Python 使用 Selenium 控制瀏覽器進行自動化測試

現今很多程式系統是採用 Web 架構進行開發，使得瀏覽器也成為進行系統測試的一環，因此如何自動化的操控瀏覽器進行 Web 系統測試，成為必要的測試技術(畢竟人工太過耗時、也不具效率)。

自動化的瀏覽器測試方案很多，例如 PhantomJS, CasperJS, Zombie.js, Selenium 等，比比皆是。

其中，Selenium 提供的是利用瀏覽器進行測試的解決方案，整體而言會比較接近真正的使用者使用的情況，而且 Selenium 能夠透過所謂的 Selenium RC(Selenium Remote Control, 或稱 Selenium 1)進行遠端測試。簡而言之，Selenium RC 整體運作其實就像代理伺服器，負責接受來自遠端的測試請求，然後代為進行測試後回傳結果，如下圖所示。

• Selenium RC, 轉錄自 http://docs.seleniumhq.org/docs/05_selenium_rc.jsp

若要進行一般的自動化瀏覽器測試，其實並不需要如此，可以選擇較為方便的 Selenium IDE(Selenium’s Integrated Development Environment) ，也就是使用 Selenium 所開發的瀏覽器外掛程式，該外掛程式可以紀錄(record)使用者的操作過程，轉換成 Selenium 的相關指令，我們可以把這些指令存成腳本(script)，測試時可以選擇腳本執行，詳細可以閱讀 Selenium IDE 的使用文件(連結)。

不過 Selenium IDE 僅限於瀏覽器上使用，如果需要使用自動化操控 Chrome, IE 等瀏覽器，就得使用 Selenium RC(Selenium Remote Control, 或稱 Selenium 1) 或 Selenium WebDriver (或者可稱為 Selenium 2)。

請直接選擇使用 Selenium WebDriver ，因為 Selenium WebDriver 已經整合原有的 Selenium RC 功能，在功能、效能上也增進許多，而官方也已經將 Selenium RC 視為舊時代的產物(legacy)，因此建議使用 Selenium WebDriver 。

以下示範如何使用 Python Selenium WebDriver 控制 Chrome 進行自動化測試。

本文環境 #

• Python 3
• Docker 20.10
• macOS

本文是在 macOS 系統中以 Python 示範如何控制 Chrome 瀏覽器(Windows 平台上大同小異)。

安裝 Selenium 套件 #

請先安裝 Python 2.7 以上的執行環境(本文使用 Python 3)，並利用以下指令安裝 Python Selenium 套件：

$ pip install selenium

利用 Docker 下載 Selenium Server #

現在 Selenium 提供各種 Docker image 方便大家使用，可以節省自行架設的時間成本。

各種瀏覽器的 Docker image 可以在 Seleium GitHub 查看。

Selenium 官方提供的 Docker image 分為 2 種執行模式：

1. Standalone
2. Hub & Nodes

Hub & Nodes 模式會由一台機器執行 Selenium Hub 的功能，負責控制底下的多個 Selenium Node, 每個測試會送給 Selenium Hub 之後，由 Selenium Hub 派送到各個 Selenium Node 執行，適合有多種瀏覽器要進行測試的情境，每種瀏覽器可以獨立成單一個 Selenium Node 執行。

如果沒有什麼特殊需求，其實使用 Standalone 版本就足夠了，也就是 Selenium Hub 與 Selenium Node 會在同一個環境。

以下用 Docker 指令下載 Chrome Selenium Server 的指令：

$ docker run -d -p 4444:4444 -p 5900:5900 selenium/standalone-chrome:4.7.2-20221219

上述指令代表將 localhost 的通訊埠(port) 4444 導向 docker container 的通訊埠 4444 給，所以我們連 localhost:4444 就會連到 Selenium Server 。

此時可以用瀏覽器打開網址 http://localhost:4444/ui, 就能看到 Selenium Web UI 的畫面，並有一台 Linux 版本的 Chrome 正等待執行工作：

5900 則是 VNC server 的通訊埠，因為 Selenium Node 在 Docker 內執行，我們無法輕易看到裡面瀏覽器執行的畫面，當測試有問題時，很難立馬知道在哪一個步驟出現問題，因此可以用 VNC client 連到 localhost:5900 查看執行畫面， Selenium 為 VNC 預設的密碼為 secret , 登入成功的話可以看到以下畫面：

接著，可以撰寫透過 Selenium 控制瀏覽器的 Python 程式了。

撰寫 Python 程式 #

最簡單的啟動 Chrome 範例程式碼

# run_selenium.py
import time
from selenium import webdriver
from selenium.webdriver.common.by import By
from selenium.webdriver.support.wait import WebDriverWait
from selenium.webdriver.support import expected_conditions as EC

driver = webdriver.Remote(
   command_executor='http://127.0.0.1:4444/wd/hub',
   options=webdriver.ChromeOptions(),
)
driver.get('https://www.google.com')
try:
    element = WebDriverWait(driver, 10).until(
        EC.presence_of_element_located((By.NAME, 'q')) # 取得搜尋框
    )
    element.send_keys('Python') # 在搜尋框內輸入 'Python'
    element.submit() # 令 chrome driver 按下 submit
    time.sleep(5)
finally:
    driver.quit() # 關閉 chromedriver

$ python3 run_selenium.py

以上，就是一個簡單的使用範例。

如果需要更進階的使用方法，例如取得網頁上的控制項、輸入框等等，可以自行參閱以下文件：

• Selenium with Python

此外，只要搭配 Python 單元測試(unittest)模組，就能夠撰寫各個網頁功能的單元測試，達到自動化測試的目標！