对Web应用进行功能测试

一、背景。

       最新一年（2019）的软件测试大赛即将拉开帷幕，今天与往年相比，增加了自主可控的分赛项，进一步的丰富了比赛的内容，各项评分依据也更加明确，因此能够根据分数更有针对性的找出自己的代码问题了，从而获得更好地分数，提高脚本编写能力。评测工具完善速度之快，超出个人想象，可以看得出来主办方费心了，预祝软件测试大赛发展的越来越好。(更好的阅读体验，请移步我的个人博客)

        自主可控赛项的比赛内容有三部分构成，分别为：功能测试、性能测试、众包测试，其中功能测试的内容就是利用Selenium测试工具对Web应用进行功能测试。之所以称作为自主可控，是因为待测试Web应用是部署在国产的应用服务器上面的，采用的国产CPU、操作系统等，具备完全自主知识产权，编写的脚本也必须启动国产浏览器(360浏览器、QQ浏览器)来测试Web应用才可以得分。

        有关Selenium的介绍与环境安装，在之前的一篇博客里面也写过，链接为 Selenium介绍及环境搭建，经过又一段时间的学习，对这个有了进一步的认识，加上此次比赛需要使用国产浏览器的环境，此前并不了解这方面的东西，因此打算在这里再次记录一下学习过程与心得体会。

        对软件测试感兴趣的，想参加的比赛的，官网地址在这里全国大学生软件测试大赛。

二、Selenium介绍以及环境配置。

       2.1、Selenium介绍：

       我们知道，软件测试的目的在于在规定的条件下对程序进行操作，以发现程序错误，衡量软件质量，并对其是否能满足设计要求进行评估。由于在某些特定的场景下，例如：重复单一的数据录入或是击键等测试操作，使用手动测试会进行大量重复性的操作，浪费大量时间和人力，因此，这种情况下有必要引入自动化测试来对手动测试进行补充，从而提高测试效率。

      根据对测试模块规模的不同，敏捷大师Mike Cohn提出了测试金字塔的概念，从而为测试分层打下基础，以此来提高自动化测试的效率。测试金字塔如下图所示：

      随着测试规模的不断增大，测试成本与测试难度也在不断增加。图中的三层，代表的含义如下：①Unit测试即单元测试，是对程序的函数方法进行测试，属于白盒测试的一种类型，通常由开发人员编写相关的测试脚本进行测试。在Java中我们常会用Junit框架进行测试。②Service服务测试即对相关的API接口进行测试，目的是为了测试服务提供的数据等输出结果是否能够正常获取，以此来验证相关业务逻辑代码是否书写正确，常见的工具有Postman等。③UI测试是对整个系统进行的完整模块的测试，主要来验证系统的界面元素是否符合规范、提供的功能是否满足预期，常见的测试工具有Selenium、Appium等。

       Selenium是进行UI测试的一种框架，主要是对Web应用进行功能测试，从2004年诞生至今，已经发展到3.0版本，是一个非常优秀的开源测试框架。Selenium的框架底层使用JavaScript模拟真实用户对浏览器进行操作，测试脚本执行时，浏览器根据脚本代码做出点击，输入，打开，验证等操作，从普通终端用户的角度测试应用程序，以期来发现程序的Bugs，促进程序功能的完善。如果需要进一步了解此框架，可以去github了解源码，或者官网了解他的近期发展情况。

      2.2 、环境配置：

      这里介绍的是Windows系统下使用Java语言进行测试脚本的编写，环境配置的整体流程为：1，下载JDK，配置好Java运行环境；2，下载Selenium的Java开发包，编写脚本需要依赖这个包；3，下载与浏览器版本对应的driver驱动，并添加到环境变量path下。由于是在mooctest平台做题目，因此还需要下载平台提供的最新eclipse评分插件(版本3.0.6)。

     1）JDK安装配置，在CMD命令行输入命令： java -version 检查是否安装配置成功。

     2）下载eclipse，并从mooctest平台下载最新的eclipse插件，将插件安装到eclipse。安装之后，eclipse的工具栏应该出现了mooctest的按钮。也可以下载mooctest提供的含插件的Eclipse，但是需要更新插件至最新版本。

     3）Selenium 工具包下载配置。可以从官网或者mooctest下载比赛要求的selenium-standalone-server-3.9.1.jar工具包（此包的名称需要修改成项目依赖的包名selenium-standalone.jar），下载后，放置于 C盘 mooctest文件夹下面，如果是第一次使用这个平台，则需要自己新建一个mooctest文件夹，然后把包放进去。

     4) 下载浏览器驱动。自主可控赛项，举办方要求使用国产浏览器，在这里采用了360浏览器。由于360极速模式基于chromium开源项目，因此这里下载Chromedriver即可驱动360浏览器。查看浏览器版本对应的driver版本下载即可，然后配置好环境变量。

     5）在系统环境变量中指定webdriver.chrome.bin的值为360浏览器的路径值，在启动浏览器的时候选择极速模式。

       到这里，环境就是配置完毕了，其中要特别注意Chromedriver的版本，浏览器路径的配置问题。完成后，打开Eclipse下载代码，测试运行，检验环境是否正确。

        使用mooctest插件的run and submit 提交代码，当eclipse控制台输出driver和浏览器的路径，浏览器能正常打开，说明环境配置正确，这时候就可以按照规则文档进行相关的测试了。

三、Selenium 使用方法。

        3.1、代码示例：

        在配置好环境之后，之后就可以使用selenium进行元素的查找与点击等操作从而对WEB应用进行全面的功能测试。一个简单的示例如下：

public class Example {
    public static void test(WebDriver driver) {
         try {
            //10S的元素查找时间
            driver.manage().timeouts().implicitlyWait(10, TimeUnit.SECONDS);
            //请求打开一个网页
            driver.get("https://www.baidu.com");
           //查找元素，并向元素输入内容
            WebElement kwElement = driver.findElement(By.id("kw"));
            kwElement.clear();
            kwElement.sendKeys("安徽工业大学");
            driver.findElement(By.id("su")).click();
            driver.findElement(By.linkText("欢迎访问安徽工业大学门户网站!")).click();
         } catch (Exception e) {
        }

    }
    public static void main(String[] args) {
        //创建一个ChromeDriver对象，后续与网页元素的交互都得要依赖这个对象。
        WebDriver driver = new ChromeDriver();
        try {
            test(driver);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            driver.quit();
        }
    }

}

      在上面的代码中，最重要的两个类是 WebDriver、WebElement，driver通过各种不同的方式查找到Web元素，然后使用该对象进行各种操作（如点击、输入元素、清除元素）与元素交互，从而实现了Web应用的测试。

    3.2 、WebDriver API 的使用：

    3.2.1 控制浏览器：

    对浏览器的控制是Selenium的一个重要应用，可以对浏览器最大化，设置浏览器的高度和宽度以及对浏览器进行导航操作等。

// 浏览器打开网址。
 driver.get("https://www.baidu.com");
 // 浏览器最大化。
  driver.manage().window().maximize();
 // 根据driver获取浏览器窗口对象，并设置浏览器的窗口大小。对浏览器的窗口管理，都是通过该对象进行的
  Window window = driver.manage().window();
     Dimension arg0 = new Dimension(600, 900);
     window.setSize(arg0);
 // 根据driver获取浏览器导航对象，根据此对象，可以对浏览器进行刷新，前进后退操作。
   Navigation navigate = driver.navigate();
       navigate.back();
       navigate.forward();
       navigate.refresh();
 // 浏览器关闭
   driver.close();

      3.2.2 元素定位方法：

       使用Selenium对Web应用进行功能测试，首先做的就是定位到目标元素，然后才能测试其是否满足功能需求。我们可以通过浏览器的自带的调试工具，来获取网页元素的属性。

     1）id，通过元素的ID属性来定位一个或者多个元素。

WebElement kwElement = driver.findElement(By.id("kw"));
           kwElement.clear();
           kwElement.sendKeys("安徽工业大学");

     2）name，通过元素的name属性来定位一个或者多个元素。

WebElement kwElement = driver.findElement(By.name("***"));

     3）className,tag,css selector。

driver.findElement(By.className("***"));
driver.findElement(By.tagName("***"));
driver.findElement(By.cssSelector("***"));

     4）linkText，通过链接文字去查找元素；partialLinkText，通过部分链接文字去查找元素。

<a href="www.baidu.com">
   <span class="label">百度一下，你就知道</span>
</a>

     以上面的例子为例，这个在页面上展示的就是一个超链接，我们可以通过超链接的全部或者部分文字来定位元素。

driver.findElement(By.linkText("百度一下，你就知道"));
driver.findElement(By.partialLinkText("百度一下"));

      5）XPath定位方式，XPath 是一门在 XML 文档中查找信息的语言。XPath 可用来在 XML 文档中对元素和属性进行遍历。web网页内容是根据HTML文档结构进行编排的，XPath 是根据元素节点在web网页中的节点位置来进行定位。如下图所示

driver.findElement(By.xpath("(.//*[normalize-space(text()) and normalize-space(.)='学籍证明'])[1]/following::div[1]"));

       在一个完整的Web页面中，拥有相同属性的网页元素通常不止一个，因此，上面所说的driver.findElement拥有复数形式，即：driver.findElements(By.***("***"))；具体是用什么方法，这个要看页面的整体布局。

       在有些时候，一个页面会嵌套多个frame，这时候如果想要定位某一个frame中的元素，需要切换到frame中去，操作完成之后，返回默认文档。如下：

//根据id找到frame元素(上面几种定位方式都可以)，然后切换过去。
WebElement frameElement = driver.findElement(By.id("frame_id"));
driver.switchTo().frame(frameElement);
driver.switchTo().defaultContent();

     3.2.3 鼠标、键盘事件操作：

     在Web测试中，常见的鼠标操作有：单击、双击、右击、拖拽、悬浮等操作，这些方法封装在了Actions类中。方法有：           ① contextClick()，右击； ② doubleClick()，双击； ③ dragAndDrop(source, target)，拖拽； ④  moveToElement() 悬浮在某一元素上。

//构造Actions类，使用该类进行鼠标的各种操作
Actions actions = new Actions(driver);
//鼠标右击
actions.contextClick(kwElement).perform();
//鼠标双击
actions.doubleClick().perform();
//鼠标悬浮在某一元素上
actions.moveToElement(kwElement).perform();

      键盘的一些操作主要就是输入键盘上的有特殊功能的字符，比如 回车键，删除键等以达到相应地目的。键符封装在了Keys类中，主要有：删除、空格、制表、回车等。使用组合的Ctrl+a、c等还可以实现选择和复制等功能。

//删除
kwElement.sendKeys(Keys.BACK_SPACE);
//空格
kwElement.sendKeys(Keys.SPACE);
//回车
kwElement.sendKeys(Keys.ENTER);
//选择
kwElement.sendKeys(Keys.CONTROL,"a");
//复制
kwElement.sendKeys(Keys.CONTROL,"c");

     3.3 、 断言的使用 ：

     断言常用来验证应用程序的状态是否和预期的一致。常见的断言包括:验证页面内容，如标题是否为X或当前位置是否正确，或是验证该复选框是否被勾选。

  Selenium 提供了三种模式的断言：assert 、verify、waitfor。三种模式代表的含义分别为：
  ①  assert 失败时，该测试将终止。
  ②  verify 失败时，该测试将继续执行，并将错误记录下来。
  ③  waitfor 用于等待某些条件变为真。如果该条件为真，继续执行。如果该条件为假，则将失败并暂停测试。

//判断当前页面title与预期结果是否一致         
Assert.assertEquals(driver.getTitle(), "百度一下，你就知道");

四 、航天中认功能测试案例。

  4.1、运行结果：

  4.2 、代码示例：

public class Example {

    public static void test(WebDriver driver) {
try {

            driver.manage().timeouts().implicitlyWait(10, TimeUnit.SECONDS);
               driver.manage().window().maximize();
            driver.get("http://114.116.106.156/show-how/common/login.jsp");
            //登陆
            driver.findElement(By.id("username")).sendKeys("test006");
            driver.findElement(By.id("password")).sendKeys("1");                
            driver.findElement(By.xpath("//*[@id=\"userForm\"]/div[1]/div[4]/button")).click();
            Thread.sleep(1000);
            //修改个人信息
            driver.findElement(By.xpath("//*[@id=\"main-menu\"]/li[2]/a")).click();
            Thread.sleep(1000);
            driver.findElement(By.xpath("//*[@id=\"main-menu\"]/li[2]/ul/li[1]/a")).click();
            Thread.sleep(1000);
            driver.findElement(By.xpath("//*[@id=\"main-menu\"]/li[2]/ul/li[1]/ul/li[1]/a")).click();
            Thread.sleep(1000);
            //修改维护信息
            driver.findElement(By.xpath("//*[@id=\"pimInfo_email\"]")).clear();
            Thread.sleep(1000);
            driver.findElement(By.xpath("//*[@id=\"pimInfo_email\"]")).sendKeys("123456@163.com");
            Thread.sleep(1000);
            driver.findElement(By.xpath("//*[@id=\"pimInfo_cellphone\"]")).clear();
            Thread.sleep(1000);
            driver.findElement(By.xpath("//*[@id=\"pimInfo_cellphone\"]")).sendKeys("12345678901");
            Thread.sleep(1000);
            driver.findElement(By.xpath("//*[@id=\"submitButton\"]")).click();
            Thread.sleep(5000);
            //退出浏览器
            driver.close();         
        } catch (Exception e) {
            // TODO: handle exception
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        WebDriver driver = new ChromeDriver();
        try {
            test(driver);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            driver.quit();
        }
    }

}