探索Selenium打开浏览器加载慢的原因

在自动化元素定位操作中经常使用智能等待来加强定位的强壮性，主要就是因为WebDriver没有提供页面加载场景的方法；在使用JavaScript知识的突然心生灵感，可以使用JavaScript来配合验证页面加载，结果发现我真是井底之蛙。

一、domcument.readyState

    首先定位从Document对象出发，而Document对象是在html文档加载完成便可操作使用，所以判断文件装载完成即可；Document对象的readyState属性返回当前文档装载状态：

1. uninitialized 表示未开始载入
2. loading 载入中，下载了html并且开始加载
3. interactive 已加载完html内容
4. complete 已加载完html内容和下载解析了子资源（js、css、image），不包含ajax异步。

public static void pageDOMLoadComplete(){

       JavascriptExecutor JS=(JavascriptExecutor) SeleniumMethod.ThreadDriver.get();

       try {

              while(!"complete".equals(JS.executeScript("return document.readyState"))){

                     Thread.sleep(2000);

       }

              logger.info("页面元素加载完成");

       } catch (Exception e) {

              // TODO: handle exception

              e.printStackTrace();

              logger.info("判断页面元素加载异常");

       }     

}

    如上代码，如果结果返回的complete表示加载完成，这时候就可以开始元素定位操作。返回不是complete则使用线程循环等待，直到加载完成才跳出循环。

    详细了解的建议去脑补一下浏览器对页面加载的过程。通过浏览器发送请求到服务器响应先得到html形成Document对象，浏览器解析html形成dom树开始加载，当加载dom树遇到外部资源时去请求外部资源，但加载dom树并不会等待会继续加载，当资源如JavaScript、Css、图片等等加载完成这时候document.readyState的值变成complete。

二、Selenium加载策略

    因为Selenium从头到位都没有任何判断页面加载完成的关键字；而结合document.readyState的返回来确定页面加载成功，然后再去执行定位操作，这样来说是个合理的思想。根据想法编写下面的代码：

              WebDriver driver = new ChromeDriver();

              driver.get("https://www.sina.com.cn/");

              try {

 while(!"complete".equals(((JavascriptExecutor)driver).executeScript("return document.readyState"))){

                     Thread.sleep(1000);

              }

              } catch (Exception e) {

                     // TODO: handle exception

                     e.printStackTrace();

              }

              driver.findElement(By.name("SerchKey")).sendKeys("软件测试");

              driver.findElement(By.name("SearchSubButton")).click(); 

              driver.quit();

    上面代码利用JavaScript执行一段脚本document.readyState的值返回不是complete则一直循环并线程等待1S，直到返回的值是complete退出循环。

    但是在代码运行后发现，从来都没有进入过循环。于是猜测，是get()方法在打开浏览器并访问URL时，是不是就已经判断过页面加载完成了？验证方法很简单，把循环去掉，代码直接打印document.readyState返回的值

System.out.print(((JavascriptExecutor)driver).executeScript("return document.readyState"));

    得到的结果每次都是complete，验证确实get()方法后就已经页面加载成功了。在使用WebDriver时，每次打开浏览器都知道它并不会带有任何缓存数据，而是一个全新初始化的浏览器，这点只要用过Selenium的同学，并做过登录功能都应该知道，每次使用都需要重新登录，浏览器并不会保存任何cookie、缓存信息。就是因为这个原因，WebDriver每次调起浏览器并访问URL的时候因为没有缓存所以页面加载会非常慢(当然不仅仅是缓存，WebDriver还会去遍历一些其他东西，如虚拟网卡、代理配置等)；这个慢的现象大多数是页面已经展示内容了，然后浏览器还在转圈加载，然而使用document.readyState来判断好像不现实了，因为WebDriver的get()方法默认就会等待页面加载完。所以思路就转化为，get()方法的探究。

    通过官方资料查询，发现WebDriver有pageLoadStrategy加载策略这一说，地址如下：https://www.w3.org/TR/webdriver/#dfn-table-of-page-load-strategies，大家可以自己去瞧瞧。加载策略有如下三种：

1. none：没有说明对应关系
2. eager：对应ducument readiness state为”interactive”
3. normal：对应ducument readiness state为”complete”

    从上面三种加载策略可以看到，官方除了none这种没有具体说明外，另外两种对应的正式document.readyState返回的状态。而默认的加载策略是normal，所以再次验证为什么使用document.readyState得到的值是complete。验证代码如下：

      DesiredCapabilities capabilities = DesiredCapabilities.chrome();

       capabilities.setCapability("pageLoadStrategy", "none");

       WebDriver driver = new ChromeDriver(capabilities);

       driver.get("https://www.sina.com.cn/");

       System.out.println(((JavascriptExecutor)driver).executeScript("return document.readyState"));

       driver.findElement(By.name("SerchKey")).sendKeys("软件测试");

       driver.findElement(By.name("SearchSubButton")).click(); 

       System.out.println(((JavascriptExecutor)driver).executeScript("return document.readyState"));

       driver.quit();

    执行代码，打印document.readyState返回的结果是loading；在使用findElement查找元素时报错“Unable to locate element”。当加载策略为none时，对应document.readyState结果是loading的时候，页面还在加载中，进行元素查找会报错，这很好理解，Dom树还在加载过程中，是无法解析任何元素的查找的，所以报错。

    接下来分别尝试了eager加载策略，需要注意一点的是Chrome浏览器并不支持这种加载策略，所以改为了Firefox验证。

DesiredCapabilities capabilities = DesiredCapabilities.firefox();

capabilities.setCapability("pageLoadStrategy", "eager");

WebDriver driver = new FirefoxDriver(capabilities);

    其他代码不变，执行代码打印document.readyState返回的结果是interactive，但是不同的是使用findElement查找元素没有报错，并且全部执行成功。当加载策略为eager，页面加载结果interactive时，整个DOM树加载完成，这时候就已经可以定位元素并执行操作了；根据document.readyState与WebDriver的加载策略得出以下结论：

（1）loading与none

    DOM树 载入中，也就是说已经下载了html并且开始加载；这时候是无法查找元素的，get()方法的执行时间非常短，可以马上执行get()方法后面的代码。所以这时候就可以使用下面代码再次进行判断后再执行。

while(!"complete".equals(((JavascriptExecutor)driver).executeScript("return document.readyState"))){}

      这样的作法好像与加载策略的默认方法没什么不同，但是WebDriver的get()方法可不仅仅是等待页面为complete而已，它还会去判断一些浏览器其他的配置。

      这种情况还有一种不建议使用的方式，就是使用隐式等待，每次查找元素找不到时，等待一定时间。隐式等待在当前driver的整个生命周期中都生效，是非常适合配合none这种加载策略的。

driver.manage().timeouts().implicitlyWait(10, TimeUnit.SECONDS); 

（2）interactive与eager

    已加载完html内容，但是没有解析子资源；这时候DOM树加载完成，并且去请求子资源了，是可以查找元素并正确返回了。有个弊端就是如果一些数据是通过JavaScript去赋值的，这时候查找元素某些属性数据可能得到空。

（3）complete与normal

     已加载完html内容和下载解析了子资源（JavaScript、css、image），不包含ajax异步。前面应该都没疑问，重要的是ajax异步请求的加载。如果页面上一些数据是通过ajax异步去请求并加载的，同样在ajax请求中数据响应没有及时回来的情况下，拿到的也是空。当然这并不需要担心，只要不是太大数据请求响应还是非常快速的。

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