什么是Selenium 和WebDriver？

Selenium是一个浏览器自动化操作框架。Selenium主要由三种工具组成。第一个工具SeleniumIDE，是Firefox的扩展插件，支持用户录制和回访测试。录制/回访模式存在局限性，对许多用户来说并不适合，因此第二个工具——Selenium WebDriver提供了各种语言环境的API来支持更多控制权和编写符合标准软件开发实践的应用程序。最后一个工具——SeleniumGrid帮助工程师使用Selenium API控制分布在一系列机器上的浏览器实例，支持并发运行更多测试。在项目内部，它们分别被称为“IDE”、“WebDriver”和“Grid”。 

这里主要介绍它的第二个工具：WebDriver。

官网上是这么介绍它的：WebDriver is a clean, fast framework for automated testing of webapps. 但是我觉得它并不局限与进行自动化测试，完全可以用作其它用途。

WebDriver针对各个浏览器而开发，取代了嵌入到被测Web应用中的JavaScript。与浏览器的紧密集成支持创建更高级的测试，避免了JavaScript安全模型导致的限制。除了来自浏览器厂商的支持，WebDriver还利用操作系统级的调用模拟用户输入。WebDriver支持Firefox(FirefoxDriver)、IE (InternetExplorerDriver)、Opera (OperaDriver)和Chrome (ChromeDriver)。 它还支持Android (AndroidDriver)和iPhone (IPhoneDriver)的移动应用测试。它还包括一个基于HtmlUnit的无界面实现，称为HtmlUnitDriver。WebDriver API可以通过Python、Ruby、Java和C#访问，支持开发人员使用他们偏爱的编程语言来创建测试。

如何使用？(相关教程：http://www.51testing.com/zhuanti/webdriver.htm)

首先，你需要将WebDriver的JAR包加入到你项目中CLASSPATH中。你可以Download它通过http://code.google.com/p/selenium/downloads/list。

如果你使用的是maven构建你的项目，只需要在pom.xml文件中加入下面的依赖项即可。

        <dependency>

           <groupId>org.seleniumhq.selenium</groupId>

           <artifactId>selenium-java</artifactId>

            <version>2.25.0</version>

        </dependency>

        <dependency>

           <groupId>org.seleniumhq.selenium</groupId>

           <artifactId>selenium-server</artifactId>

           <version>2.25.0</version>

        </dependency>

然后，你就可以使用它了。WebDriver的API遵从”Best Fit”原则，在保持良好的用户体验性和灵活性之间找到一个最佳的平衡点。

下面的例子是使用HtmlUnitDriver。HtmlUnitDriver只会在内存中执行这段代码，不会弹出一个真实的页面。

packageorg.openqa.selenium.example;
import org.openqa.selenium.By;
import org.openqa.selenium.WebDriver;
import org.openqa.selenium.WebElement;
import org.openqa.selenium.htmlunit.HtmlUnitDriver;
public class Example  {
    public static void main(String[] args) {
        // Create a new instance of the html unit driver
        // Notice that the remainder of the code relies onthe interface, 
        // not the implementation.
        WebDriver driver = new HtmlUnitDriver();
        // And now use this to visit Google
        driver.get("http://www.google.com");
        // Find the text input element by its name
        WebElement element = driver.findElement(By.name("q"));
        // Enter something to search for
        element.sendKeys("Cheese!");
        // Now submit the form. WebDriver will find theform for us from the element
        element.submit();
        // Check the title of the page
        System.out.println("Page title is: " +driver.getTitle());
    }
}

如果你想使用Firefox浏览器。你只需要将WebDriver driver = new FirefoxDriver()。前提是你的Firefox被安装在默认的位置。

如果你的FireFox没有被安装在指定的位置，你可以设置“webdriver.firefox.bin”

环境变量的值来指定它的位置。在Java中可以使用如下代码：

System.setProperty("webdriver.firefox.bin","thelocation of Firefox");

如果要使用Chrome浏览器的话相对麻烦些。你需要首先下载一个ChromeDriver(下载地址：http://code.google.com/p/chromedriver/downloads/list)。这个程序是由Chrome团队提供的，你可以看做它是链接WebDriver和Chrome浏览器的桥梁。然后启动ChromeDriver，你会得到一个Url及监听端口。然后使用webDriver = newRemoteWebDriver(url, DesiredCapabilities.chrome())创建一个ChromeWebDriver进行操作。当然你可以在一个子线程中启动ChromeDriver，并设置给WebDriver。

        File file = new File(your chromedriverfile path);

   ChromeDriverService service = newChromeDriverService.Builder().usingChromeDriverExecutable(file).usingAnyFreePort().build();

        service.start();

WebDriver  webDriver = new ChromeDriver(service);

…..

…..

….

  service.stop();

WebDriver如何工作

WebDriver是W3C的一个标准，由Selenium主持。

具体的协议标准可以从http://code.google.com/p/selenium/wiki/JsonWireProtocol#Command_Reference   查看。

从这个协议中我们可以看到，WebDriver之所以能够实现与浏览器进行交互，是因为浏览器实现了这些协议。这个协议是使用JOSN通过HTTP进行传输。

它的实现使用了经典的Client-Server模式。客户端发送一个requset，服务器端返回一个response。

我们明确几个概念。

Client

调用 WebDriverAPI的机器。

Server

运行浏览器的机器。Firefox浏览器直接实现了WebDriver的通讯协议，而Chrome和IE则是通过ChromeDriver和InternetExplorerDriver实现的。

Session

服务器端需要维护浏览器的Session，从客户端发过来的请求头中包含了Session信息，服务器端将会执行对应的浏览器页面。

WebElement

这是WebDriverAPI中的对象，代表页面上的一个DOM元素。

举个实际的例子，下面代码的作用是”命令”firefox转跳到google主页：

       WebDriver driver = new FirefoxDriver();
        //实例化一个Driver
        driver.get("http://www.google.com");

在执行driver.get("http://www.google.com")这句代码时，client，也就是我们的测试代码向remote server发送了如下的请求：

POSTsession/285b12e4-2b8a-4fe6-90e1-c35cba245956/url  post_data{"url":"http://google.com"}  

通过post的方式请求localhost:port/hub/session/session_id/url地址，请求浏览器完成跳转url的操作。

如果上述请求是可接受的，或者说remote server是实现了这个接口，那么remote server会跳转到该post data包含的url,并返回如下的response

{"name":"get","sessionId":"285b12e4-2b8a-4fe6-90e1-c35cba245956","status":0,"value":""} 

该response中包含如下信息

name：remote server端的实现的方法的名称，这里是get，表示跳转到指定url；

sessionId：当前session的id；

status：请求执行的状态码，非0表示未正确执行，这里是0，表示一切ok不许担心；

value：请求的返回值，这里返回值为空，如果client调用title接口，则该值应该是当前页面的title；

如果client发送的请求是定位某个特定的页面元素，则response的返回值可能是这样的：

{"name":"findElement","sessionId":"285b12e4-2b8a-4fe6-90e1-c35cba245956","status":0,"value":{"ELEMENT":"{2192893e-f260-44c4-bdf6-7aad3c919739}"}} 

name,sessionId，status跟上面的例子是差不多的，区别是该请求的返回值是ELEMENT:{2192893e-f260-44c4-bdf6-7aad3c919739}，表示定位到元素的id，通过该id，client可以发送如click之类的请求与 server端进行交互。

如何用webdriver打开一个浏览器，我们常用的浏览器有firefox和IE两种，firefox是selenium支持得比较成熟的浏览器，很多新的特性都会在firefox中体现。但是做页面的测试，启动速度比较慢，启动以后运行速度还是可以接受的。

启动firefox浏览器

新建一个firefoxDriver
如果火狐浏览器没有默认安装在C盘，需要制定其路径

System.setProperty("webdriver.firefox.bin", "D:/Program Files/Mozilla firefox/firefox.exe"); 

WebDriver driver = newFirefoxDriver(); 

启动IE浏览器

//Create a newinstance of the Internet Explorer driver
WebDriver driver = newInternetExplorerDriver ();

启动HtmlUnit浏览器

//Createa new instance of the HtmlUnit driver
WebDriverdriver = new HtmlUnitDriver();

启动Chrome浏览器

//Createa new instance of the Chromedriver

System.setProperty(“webdriver.chrome.driver”, bsPath);
WebDriverdriver = new ChromeDriver();

对web页面进行测试，首先要打开被测试页面的地址(如：http://www.baidu.com),web driver 提供的get方法可以打开一个页面：
// And now use thedriver to visit Google
driver.get(“http://www.baidu.com“);
//也可以调用以下方法
driver.navigate().to(“http://www.baidu.com“);
测试脚本如下
package com.test.ui.demo;
import org.openqa.selenium.By;
import org.openqa.selenium.WebDriver;
import org.openqa.selenium.firefox.FirefoxDriver;
import org.openqa.selenium.support.ui.ExpectedCondition;
import org.openqa.selenium.support.ui.WebDriverWait;
import org.testng.annotations.AfterMethod;
import org.testng.annotations.BeforeMethod;
import org.testng.annotations.Test;

public class TestWebDriver {undefined
private WebDriver driver = null;
private String url = “http://www.baidu.com“;
//每个用例执行前会执行该方法
@BeforeMethod
public void startUp(){undefined
//如果firefox没有安装在c盘需要执行下面这句，否则请注释掉
System.setProperty(“webdriver.firefox.bin”, “D:/Program Files/Mozilla firefox/firefox.exe”);
driver = new FirefoxDriver();
}
//每个用例执行后会执行该方法
@AfterMethod
public void tearDown(){undefined
//退出操作
driver.quit();
driver = null;
}
@Test
public void startTest(){undefined
//打开新窗口
driver.get(url);
}
}

各种浏览器比较↓

Webdirver对浏览器的支持HtmlUnit Driver优点：HtmlUnit Driver不会实际打开浏览器，运行速度很快。对于用FireFox等浏览器来做测试的自动化测试用例，运行速度通常很慢，HtmlUnit Driver无疑是可以很好地解决这个问题。
缺点：它对JavaScript的支持不够好，当页面上有复杂JavaScript时，经常会捕获不到页面元素。
使用：
WebDriver driver = new HtmlUnitDriver();

FireFox Driver优点：FireFox Dirver对页面的自动化测试支持得比较好，很直观地模拟页面的操作，对JavaScript的支持也非常完善，基本上页面上做的所有操作FireFox Driver都可以模拟。
缺点：启动很慢，运行也比较慢，不过，启动之后Webdriver的操作速度虽然不快但还是可以接受的，建议不要频繁启停FireFox Driver。
使用：
WebDriver driver = new FirefoxDriver();
Firefox profile的属性值是可以改变的，比如我们平时可能需要通过代理上网，可以这样修改：
FirefoxProfile profile = new FirefoxProfile();

//使用profile

    ProfilesIni allProfiles = new ProfilesIni();
    FirefoxProfile profile = allProfiles.getProfile("default");
    driver = new FirefoxDriver(profile);

// 使用代理

profile.setPreference(“network.proxy.type”, 1);

// http协议代理配置

profile.setPreference(“network.proxy.http”, proxyIp);
profile.setPreference(“network.proxy.http_port”, proxyPort);

// 所有协议公用一种代理配置，如果单独配置，这项设置为false，再类似于http的配置

profile.setPreference(“network.proxy.share_proxy_settings”, true);

// 对于localhost的不用代理，这里必须要配置，否则无法和webdriver通讯

profile.setPreference(“network.proxy.no_proxies_on”, “localhost”);

// 以代理方式启动firefox

FirefoxDriver ff  = new FirefoxDriver(profile);

InternetExplorer Driver优点：直观地模拟用户的实际操作，对JavaScript提供完善的支持。
缺点：是所有浏览器中运行速度最慢的，并且只能在Windows下运行，对CSS以及XPATH的支持也不够好。
使用：
WebDriver driver = new InternetExplorerDriver();

元素操作↓

查找元素

使用操作如何找到页面元素Webdriver的findElement方法可以用来找到页面的某个元素，最常用的方法是用id和name查找。下面介绍几种比较常用的方法。
By ID假设页面写成这样：
<input type=”text” name=”userName”  id=”user” />
那么可以这样找到页面的元素：
通过id查找：
WebElement element = driver.findElement(By.id(“user”));
By Name或通过name查找：
WebElement element = driver.findElement(By.name(“userName”));
By XPATH或通过xpath查找：
WebElement element =driver.findElement(By.xpath(“//input[@id='user']“));
By Class Name假设页面写成这样：

<div class=”top”><span>Head</span></div><divclass=”top”><span>HeadName</span></div>
可以通过这样查找页面元素：
List<WebElement>top= driver.findElements(By.className(“top”));

By Link Text假设页面元素写成这样：
<a href=”http://www.baidu.com”>baidu</a>>
那么可以通过这样查找：
WebElement baidu=driver.findElement(By.linkText(“baidu”));

输入框传值

输入框(text field or textarea)   找到输入框元素：
WebElement element = driver.findElement(By.id(“passwd-id”));
在输入框中输入内容：
element.sendKeys(“test”);
将输入框清空：
element.clear();
获取输入框的文本内容：
element.getText();

下拉菜单

下拉选择框(Select)找到下拉选择框的元素：
Select select = new Select(driver.findElement(By.id(“select”)));
选择对应的选择项：select.selectByVisibleText(“testName”);
或
select.selectByValue(“name”);
不选择对应的选择项：
select.deselectAll();
select.deselectByValue(“name”);
select.deselectByVisibleText(“姓名”);
或者获取选择项的值：
select.getAllSelectedOptions();
select.getFirstSelectedOption();

单选框

单选项(Radio Button)找到单选框元素：
WebElement sex=driver.findElement(By.id(“sex”));

选择某个单选项：

sex.click();
清空某个单选项：
sex.clear();

判断某个单选项是否已经被选择：

sex.isSelected();

复选框

多选项(checkbox)多选项的操作和单选的差不多：
WebElement area =driver.findElement(By.id(“area .”));
area .click();
area .clear();
area .isSelected();
area .isEnabled();

按钮

按钮(button)找到按钮元素：
WebElement saveButton = driver.findElement(By.id(“save”));

点击按钮：

saveButton.click();

判断按钮是否enable:

saveButton.isEnabled ();

左右选择框也就是左边是可供选择项，选择后移动到右边的框中，反之亦然。例如：

Select name= new Select(driver.findElement(By.id(“name”)));
name.selectByVisibleText(“hellen”);
WebElement addName=driver.findElement(By.id(“addButton”));
addName.click();

弹出框

弹出对话框(Popup dialogs)Alert alert = driver.switchTo().alert();
alert.accept();
alert.dismiss();
alert.getText();

表单提交

表单(Form)Form中的元素的操作和其它的元素操作一样，对元素操作完成后对表单的提交可以：
WebElement sub= driver.findElement(By.id(“sub”));
sub.click();
或
sub.submit();//只适合于表单的提交

上传附件

上传文件 (Upload File)上传文件的元素操作：
WebElement picFile = driver.findElement(By.id(“picFile ”));
String filePath = “d:\\report\\600x600x0.jpg”;
picFile .sendKeys(filePath);

多窗口切换

Windows 或 Frames之间的切换

首先切换到默认的frame
driver.switchTo().defaultContent();
切换到某个frame：
driver.switchTo().frame(“leftFrame”);
从一个frame切换到另一个frame：
driver.switchTo().frame(“mainFrame”);
切换到某个window：
driver.switchTo().window(“windowName”);

导航

导航 (Navigationand History)打开一个新的页面：
driver.navigate().to(“http://www.baidu.com”);

通过历史导航返回原页面：
driver.navigate().forward();
driver.navigate().back();

以上为简单介绍了一下webDriver中常遇到的操作，有问题可以查阅官方的API文档