web自动化测试——跨平台设备管理方案Selenium Grid

骑猪看日落 2024-02-21 10:52 33阅读 0赞

#### 跨平台设备管理方案Selenium Grid ####

*  一、Selenium Grid简介
 *  二、使用场景
 *   *  场景一： 实现分布式执行测试，提高执行效率
     *  场景二： 解决浏览器兼容性问题
     *  新特性
 *  三、Selenium Grid4原理分析
 *  四、环境安装
 *  五、运行方式：单机运行 - 独立模式
 *   *  1. 命令行启动 server
     *  2. java -jar 启动对应的 jar 包
     *  3. 查看 UI 界面 > 浏览器输入网址查看 UI 界面：UI 链接
     *  4. 代码运行
     *   *  a、运行步骤
         *  b、SeleniumGrid 创建一个本地的 session，然后再打开浏览器运行测试用例：
     *  5. 单浏览器运行代码
     *  6、多浏览器运行代码
 *  六、单机运行 - 经典网格模式
 *   *  1. 命令行启动hub
     *  2. 命令行启动node
     *   *  a. 同一机器上启动 node
         *  b. 再次查看状态的 UI 界面：
         *  c. 代码运行
 *  七、多系统运行 - 分发模式(待补充)
 *   *  1. 不同机器上启动 node

## 一、Selenium Grid简介 ##

Selenium Grid 是 Selenium 的三大组件之一，它可以在多台机器上并行运行测试，集中管理不同的浏览器版本和浏览器配置。通过将客户端命令发送到远程浏览器的实例, Selenium Grid 允许在远程计算机 (虚拟或真实) 上执行 WebDriver 脚本. 它旨在提供一种在多台计算机上并行运行测试的简便方法。

官方文档：**[https://www.selenium.dev/][https_www.selenium.dev]**

## 二、使用场景 ##

### 场景一： 实现分布式执行测试，提高执行效率 ###

比如：我们有 1000 条用例执行，如果在本机执行，一条用例耗时 100 秒,执行完成则需要大约 27 小时 1000\*100/60/60=27个小时。如果让这些用例并发执行，比如分配 6 台计算机，每个计算机执行 1000/6 大约 166 条用例，那时间大约节省了 6 倍，原来需要大约 27 个小时，现在可能只需要 4.5 个小时左右就基本完成了， 分布式并发执行可以让我们用例的执行总时长指数级的缩小，从而效率得到很大的提升。

### 场景二： 解决浏览器兼容性问题 ###

比如还是 1000 条用例，需要分别在 Chrome、Firefox、Edge、Safari 这些浏览器上都执行一遍，保证每个浏览器上都能正常执行，测试浏览器的兼容性。这时也可以使用 Selenium Grid，通过 Selenium Grid 将这些请求分发到不同的系统、不同浏览器中执行。这些浏览器可以分别布署在不同的计算机中比如可以布署在 Linux 、Windows、Mac 上都可以，作为它的 Node 结点，从而解决兼容性测试的问题

### 新特性 ###

Selenium Grid 4 是一个全新的工具，它能够支持完全分布式的测试。Selenium Grid4 也兼容了之前 Selenium Grid3 的工作模式，在 Selenium Grid3 的基础上又添加了一些新的通讯方式，使它通讯速度更快。另外现在很多公司都支持容器化部署，Selenium Grid 4 也提供了的 Docker 支持。相比 Selenium Grid 3，Selenium Grid 4 更容易在虚拟机上使用。

**Selenium Grid4 有三个新特性**  
特性一：Hub 和 Node 使用同一个 jar 服务。  
特性二：架构优化，在 Selenium Grid 4 版本的全新架构中划分成了组件：Router、Distributor、Node、Session Map、Session Queue、Event Bus。  
特性三：支持不同的运行模式，Selenium 4 支持三种网格类型，包括 Standalone Mode 独立模式、Classical Grid 经典网格模式、Fully Distributed 完全分布式

## 三、Selenium Grid4原理分析 ##

![在这里插入图片描述][2e3cf8bec98b4ba9b32c0aea083f9409.png]  
从图中可以看到 Selenium Grid 包括六大组件，分别是：

> Router 路由器  
> Distributor 分发服务器  
> Session Map 会话映射  
> Node 测试节点  
> New Session Queue 新的会话队列  
> Event Bus 事件总线

**下面分别说一下这六个组件所负责的职责：**  
Router 路由器：Router 是所有组件的入口，所有向服务器发送的外部请求第一个会经常 Router 组件。  
Distributor 分发服务器：它有两个主要的功能，第一个功能，注册并跟踪所有 Node 节点，第二个功能就是查询新会话队列并处理挂起的新会话请求。当一个新的请求到达 Router 时，它会被转发到 New Session Queue，在队列中等待。分发服务器会轮询新会话队列查找挂起的新会话请求，为这个请求找到匹配的节点之后，会创建一个新的会话，这个会话的 ID 以及 URI 会存储在 Session Map 中。  
Session Map 会话映射：它是一个数据存储区，它存储了会话 ID 与对应的会话结点的关系，在 Router 转发请求到对应的结点时，要先在 Session Map 中查看对应的关系，再进行请求。  
Node 测试节点：结点有多个，每个结点管理多个可用的浏览器的插槽，结点只负责执行命令，不需要做出其它的判断。这个 Node 可以配置在 Windows、Mac、Linux 等任何系统上。  
New Session Queue 新的会话队列：从 Router 发过来的请求，它会先放到这个队列中， 等待被分发服务器分发出去，这个队列有一些特殊的功能，它能够定期的检查会话是否超时，如果超时，请求将被拒绝并立即删除。这里可以配置一些参数来处理超时时长等参数。  
Event Bus 事件总线：充当了节点、分发服务器、新会话队列和会话映射之间的通信路径，使用了 socket 通信。在完全分布式模式下启动 selenium grid 时，事件总线会是第一个被启动起来的组件。

## 四、环境安装 ##

Java11 及以上版本。  
下载被测试的浏览器（Chrome/Firefox/Edge/Safari 等）。  
配置环境变量，将对应的 driver 提前下载下来配置到环境变量中。或者将下载的 driver 放在与 selenium server 的 jar 包同级目录下也可以。  
Selenium Server 下载，建议使用 4.4.0 版本。

## 五、运行方式：单机运行 - 独立模式 ##

### 1. 命令行启动 server ###

![在这里插入图片描述][f884f827631c4e4a9305d9b4a49f9153.png]

### 2. java -jar 启动对应的 jar 包 ###

> **`java -jar selenium-server-<version>.jar standalone`**

java -jar selenium-server-4.9.0.jar standalone

启动成功后，对应命令行显示：Started Selenium Standalone …，如图

![在这里插入图片描述][ca17a9d97687487893840dd83dad73c3.png]

### 3. 查看 UI 界面 > 浏览器输入网址查看 UI 界面：UI 链接 ###

![在这里插入图片描述][ddc5b82763434659ac6165884a6da469.png]

### 4. 代码运行 ###

直接运行代码，发现在本地运行单线程，只不过通过 Selenium Grid 来转发请求。

#### a、运行步骤 ####

SeleniumGrid 会创建一个 Queue 队列，里面包含了启动的参数代码

Capabilities:
    
    {
        
      "acceptInsecureCerts": false,
      "browserName": "chrome",
      "browserVersion": "110.0.5481.178",
      "chrome": {
        
        "chromedriverVersion": "110.0.5481.30 (aedb656755c469651f01505a4f15e153fc606a1e-refs/branch-heads/5481@{#191})",
        "userDataDir": "C:\\Users\\Lenovo\\AppData\\Local\\Temp\\scoped_dir39460_2141646508"
      },
      "goog:chromeOptions": {
        
        "debuggerAddress": "localhost:58868"
      },
      "networkConnectionEnabled": false,
      "pageLoadStrategy": "normal",
      "platformName": "Windows 10",
      "proxy": {
        },
      "se:bidiEnabled": false,
      "se:cdp": "ws://192.168.22.1:4444/session/233f82cf555e0511765e5dc868cb1a84/se/cdp",
      "se:cdpVersion": "110.0.5481.178",
      "setWindowRect": true,
      "strictFileInteractability": false,
      "timeouts": {
        
        "implicit": 0,
        "pageLoad": 300000,
        "script": 30000
      },
      "unhandledPromptBehavior": "dismiss and notify",
      "webauthn:extension:credBlob": true,
      "webauthn:extension:largeBlob": true,
      "webauthn:virtualAuthenticators": true
    }

![在这里插入图片描述][6c9b301b625f45f98145179726a1f09b.png]

#### b、SeleniumGrid 创建一个本地的 session，然后再打开浏览器运行测试用例： ####

#!/usr/bin/env python
    # -*- coding: utf-8 -*-
    # @Time    : 2023/5/14 15:08
    # @Author  : 杜兰特
    # @File    : test_grid.py
    from selenium.webdriver import DesiredCapabilities
    from selenium.webdriver import Remote
    
    class TestGrid:
    
        def test_grid(self):
            hub_url='http://127.0.0.1:4444/wd/hub'
            capability=DesiredCapabilities.CHROME.copy()
            for i in range(1,5):
                driver=Remote(command_executor=hub_url,desired_capabilities=capability)
                driver.get("http://www.baidu.com")

![在这里插入图片描述][ea92e554f0c14cfab631ff12e4ddc782.png]

### 5. 单浏览器运行代码 ###

#!/usr/bin/env python
    # -*- coding: utf-8 -*-
    # @Time    : 2023/5/14 15:08
    # @Author  : 杜兰特
    # @File    : test_grid.py
    
    from time import sleep
    from selenium import webdriver
    from selenium.webdriver.common.by import By
    
    class TestSingleNode:
        def setup_method(self):
            # 创建Options ,新版本DesireCapability已弃用
            options = webdriver.ChromeOptions()
            # 通过URL和options 创建一个远程的连接
            # client 发送请求，要发送给selenium grid hub 结点， hub 结点会将请求分发到对应的node
    
            self.driver = webdriver.Remote(
                command_executor='http://127.0.0.1:4444/wd/hub',
                options=options
            )
    
        def test_singlenode1(self):
            # 打开 baidu 页
            self.driver.get("http://www.baidu.com")
            # 向输入框中输入
            self.driver.find_element(By.ID, 'kw').send_keys("firefox")
            # 点击搜索框
            self.driver.find_element(By.ID, 'su').click()
            # 等待一秒
            sleep(1)
            # 断言输入内容在页面中
            assert "firefox" in self.driver.page_source
    
        def teardown_method(self):
            self.driver.quit()

### 6、多浏览器运行代码 ###

创建测试文件 test\_multi\_node.py 示例代码如下：

#!/usr/bin/env python
    # -*- coding: utf-8 -*-
    # @Time    : 2023/5/14 16:25
    # @Author  : 杜兰特
    # @File    : test_multi_node.py
    
    from time import sleep
    from selenium import webdriver
    from selenium.webdriver.common.by import By
    
    
    class TestMultiNode:
        def setup_method(self):
            options = webdriver.ChromeOptions()
            self.driver = webdriver.Remote(
                command_executor='http://127.0.0.1:4444/wd/hub',
                options=options
            )
    
        def test_multinode1(self):
            # 打开 baidu 页
            self.driver.get("http://www.baidu.com")
            # 向输入框中输入
            self.driver.find_element(By.ID, 'kw').send_keys("selenium")
            # 点击搜索框
            self.driver.find_element(By.ID, 'su').click()
            # 等待一秒
            sleep(1)
            # 断言输入内容在页面中
            assert "selenium" in self.driver.page_source
    
        def test_multinode2(self):
            # 打开 baidu 页
            self.driver.get("http://www.baidu.com")
            # 向输入框中输入
            self.driver.find_element(By.ID, 'kw').send_keys("appium")
            # 点击搜索框
            self.driver.find_element(By.ID, 'su').click()
            # 等待一秒
            sleep(1)
            # 断言输入内容在页面中
            assert "appium" in self.driver.page_source
    
        def test_multinode3(self):
            # 打开 baidu 页
            self.driver.get("http://www.baidu.com")
            # 向输入框中输入
            self.driver.find_element(By.ID, 'kw').send_keys("pytest")
            # 点击搜索框
            self.driver.find_element(By.ID, 'su').click()
            # 等待一秒
            sleep(1)
            # 断言输入内容在页面中
            assert "pytest" in self.driver.page_source
    
        def test_multinode4(self):
            # 打开 baidu 页
            self.driver.get("http://www.baidu.com")
            # 向输入框中输入
            self.driver.find_element(By.ID, 'kw').send_keys("requests")
            # 点击搜索框
            self.driver.find_element(By.ID, 'su').click()
            # 等待一秒
            sleep(1)
            # 断言输入内容在页面中
            assert "requests" in self.driver.page_source
    
        def test_multinode5(self):
            # 打开 baidu 页
            self.driver.get("http://www.baidu.com")
            # 向输入框中输入
            self.driver.find_element(By.ID, 'kw').send_keys("java")
            # 点击搜索框
            self.driver.find_element(By.ID, 'su').click()
            # 等待一秒
            sleep(1)
            # 断言输入内容在页面中
            assert "java" in self.driver.page_source
    
        def teardown_method(self):
            self.driver.quit()

为了模拟多浏览器并发运行，使用 pytest 的插件 pytest-xdist 实现分布式并发执行方式，提前安装 pytest-xdist 插件，然后使用命令执行用例。打开命令提示行或者终端，使用cd 命令进入到文件所在路径，然后执行 pytest test\_multi\_node.py -n 3 --alluredir ./results命令。执行完用例之后，会把测试报告结果统一汇总到results 目录中。

![在这里插入图片描述][ab893ae97b4a4ab68026d1611eb1d916.png]

## 六、单机运行 - 经典网格模式 ##

### 1. 命令行启动hub ###

a、命令行 cd 到当前下载 jar 包的路径下

b、java -jar 以 Hub 启动对应的 jar 包

> **`java -jar selenium-server-<version>.jar hub`**

java -jar selenium-server-4.9.0.jar hub

![在这里插入图片描述][6e1d90fb544c44fb8f81b91b72f63588.png]  
此时，启动了 Router,Distributor,Session Map,New Session Queue,Event Bus；虽然，已经有了对应集线器，但是还没有 node 节点注册进来。  
如果不把节点 Node 注册进来，对应的集线器无法知道哪个物理机器可以被分发请求，对应的 Router 就无法把测试用例进行分发。

![在这里插入图片描述][bcb4c5242b6c41f0861e0aecdae2590c.png]

### 2. 命令行启动node ###

#### a. 同一机器上启动 node ####

> **`java -jar selenium-server-<version>.jar node --detect-drivers true`**

java -jar selenium-server-4.9.0.jar node --detect-drivers true

![在这里插入图片描述][d5f01bcf29bd4069bcc7464d8f5c3940.png]

此时 node 节点创建成功，并且 hub 上注册对应 node 节点

![在这里插入图片描述][c5ac0d1705964c42b2e68b2dedd50d9a.png]

> 健康检测就是每隔 2 分钟会 ping 一下对应 URL 看看是否可以 ping 成功，对应是否处于活动状态

#### b. 再次查看状态的 UI 界面： ####

![在这里插入图片描述][53af6538abff4bf5ae65950883385f5e.png]

#### c. 代码运行 ####

直接运行代码，发现在本地运行单线程，只不过通过 Selenium Grid 来转发请求。

## 七、多系统运行 - 分发模式(待补充) ##

在经典网格模式等基础上再在其他机器上启动一个 node 角色。

### 1. 不同机器上启动 node ###

不同机器上启动 node：**`java -jar selenium-server-<version>.jar node --detect-drivers true --publish-events tcp://<ip> --subscribe-events tcp://<ip>`**

[https_www.selenium.dev]: https://www.selenium.dev/
[2e3cf8bec98b4ba9b32c0aea083f9409.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/02/21/8e042cb46fcb4116904b80a4322f8c89.png
[f884f827631c4e4a9305d9b4a49f9153.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/02/21/be46cf1962ea4df19e2280e86dab9ab3.png
[ca17a9d97687487893840dd83dad73c3.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/02/21/d3e3a6ac9e4d4046b56770ffde8cc275.png
[ddc5b82763434659ac6165884a6da469.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/02/21/3df0bc56a7194dcb8395428231411389.png
[6c9b301b625f45f98145179726a1f09b.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/02/21/15022c0f5a104a5d9a50f32632e72af1.png
[ea92e554f0c14cfab631ff12e4ddc782.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/02/21/94efbc2d62c84755964446c809ebbdb9.png
[ab893ae97b4a4ab68026d1611eb1d916.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/02/21/0e6b08d70077464e8c03092706131a04.png
[6e1d90fb544c44fb8f81b91b72f63588.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/02/21/98f8028c8f39407da6c6bedb126b666a.png
[bcb4c5242b6c41f0861e0aecdae2590c.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/02/21/1e3579c0a81347bb8e20f6099ccba11a.png
[d5f01bcf29bd4069bcc7464d8f5c3940.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/02/21/2f22ab2e5c734e0f90e727fa7fde7e22.png
[c5ac0d1705964c42b2e68b2dedd50d9a.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/02/21/d33c6f21025f4400818761e19f717a30.png
[53af6538abff4bf5ae65950883385f5e.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/02/21/3f47655070534eee8ef2d4a0f0bbcc97.png