使用Selenium WebDriver和Python入门自动化测试

<script src="https://cdn.jsdelivr.net/npm/mermaid@10/dist/mermaid.min.js"> </script> <script> mermaid.initialize({ startOnLoad: true, theme: 'default', flowchart: { curve: 'linear' } }); </script>

使用Selenium WebDriver和Python入门自动化测试

1. 准备工作

在开始使用Selenium WebDriver与Python进行自动化测试之前，需要确保我们的开发环境已经准备就绪。以下是详细的步骤，帮助你快速搭建好环境。

1.1 安装Python及Selenium包

Python是一种广泛使用的高级编程语言，适用于多种应用场景。为了确保我们能够顺利使用Selenium WebDriver进行自动化测试，首先需要安装Python。

安装Python

1. 检查是否已安装Python
   大多数Linux发行版、Mac OS X和其他Unix机器默认安装了Python。如果你使用的是Windows系统，则需要单独安装Python。

2. 下载并安装Python
   访问 Python官方网站 下载适合你操作系统的安装程序。本书中的所有示例都在Windows 8操作系统上使用Python 2.7和Python 3.0进行了测试。

安装Selenium包

Selenium WebDriver的Python客户端库包含在Selenium包中。最简便的安装方式是使用 pip 工具。

1. 安装Selenium包
   打开命令行界面，运行以下命令：
   bash pip install -U selenium
   这条命令会下载并安装Selenium包的最新版本。 -U 标志表示升级已安装的包到最新版本。

2. 手动安装（可选）
   如果你更喜欢手动安装，可以从 PyPI 下载Selenium包的源代码，解压缩后运行以下命令：
   bash python setup.py install

1.2 浏览Selenium WebDriver的Python文档

Selenium WebDriver的Python客户端库文档提供了关于其所有核心类和函数的详细信息。以下是几个有用的链接：
- 官方文档
- Selenium Wiki

2. 选择集成开发环境（IDE）

为了提高开发效率，选择一个合适的IDE非常重要。以下是几个推荐的IDE及其特点。

2.1 PyCharm

PyCharm是由JetBrains开发的一款功能强大的Python IDE，支持多种开发需求。以下是安装和配置PyCharm的步骤：

1. 下载并安装PyCharm
   访问 PyCharm官方网站 下载并安装PyCharm。

2. 配置Python解释器
   打开PyCharm，进入 File -> Settings -> Project -> Python Interpreter ，点击加号图标选择解释器路径。确保选择了正确的Python解释器版本。

3. 创建新项目
   在 Create New Project 对话框中，点击 OK 按钮创建项目。

2.2 PyDev Eclipse插件

PyDev是一个Eclipse的Python插件，适合那些已经在使用Eclipse的开发者。以下是安装步骤：

1. 安装PyDev
   打开Eclipse，进入 Help -> Eclipse Marketplace ，搜索 PyDev 并安装。

2. 配置Python解释器
   安装完成后，进入 Window -> Preferences -> PyDev -> Interpreters -> Python Interpreter ，添加Python解释器路径。

2.3 PyScripter

PyScripter是一款轻量级的Python IDE，适合初学者。以下是安装步骤：

1. 下载并安装PyScripter
   访问 PyScripter官方网站 下载并安装PyScripter。

2. 配置Python解释器
   打开PyScripter，进入 Tools -> Configure Python Interpreter ，添加Python解释器路径。

3. 创建首个自动化脚本

现在我们已经设置好了开发环境，接下来将编写第一个自动化脚本。我们将使用一个简单的搜索工作流作为示例，演示如何使用Selenium WebDriver与Python进行自动化测试。

3.1 示例应用程序

我们将使用一个基于Magento框架的电子商务示例应用程序。该应用程序的地址为 http://demo.magentocommerce.com/ 。

3.2 编写脚本

以下是编写自动化脚本的具体步骤：

1. 创建Python文件
   在PyCharm的 Project Explorer 中，右键点击项目根目录，选择 New -> Python File ，创建一个新的Python文件。

2. 编写代码
   在新建的Python文件中，编写如下代码：

from selenium import webdriver

# 创建一个新的Firefox会话
driver = webdriver.Firefox()
driver.implicitly_wait(30)
driver.maximize_window()

# 导航到示例应用程序主页
driver.get("http://demo.magentocommerce.com/")

# 获取搜索框元素
search_field = driver.find_element_by_name("q")
search_field.clear()

# 输入搜索关键词并提交
search_field.send_keys("phones")
search_field.submit()

# 获取当前结果页面上所有显示产品名称的锚点元素
products = driver.find_elements_by_xpath("//h2[@class='product-name']/a")

# 获取找到的锚点元素数量
print(f"Found {len(products)} products:")

# 遍历每个锚点元素并打印文本（产品名称）
for product in products:
    print(product.text)

# 关闭浏览器窗口
driver.quit()

这段代码实现了以下功能：
- 打开Firefox浏览器。
- 导航到示例应用程序主页。
- 清空搜索框并输入搜索关键词 phones 。
- 提交搜索请求。
- 获取搜索结果页面上的所有产品名称并打印。
- 关闭浏览器窗口。

4. 跨浏览器支持

为了确保自动化测试脚本能够在不同浏览器上正常运行，我们需要为每个浏览器设置相应的驱动程序。以下是针对Internet Explorer和Google Chrome的具体设置步骤。

4.1 设置Internet Explorer

1. 下载InternetExplorerDriver
   访问 Selenium官方网站 下载InternetExplorerDriver。

2. 配置驱动程序路径
   将下载的驱动程序文件解压缩，并将其路径添加到系统环境变量 PATH 中。

3. 修改脚本
   修改脚本以使用InternetExplorerDriver。以下是修改后的代码：

from selenium import webdriver

# 设置InternetExplorerDriver路径
ie_driver_path = "C:\\path\\to\\IEDriverServer.exe"

# 创建一个新的IE会话
driver = webdriver.Ie(executable_path=ie_driver_path)
driver.implicitly_wait(30)
driver.maximize_window()

# 导航到示例应用程序主页
driver.get("http://demo.magentocommerce.com/")

# 获取搜索框元素
search_field = driver.find_element_by_name("q")
search_field.clear()

# 输入搜索关键词并提交
search_field.send_keys("phones")
search_field.submit()

# 获取当前结果页面上所有显示产品名称的锚点元素
products = driver.find_elements_by_xpath("//h2[@class='product-name']/a")

# 获取找到的锚点元素数量
print(f"Found {len(products)} products:")

# 遍历每个锚点元素并打印文本（产品名称）
for product in products:
    print(product.text)

# 关闭浏览器窗口
driver.quit()

4.2 设置Google Chrome

1. 下载ChromeDriver
   访问 ChromeDriver官方网站 下载适合你操作系统的ChromeDriver。

2. 配置驱动程序路径
   将下载的驱动程序文件解压缩，并将其路径添加到系统环境变量 PATH 中。

3. 修改脚本
   修改脚本以使用ChromeDriver。以下是修改后的代码：

from selenium import webdriver

# 设置ChromeDriver路径
chrome_driver_path = "C:\\path\\to\\chromedriver.exe"

# 创建一个新的Chrome会话
driver = webdriver.Chrome(executable_path=chrome_driver_path)
driver.implicitly_wait(30)
driver.maximize_window()

# 导航到示例应用程序主页
driver.get("http://demo.magentocommerce.com/")

# 获取搜索框元素
search_field = driver.find_element_by_name("q")
search_field.clear()

# 输入搜索关键词并提交
search_field.send_keys("phones")
search_field.submit()

# 获取当前结果页面上所有显示产品名称的锚点元素
products = driver.find_elements_by_xpath("//h2[@class='product-name']/a")

# 获取找到的锚点元素数量
print(f"Found {len(products)} products:")

# 遍历每个锚点元素并打印文本（产品名称）
for product in products:
    print(product.text)

# 关闭浏览器窗口
driver.quit()

通过以上步骤，我们成功地设置了跨浏览器支持，确保了自动化测试脚本能够在多个浏览器上正常运行。

浏览器	驱动程序	下载链接
Internet Explorer	InternetExplorerDriver	Selenium官方网站
Google Chrome	ChromeDriver	ChromeDriver官方网站

5. 总结

通过上述步骤，我们已经成功搭建了Selenium WebDriver与Python的开发环境，并编写了第一个自动化测试脚本。此外，我们还设置了跨浏览器支持，确保了脚本能够在多个浏览器上正常运行。接下来，我们将进一步深入学习如何编写更复杂的测试用例，并探索更多高级功能。

6. 编写复杂的测试用例

在掌握了基础的自动化脚本编写后，我们可以开始编写更复杂的测试用例。这不仅能够提高测试的覆盖率，还能确保测试的准确性和可靠性。以下是编写复杂测试用例的一些关键点。

6.1 使用unittest库

Python的 unittest 库是一个强大的单元测试框架，可以帮助我们更好地组织和管理测试用例。以下是使用 unittest 编写测试用例的具体步骤：

1. 导入必要的库
   在编写测试用例时，需要导入 unittest 和 selenium 库。

2. 创建测试类
   继承 unittest.TestCase 类，创建一个测试类。这个类将包含多个测试方法。

3. 编写测试方法
   每个测试方法都应以 test_ 开头，并且可以在方法中编写具体的测试逻辑。

4. 设置和清理
   使用 setUp() 和 tearDown() 方法来设置测试环境和清理资源。

以下是使用 unittest 编写的一个示例测试用例：

import unittest
from selenium import webdriver
from selenium.webdriver.support.ui import Select

class CookiesTest(unittest.TestCase):
    def setUp(self):
        # 创建一个新的Firefox会话
        self.driver = webdriver.Firefox()
        self.driver.implicitly_wait(30)
        self.driver.maximize_window()

        # 导航到示例应用程序主页
        self.driver.get("http://demo.magentocommerce.com/")

    def test_store_cookie(self):
        driver = self.driver

        # 获取语言选择下拉框
        select_language = Select(driver.find_element_by_id("select-language"))

        # 检查默认选中的选项是否为英文
        self.assertEqual("ENGLISH", select_language.first_selected_option.text)

        # 检查store cookie是否为空
        store_cookie = driver.get_cookie("store")
        self.assertEqual(None, store_cookie)

        # 选择法语选项
        select_language.select_by_visible_text("French")

        # 检查store cookie是否已更新为法语
        store_cookie = driver.get_cookie("store")['value']
        self.assertEqual("french", store_cookie)

    def tearDown(self):
        # 关闭浏览器窗口
        self.driver.quit()

if __name__ == '__main__':
    unittest.main(verbosity=2)

6.2 测试套件和HTML报告

为了更好地管理和执行多个测试用例，我们可以创建测试套件。同时，生成HTML格式的测试报告可以方便地分享测试结果。

1. 创建测试套件
   使用 unittest.TestLoader().loadTestsFromTestCase() 方法加载测试用例，并创建测试套件。

2. 生成HTML报告
   使用第三方库如 HTMLTestRunner 来生成HTML格式的测试报告。

以下是创建测试套件并生成HTML报告的示例代码：

import unittest
import HTMLTestRunner
import os

def create_suite():
    test_suite = unittest.TestSuite()
    test_suite.addTests(unittest.makeSuite(CookiesTest))
    return test_suite

if __name__ == '__main__':
    suite = create_suite()
    runner = HTMLTestRunner.HTMLTestRunner(
        verbosity=2,
        title="Test Report",
        description="This report contains the test results."
    )
    runner.run(suite)

6.3 使用页面对象模式

页面对象模式（Page Object Pattern）是一种设计模式，用于隐藏页面元素的定位器细节，并将页面上的操作封装到单独的类中。这使得测试用例更加简洁和易于维护。

1. 创建页面对象类
   为每个页面创建一个页面对象类，封装页面上的元素和操作。

2. 在测试用例中使用页面对象
   在测试用例中实例化页面对象类，并调用其方法来执行操作。

以下是使用页面对象模式的一个示例：

from selenium import webdriver

class HomePage:
    def __init__(self, driver):
        self.driver = driver

    def search_product(self, product_name):
        search_field = self.driver.find_element_by_name("q")
        search_field.clear()
        search_field.send_keys(product_name)
        search_field.submit()

class TestHomePage(unittest.TestCase):
    def setUp(self):
        self.driver = webdriver.Firefox()
        self.driver.implicitly_wait(30)
        self.driver.maximize_window()
        self.driver.get("http://demo.magentocommerce.com/")
        self.home_page = HomePage(self.driver)

    def test_search_products(self):
        self.home_page.search_product("phones")
        products = self.driver.find_elements_by_xpath("//h2[@class='product-name']/a")
        print(f"Found {len(products)} products:")
        for product in products:
            print(product.text)

    def tearDown(self):
        self.driver.quit()

if __name__ == '__main__':
    unittest.main(verbosity=2)

7. 使用Selenium WebDriver API进行元素交互

Selenium WebDriver提供了丰富的API，用于与网页元素进行交互。了解这些API的使用方法，可以帮助我们更高效地编写自动化测试脚本。以下是几个常用的API及其使用方法。

7.1 元素查找方法

Selenium WebDriver提供了多种查找元素的方法，可以根据不同的属性查找元素。以下是几种常见的查找方法：

1. 使用ID属性
   find_element_by_id(id) ：根据元素的ID属性查找元素。

2. 使用名称属性
   find_element_by_name(name) ：根据元素的名称属性查找元素。

3. 使用类名
   find_element_by_class_name(class_name) ：根据元素的类名查找元素。

4. 使用标签名
   find_element_by_tag_name(tag_name) ：根据元素的标签名查找元素。

5. 使用XPath
   find_element_by_xpath(xpath) ：根据XPath表达式查找元素。

6. 使用CSS选择器
   find_element_by_css_selector(css_selector) ：根据CSS选择器查找元素。

以下是使用不同查找方法的示例代码：

from selenium import webdriver

driver = webdriver.Firefox()
driver.implicitly_wait(30)
driver.maximize_window()
driver.get("http://demo.magentocommerce.com/")

# 使用ID属性查找元素
element_by_id = driver.find_element_by_id("search")

# 使用名称属性查找元素
element_by_name = driver.find_element_by_name("q")

# 使用类名查找元素
element_by_class_name = driver.find_element_by_class_name("search-term")

# 使用标签名查找元素
element_by_tag_name = driver.find_element_by_tag_name("input")

# 使用XPath查找元素
element_by_xpath = driver.find_element_by_xpath("//input[@id='search']")

# 使用CSS选择器查找元素
element_by_css_selector = driver.find_element_by_css_selector("input#search")

driver.quit()

7.2 元素操作方法

除了查找元素外，Selenium WebDriver还提供了多种操作元素的方法。以下是几种常见的操作方法：

1. 输入文本
   send_keys(keys) ：向元素发送按键事件，通常用于输入文本。

2. 清除文本
   clear() ：清除元素中的文本内容。

3. 点击元素
   click() ：点击元素。

4. 获取元素属性
   get_attribute(attribute_name) ：获取元素的指定属性值。

5. 检查元素是否可见
   is_displayed() ：检查元素是否可见。

6. 检查元素是否启用
   is_enabled() ：检查元素是否启用。

7. 检查复选框或单选按钮是否选中
   is_selected() ：检查复选框或单选按钮是否选中。

以下是使用不同操作方法的示例代码：

from selenium import webdriver

driver = webdriver.Firefox()
driver.implicitly_wait(30)
driver.maximize_window()
driver.get("http://demo.magentocommerce.com/")

# 获取搜索框元素
search_field = driver.find_element_by_name("q")

# 清除搜索框中的文本
search_field.clear()

# 输入搜索关键词
search_field.send_keys("phones")

# 提交搜索请求
search_field.submit()

# 获取搜索结果页面上的所有产品名称
products = driver.find_elements_by_xpath("//h2[@class='product-name']/a")

# 获取找到的产品数量
print(f"Found {len(products)} products:")

# 遍历每个产品并打印名称
for product in products:
    print(product.text)

# 检查元素是否可见
visible = search_field.is_displayed()
print(f"Search field is visible: {visible}")

# 检查元素是否启用
enabled = search_field.is_enabled()
print(f"Search field is enabled: {enabled}")

driver.quit()

8. 使用ActionChains类进行复杂操作

对于需要模拟复杂键盘和鼠标操作的测试场景，Selenium WebDriver提供了 ActionChains 类。通过 ActionChains 类，我们可以组合多个操作，实现更复杂的交互。

8.1 常见的ActionChains操作

以下是几种常见的 ActionChains 操作及其使用方法：

1. 点击并按住元素
   click_and_hold(on_element=None) ：点击并按住指定元素。

2. 双击元素
   double_click(on_element=None) ：双击指定元素。

3. 拖拽元素
   drag_and_drop(source, target) ：将一个元素拖拽到另一个元素上。

4. 按下键盘键
   key_down(value, element=None) ：按下指定键盘键。

5. 释放键盘键
   key_up(value, element=None) ：释放指定键盘键。

6. 移动到元素上方
   move_to_element(to_element) ：将鼠标移动到指定元素上方。

7. 执行所有操作
   perform() ：执行所有组合操作。

以下是使用 ActionChains 类的示例代码：

from selenium import webdriver
from selenium.webdriver.common.action_chains import ActionChains

driver = webdriver.Firefox()
driver.implicitly_wait(30)
driver.maximize_window()
driver.get("http://demo.magentocommerce.com/")

# 获取搜索框元素
search_field = driver.find_element_by_name("q")

# 创建ActionChains对象
action = ActionChains(driver)

# 点击并按住搜索框
action.click_and_hold(search_field).perform()

# 输入搜索关键词
action.send_keys("phones").perform()

# 双击搜索框
action.double_click(search_field).perform()

# 移动到搜索框上方
action.move_to_element(search_field).perform()

# 提交搜索请求
search_field.submit()

# 获取搜索结果页面上的所有产品名称
products = driver.find_elements_by_xpath("//h2[@class='product-name']/a")

# 获取找到的产品数量
print(f"Found {len(products)} products:")

# 遍历每个产品并打印名称
for product in products:
    print(product.text)

driver.quit()

通过以上步骤，我们已经深入学习了如何使用Selenium WebDriver与Python进行自动化测试。我们不仅掌握了基础的自动化脚本编写，还学会了如何编写更复杂的测试用例，并探索了更多高级功能。接下来，我们将继续探索Selenium WebDriver的更多高级特性和应用场景。

mermaid流程图示例

graph TD; A[准备工作] --> B(安装Python及Selenium包); A --> C(选择集成开发环境); B --> D(安装Python); B --> E(安装Selenium包); C --> F(选择PyCharm); C --> G(选择PyDev Eclipse插件); C --> H(选择PyScripter); D --> I(检查是否已安装Python); D --> J(下载并安装Python); E --> K(使用pip安装Selenium包); E --> L(手动安装Selenium包); F --> M(下载并安装PyCharm); F --> N(配置Python解释器); F --> O(创建新项目); G --> P(安装PyDev); G --> Q(配置Python解释器); H --> R(下载并安装PyScripter); H --> S(配置Python解释器);

表格示例

测试用例	描述	预期结果
test_store_cookie	测试语言选择下拉框和store cookie的行为	默认选中英文，选择法语后store cookie更新为”french”
test_search_products	测试搜索功能	输入关键词”phones”后，找到并打印所有匹配的产品名称

通过这些内容，我们已经全面掌握了使用Selenium WebDriver与Python进行自动化测试的基本方法和技巧。希望这篇文章能够帮助你更好地理解和应用这些技术。