Selenium入门学习（一）

Selenium是一个用于测试网站交互性的自动化测试工具。它提供了一种方法来编写程序化地操作网页的脚本。Selenium测试直接运行在浏览器中，就像真正的用户在操作一样。

一、selenium架构概述

Selenium 的架构主要由以下几个部分组成：

1. Selenium Client Libraries：这是为不同编程语言（如 Python、Java、C#等）提供的客户端库，用于编写测试脚本。
2. WebDriver：这是 Selenium 的核心组件，负责与浏览器进行直接通信。
3. Browser Drivers：每种浏览器都有相应的驱动程序（如 ChromeDriver、GeckoDriver 等），它们充当 WebDriver与实际浏览器之间的桥梁。
4. Browsers：实际运行的浏览器（如 Chrome、Firefox、Edge 等），执行由 Selenium脚本指定的操作。

二、selenium的工作流程

我们通过源码来看下selenium实现自动化测试的流程。

前提条件：
1、需要安装selenium库，这个应该大家都知道怎么安装
2、需要安装好chromedriver.exe驱动

1. 启动chrome浏览器（相当于人为手动打开浏览器）

driver = webdriver.Chrome()# 注意：Chrome中的C一定要大写）

这行代码创建了一个 Chrome 浏览器的 WebDriver 实例对象。ChromeDriver 是一个与 Chrome 浏览器通信的驱动程序，它实现了 WebDriver 协议，允许 Selenium Python 客户端通过它与 Chrome 浏览器交互。

1. 访问网址（相当于在浏览器上输入网址）

driver.get('http://www.baidu.com')

driver.get() 方法发送了一个命令给 Chrome 浏览器，要求它打开指定的 URL（这里是百度首页）。浏览器接收到命令后，加载页面并显示在窗口中。

1. 查找搜索框的元素（相当于鼠标点击输入框）

driver.find_element('id','kw')

这一行代码试图查找页面中 id 为 ‘kw’ 的元素（百度搜索框）。

1. 在搜索框中输入要查找的内容

driver.find_element('id','kw').send_keys('selenium学习方法')

这一行代码找到 id 为 ‘kw’ 的输入框元素（百度搜索框），然后向其发送键盘输入 ‘selenium学习方法’

1. 点击百度一下

driver.find_element('id','su').click()

这一行代码找到 id 为 ‘su’ 的元素（百度搜索按钮），然后模拟用户点击操作

完整源码：

from selenium import webdriver

# 创建浏览器
driver = webdriver.Chrome()# 访问网址
driver.get('http://www.baidu.com')# 查找输入框的元素
driver.find_element('id','kw')# 输入要查找的内容
driver.find_element('id','kw').send_keys('selenium学习方法')# 点击百度一下
driver.find_element('id','su').click()

所以我们可以根据源码解释一下selenium的底层原理：

• 客户端脚本：Python 脚本中使用 Selenium 客户端库（from selenium import webdriver）来编写自动化测试脚本。
• WebDriver 实例化：webdriver.Chrome() 创建了一个 ChromeDriver 的实例，启动了 Chrome 浏览器。
• WebDriver 协议：客户端脚本通过 WebDriver 协议与 ChromeDriver 通信。例如，driver.get(‘http://www.baidu.com’) 发送了一个命令给 ChromeDriver，要求打开百度首页。
• 浏览器驱动程序：ChromeDriver 接收到命令后，启动 Chrome 浏览器，并加载指定的 URL。
• 页面操作：find_element_by_id 方法用于查找页面上的元素，send_keys 方法用于向输入框发送文本，click 方法用于点击按钮。
• 页面加载与渲染：浏览器根据命令执行操作，如加载页面、查找元素、模拟用户输入等。这些操作在浏览器内部被转化为底层的 DOM 操作。
• 返回结果：执行完毕后，ChromeDriver 将操作结果返回给 Python 脚本，脚本可以继续执行下一步操作或进行断言验证。

三、selenium的底层逻辑

通过上面的源码，我们大概清楚了selenium的一个工作原理，那接下来我们详细来看看selenium的底层API是如何来直接操作WebDriver 和 ChromeDriver的。

1. 导入WebDriver类并创建实列

from selenium.webdriver.chrome.webdriver import WebDriver

# 创建 WebDriver 实例
driver = WebDriver()

• 解释一下：这里直接从 selenium.webdriver.chrome.webdriver 导入 WebDriver 类，而不是使用 webdriver.Chrome() 来创建实例。这种方式更加低级，直接操作 WebDriver 类。
• 底层原理：WebDriver 实例化时会启动 ChromeDriver，进而启动 Chrome 浏览器。

1. 打开指定网址

# 访问网址
driver.execute('get',{'url':'http://www.baidu.com'})

• 解释：使用 execute 方法直接发送 get 命令，参数为一个包含 URL 的字典。
• 底层原理：execute 方法通过 WebDriver 协议发送一个 HTTP POST 请求到 ChromeDriver，要求浏览器导航到指定的 URL。ChromeDriver 处理请求并指示浏览器加载页面。

1. 查找元素

# 查找输入框元素
sele = driver.execute("findElement",{"using":"css selector","value":'[id="kw"]'})['value']

• 解释：使用 execute 方法发送 findElement 命令，使用 CSS 选择器查找元素。返回的结果是一个字典，通过 [‘value’] 获取实际的元素对象。
• 底层原理：execute 方法发送一个 HTTP POST 请求到 ChromeDriver，使用 css selector 查找元素。ChromeDriver 解析请求并在页面中查找匹配的元素，返回元素的引用。

1. 输入框发送键盘输入

# 向输入框发送键盘输入
sele._execute("sendKeysToElement",{"text":'selenium原理','value':""})

• 解释：使用元素对象的 _execute 方法直接发送 sendKeysToElement 命令，发送文本到输入框。
• 底层原理：_execute 方法通过 WebDriver 协议发送一个 HTTP POST 请求到 ChromeDriver，请求模拟键盘输入。ChromeDriver 将请求转化为浏览器内部的 DOM 操作，模拟用户在输入框中输入文本。

1. 查找并点击百度一下

# 查找按钮元素
sele1 = driver.execute("findElement",{"using":"css selector","value":'[id="su"]'})['value']# 点击按钮
sele1._execute("clickElement")

• 解释：使用 execute 方法查找按钮元素，然后使用 _execute 方法发送 clickElement 命令，模拟点击操作。
• 底层原理：execute 方法发送 HTTP POST 请求查找元素，返回按钮元素的引用。_execute 方法发送 HTTP POST 请求，指示 ChromeDriver 模拟用户点击按钮。ChromeDriver 将请求转化为浏览器内部的 DOM 操作，执行点击操作。

完整源码：

from selenium.webdriver.chrome.webdriver import WebDriver

# 创建 WebDriver 实例
driver = WebDriver()# 访问网址
driver.execute('get',{'url':'http://www.baidu.com'})# 查找输入框元素
sele = driver.execute("findElement",{"using":"css selector","value":'[id="kw"]'})['value']# 向输入框发送键盘输入
sele._execute("sendKeysToElement",{"text":'selenium原理','value':""})# 查找按钮元素
sele1 = driver.execute("findElement",{"using":"css selector","value":'[id="su"]'})['value']# 点击按钮
sele1._execute("clickElement")

四、扩展：WebDriver协议

WebDriver 协议（也称为 Selenium WebDriver 协议或 JSON Wire Protocol）是一种用于在客户端和浏览器之间进行通信的协议。它定义了一组 API 和规范，使得不同的编程语言可以通过 WebDriver 客户端与各种浏览器进行交互。

1. 协议的基本概念

HTTP/JSON: WebDriver 协议基于 HTTP 协议，并使用 JSON格式来传输数据。这使得不同的客户端和服务器能够使用标准的 HTTP 通信。
客户端-服务器架构: 在 WebDriver协议中，客户端（例如 Python、Java 等编程语言中的 Selenium 客户端库）向服务器（浏览器驱动）发送请求。浏览器驱动接收请求并控制实际的浏览器。

1. 请求和响应

WebDriver 协议的核心在于它的请求和响应机制。客户端通过发送 HTTP 请求来控制浏览器，浏览器驱动程序处理这些请求并返回响应。

• 请求格式： 基本结构: 请求通常是一个 HTTP POST 请求，包含一个 URL（指定了要执行的操作）和一个 JSON 请求体，描述操作的参数。

创建一个新的浏览器会话的请求可能如下所示：

POST /session
Content-Type: application/json

{"desiredCapabilities":{"browserName":"chrome"}}

• 响应格式： 基本结构: 响应包含一个状态码和一个 JSON 数据体，数据体描述了操作的结果。

创建会话的响应可能如下所示：

HTTP/1.1200 OK
Content-Type: application/json

{"sessionId":"123456","value":{"browserName":"chrome","version":"92.0.4515.107"}}

1. 常用 API 操作

WebDriver 协议定义了一系列的 API 操作，常用的操作包括但不限于：

• 启动会话: - POST /session: 创建新的会话。
• 导航:
• GET /session/{sessionId}/url: 导航到指定的 URL。
• 查找元素:
• POST /session/{sessionId}/element: 查找页面上的元素。
• 输入文本: - POST /session/{sessionId}/element/{elementId}/value: 向指定元素发送文本。
• 点击元素:
• POST /session/{sessionId}/element/{elementId}/click: 点击指定元素。
• 获取页面内容:
• GET /session/{sessionId}/source: 获取当前页面的 HTML 源代码。
• 关闭会话:
• DELETE /session/{sessionId}: 结束会话并关闭浏览器。

1. 状态码

WebDriver 协议使用标准的 HTTP 状态码来表示请求的结果。常用的状态码包括：

• 200 OK: 请求成功并返回结果。
• 404 Not Found: 请求的资源不存在（例如，指定的会话 ID 不存在）。
• 500 Internal Server Error: 服务器内部错误，处理请求时发生问题。
• 6xx Status Codes: WebDriver定义了一些特定的状态码，用于表示特定的错误情况，如元素不可见、元素不在 DOM 中等。

这篇文章是这几天学习selenium入门，总的来说懵懵懂懂的，也就说说对底层的东西如果想要理解得很透彻确实太难了，就是对原理的东西还是理解的不够透彻，如果文章哪里有错误，望大佬们纠正。