Python中的分布式运行：SeleniumGrid

见贤思齐

前言SeleniumGrid是Selenium测试框架的一个关键组件，它为测试人员提供了在多个计算机和浏览器上并行执行测试的能力。通过SeleniumGrid，我们能够更高效地进行大规模测试，并确保应用程序在不同环境中的稳定性和一致性。我们将从以下几点深入解析SeleniumGrid分布式运行的逻辑：SeleniumGrid的核心特性SeleniumGrid的组件SeleniumGrid的工作原理SeleniumGrid运行环境配置SeleniumGrid单机模式（standalone）SeleniumGrid中心模式（Hub&Node）HubandNode在不同的机器上配置SeleniumGrid的核心特性SeleniumGrid具有以下核心特性，使其成为分布式测试的首选工具之一：并行执行测试：SeleniumGrid允许在多个计算机上同时运行测试，从而显著缩短测试执行时间。这对于大规模测试套件和需要在不同配置下运行的测试非常有用。支持多浏览器和多平台：SeleniumGrid提供了在不同浏览器（如Chrome、Firefox、Safari）和操作系统（Windows、Linux、macOS）上同时执行测试的能力。这样，您可以确保应用程序在各种环境中都能够正常工作。节点管理：SeleniumGrid通过节点管理实现测试的分发和执行。Grid包含一个主节点（Hub）和多个从节点（Node），测试脚本在主节点上启动，然后分发到可用的从节点上执行。灵活的配置选项：SeleniumGrid提供了丰富的配置选项，可以根据测试需求进行灵活配置。您可以选择在本地计算机上设置Grid，也可以在云服务上创建Grid集群。SeleniumGrid的组件主要包括:1.路由器（Router）2.分发器（Distributor）3.会话映射（SessionMap）4.新会话队列（NewSessionQueue）5.节点（Node）6.事件总线（EventBus）示意图：1.路由器（Router）作用：充当Grid的入口点，接收所有外部请求，并将它们转发到正确的组件。功能：处理新的会话请求，转发到新会话队列。查询会话映射，将请求转发到相应的节点。平衡负载，将请求发送到更好地处理请求的组件。2.分发器（Distributor）作用：注册并跟踪所有节点及其功能，查询新会话队列并处理挂起的新会话请求。功能：注册节点并跟踪其功能。查询新会话队列，处理新会话请求，并将其分配给适当的节点。通过GridModel跟踪所有节点的功能。3.会话映射（SessionMap）作用：保存会话ID和运行会话的节点之间的关系。功能：被路由器查询，以确定与会话ID相关联的节点。4.新会话队列（NewSessionQueue）作用：以FIFO顺序保存所有新的会话请求。功能：将新的会话请求添加到队列中。定期检查队列中的请求是否超时。轮询队列，将请求分配给可用的节点插槽。5.节点（Node）作用：管理运行它的机器上可用浏览器的插槽。功能：注册到分发服务器，报告自己的配置。自动注册运行机器上可用的所有浏览器驱动程序。创建浏览器插槽，并执行接收到的命令。6.事件总线（EventBus）作用：充当节点、分发器、新会话队列和会话映射之间的通信路径。功能：处理节点注册事件和其他内部通信。通过消息进行内部通信，避免昂贵的HTTP调用。SeleniumGrid的工作原理SeleniumGrid的工作原理涉及到主节点（Hub）和从节点（Node）之间的协作。以下是SeleniumGrid的基本工作流程：Hub启动：在网络中的一台计算机上启动SeleniumGridHub。Hub负责接收测试脚本的请求，并将其分发给可用的从节点执行。Node注册：在每个需要参与分布式测试的计算机上启动SeleniumGridNode。Node将自己注册到Hub，宣告其可用的浏览器和操作系统配置。测试脚本提交：测试脚本由测试开发人员编写，并通过SeleniumGrid提交到Hub。测试脚本包含要执行的测试步骤和所需的浏览器/操作系统配置。分发和执行：Hub接收到测试脚本后，根据配置选择一个或多个可用的Node，并将测试脚本分发到这些节点上执行。每个节点负责打开指定浏览器，执行测试脚本，并将结果返回给Hub。结果聚合：Hub收集所有节点的测试结果，并提供一个汇总报告。测试人员可以从Hub获取整个分布式测试的结果，包括成功的测试用例和失败的断言。SeleniumGrid运行环境配置安装Java：SeleniumGrid是基于Java的，因此您需要安装Java运行时环境。官网下载：JavaDownloads|Oracle选择自己对应的系统类别，电脑支持的位数/芯片，点击下载地址即可下载（建议使用目前稳定的版本1.8）后续进行傻瓜式安装，直接点击下一步即可，安装完成后，需要配置JDK的环境变量，按照以下步骤进行：a.右键点击我的电脑→属性→高级系统设置→环境变量b.系统变量→新建，新建一个变量名JAVA_HOME，变量值为JDK的安装目录c.系统变量→新建，新建一个变量名CLASSPATH，变量值为.;%JAVA_HOME%\lib\dt.jar;%JAVA_HOME%\lib\tools.jar;d.找到path变量，双击开始编辑，点击新建，输入第一个值%JAVA_HOME%\bin，再点击新建，输入第二个值%JAVA_HOME%\jre\bine.点击确定，关闭所有已打开的环境变量配置窗口，打开一个新的CMD命令窗口，输入java-version，检查安装java的版本，再输入java，查看输出内容是否正确（只要出现相关的提示即可），再输入javac，一样的进行检查java-version的检查结果：javaversion"1.8.0_341"Java(TM)SERuntimeEnvironment(build1.8.0_341-b10)JavaHotSpot(TM)64-BitServerVM(build25.341-b10,mixedmode)java的检查结果：用法:java[-options]class[args...](执行类)或java[-options]-jarjarfile[args...](执行jar文件)其中选项包括:-d32 使用32位数据模型(如果可用)-d64 使用64位数据模型(如果可用)-server 选择"server"VM默认VM是server,因为您是在服务器类计算机上运行。-cp-classpath用:分隔的目录,JAR档案和ZIP档案列表,用于搜索类文件。-D=设置系统属性-verbose:[class|gc|jni]启用详细输出-version输出产品版本并退出-version:警告:此功能已过时,将在未来发行版中删除。需要指定的版本才能运行-showversion输出产品版本并继续-jre-restrict-search|-no-jre-restrict-search警告:此功能已过时,将在未来发行版中删除。在版本搜索中包括/排除用户专用JRE-?-help输出此帮助消息-X输出非标准选项的帮助-ea[: ...|:]-enableassertions[: ...|:]按指定的粒度启用断言-da[: ...|:]-disableassertions[: ...|:]禁用具有指定粒度的断言-esa|-enablesystemassertions启用系统断言-dsa|-disablesystemassertions禁用系统断言-agentlib:[=]加载本机代理库,例如-agentlib:hprof另请参阅-agentlib:jdwp=help和-agentlib:hprof=help-agentpath: [=]按完整路径名加载本机代理库-javaagent:[=]加载Java编程语言代理,请参阅java.lang.instrument-splash:使用指定的图像显示启动屏幕有关详细信息,请参阅http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/documentation/index.html。javac的检查结果：用法:javac其中,可能的选项包括:-g生成所有调试信息-g:none不生成任何调试信息-g:{lines,vars,source}只生成某些调试信息-nowarn不生成任何警告-verbose输出有关编译器正在执行的操作的消息-deprecation输出使用已过时的API的源位置-classpath指定查找用户类文件和注释处理程序的位置-cp指定查找用户类文件和注释处理程序的位置-sourcepath指定查找输入源文件的位置-bootclasspath覆盖引导类文件的位置-extdirs覆盖所安装扩展的位置-endorseddirs覆盖签名的标准路径的位置-proc:{none,only}控制是否执行注释处理和/或编译。-processor[,,...]要运行的注释处理程序的名称;绕过默认的搜索进程-processorpath指定查找注释处理程序的位置-parameters生成元数据以用于方法参数的反射-d指定放置生成的类文件的位置-s指定放置生成的源文件的位置-h指定放置生成的本机标头文件的位置-implicit:{none,class}指定是否为隐式引用文件生成类文件-encoding指定源文件使用的字符编码-source提供与指定发行版的源兼容性-target生成特定VM版本的类文件-profile请确保使用的API在指定的配置文件中可用-version版本信息-help输出标准选项的提要-A关键字[=值]传递给注释处理程序的选项-X输出非标准选项的提要-J直接将传递给运行时系统-Werror出现警告时终止编译@从文件读取选项和文件名下载SeleniumGridJAR文件：下载SeleniumGrid的JAR文件。官网地址：https://github.com/SeleniumHQ/selenium/releases/tag/selenium-4.5.0SeleniumGrid单机模式（standalone）启动命令（打开CMD命令窗口运行以下命令，要在jar包所在的目录运行命令才可，否则的话要给出jar存放的路径，包名最好使用Tab自动补全，防止写错字符）： java-jarselenium-server-4.5.0.jarstandalone启动后的命令窗口页面：成功后用浏览器访问页面（http://127.0.0.1:4444）：启动成功后，需要在脚本中对浏览器对象进行配置（将WebDriver指向到启动的监听服务）：fromseleniumimportwebdriverchrome_options=webdriver.ChromeOptions()driver=webdriver.Remote(command_executor='http://127.0.0.1:4444',options=chrome_options)创建简单的自动化用例：importtimefromseleniumimportwebdriverchrome_options=webdriver.ChromeOptions()driver=webdriver.Remote(command_executor='http://127.0.0.1:4444',options=chrome_options)driver.get("http://www.baidu.com")driver.find_element("id","kw").send_keys("SeleniumGrid")time.sleep(10)driver.quit()通过浏览器访问Grid的控制台，查看测试的执行情况和结果（运行用例的时候，打开Grid的控制台进行查看）：SeleniumGrid中心模式（Hub&Node）Hub（主控制节点）Hub是SeleniumGrid的中心控制节点，负责管理和分发测试请求。Hub接收来自测试脚本的请求，然后将这些请求分发给连接到Grid的各个Node上执行。功能：管理测试分发：Hub负责将测试分发给Grid中可用的Node。维护节点信息：Hub会维护连接到它的各个Node的信息，包括节点的浏览器类型和版本。处理测试结果：Hub负责收集并汇总各个Node返回的测试结果。启动命令（打开CMD命令窗口运行以下命令，要在jar包所在的目录运行命令才可，否则的话要给出jar存放的路径，包名最好使用Tab自动补全，防止写错字符）： java-jarselenium-server-4.5.0.jarhub启动后的命令窗口页面：成功后用浏览器访问页面（http://127.0.0.1:4444），此时是没有服务被监听的，需要添加node节点才行：Node（执行测试的节点）Node是SeleniumGrid中的工作节点，负责实际执行测试用例。一个Grid中可以有多个Node，每个Node都可以运行在不同的机器上，甚至可以具有不同的操作系统和浏览器组合。启动命令（打开CMD命令窗口运行以下命令，要在jar包所在的目录运行命令才可，否则的话要给出jar存放的路径，包名最好使用Tab自动补全，防止写错字符）： java-jarselenium-server-4.5.0.jarnode ​ #可以通过不同的端口号，启动多个node节点 #示例： java-jarselenium-server-4.5.0.jarnode--port6666启动后的命令窗口页面：成功后用浏览器访问页面（http://127.0.0.1:4444），会发现添加了node节点到hub中心监控平台：启动成功后，需要在脚本中对浏览器对象进行配置（将WebDriver指向到启动的监听服务）：fromseleniumimportwebdriverchrome_options=webdriver.ChromeOptions()driver=webdriver.Remote(command_executor='http://127.0.0.1:4444',options=chrome_options)创建简单的自动化用例（利用pytest框架中的多线程并发运行的模式）：importtimeimportpytestfromseleniumimportwebdriverchrome_options=webdriver.ChromeOptions()driver=webdriver.Remote(command_executor='http://127.0.0.1:4444',options=chrome_options)deftestcase01():driver.get("http://www.baidu.com")driver.find_element("id","kw").send_keys("SeleniumGrid")time.sleep(10)driver.quit()deftestcase02():driver.get("http://www.baidu.com")driver.find_element("id","kw").send_keys("SeleniumGrid")time.sleep(10)driver.quit()deftestcase03():driver.get("http://www.baidu.com")driver.find_element("id","kw").send_keys("SeleniumGrid")time.sleep(10)driver.quit()if__name__=='__main__':pytest.main(['-n','3'])通过浏览器访问Grid的控制台，查看测试的执行情况和结果（运行用例的时候，打开Grid的控制台进行查看）：HubandNode在不同的机器上配置在其他服务器上执行添加的命令（要把监听服务指向主控制节点，并且要确保两者的ip可以互相ping通才行）： java-jarselenium-server-4.5.0.jarnode--hubhttp://{主控制节点的IP}:4444其他服务器上命令启动的页面：添加成功后的页面：创建简单的自动化用例（利用pytest框架中的多线程并发运行的模式）：importtimeimportpytestfromseleniumimportwebdriverchrome_options=webdriver.ChromeOptions()driver=webdriver.Remote(command_executor='http://127.0.0.1:4444',options=chrome_options)deftestcase01():driver.get("http://www.baidu.com")driver.find_element("id","kw").send_keys("SeleniumGrid")time.sleep(10)driver.quit()deftestcase02():driver.get("http://www.baidu.com")driver.find_element("id","kw").send_keys("SeleniumGrid")time.sleep(10)driver.quit()deftestcase03():driver.get("http://www.baidu.com")driver.find_element("id","kw").send_keys("SeleniumGrid")time.sleep(10)driver.quit()deftestcase04():driver.get("http://www.baidu.com")driver.find_element("id","kw").send_keys("SeleniumGrid")time.sleep(10)driver.quit()deftestcase05():driver.get("http://www.baidu.com")driver.find_element("id","kw").send_keys("SeleniumGrid")time.sleep(10)driver.quit()deftestcase06():driver.get("http://www.baidu.com")driver.find_element("id","kw").send_keys("SeleniumGrid")time.sleep(10)driver.quit()if__name__=='__main__':pytest.main(['-n','6'])运行时的页面：结语SeleniumGrid提供了强大的分布式测试能力，使测试人员能够更高效地执行测试，并确保应用程序在不同环境和配置下的稳定性。通过理解SeleniumGrid的核心特性、工作原理以及正确的配置和使用方法，您可以充分利用这一强大工具，提升测试效率和覆盖范围。在日益复杂和多样化的web应用环境中，SeleniumGrid是确保软件质量的重要工具之一。