浏览器自动化脚本 Selenium WebDriver 快速入门-前端-CSS教程

浏览器自动化脚本 Selenium WebDriver 快速入门

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一、selenium Webdriver 常用的API

（一）引入依赖

        <dependency>
            <groupId>org.seleniumhq.selenium</groupId>
            <artifactId>selenium-java</artifactId>
            <version>3.141.59</version>
        </dependency>

开始：

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        ChromeOptions options = new ChromeOptions();
        //允许任何来源的远程连接，这样可以避免一些跨域问题。
        options.addArguments("--remote-allow-origins=*");
        //初始化 chrome 浏览器 driver 对象
        WebDriver webDriver = new ChromeDriver(options);
        // 访问指定网页
        webDriver.get("https://juejin.***");
        //开始操作页面
        //……
    }

其它浏览器：

WebDriver driver = new FirefoxDriver();  // Firefox浏览器
 
WebDriver driver = new EdgeDriver();  // Edge浏览器
 
WebDriver driver = new Inter***ExplorerDriver();  // Inter*** Explorer浏览器

……

（二）元素的定位

要想操作一个对象，首先应该识别这个对象。通过下面的 API，可以获取页面上的标签对象，从而来操作它们。

1.css选择器定位

css选择器定位，在css中有标签选择器、类选择器、id选择器、后代选择器、子选择器、并集选择器……它们对应的语法在在这里也适用。

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        
        ChromeOptions options = new ChromeOptions();
        //允许任何来源的远程连接，这样可以避免一些跨域问题。
        options.addArguments("--remote-allow-origins=*");
        WebDriver webDriver = new ChromeDriver(options);
        // 访问指定网页
        webDriver.get("https://juejin.***");
        //css 选择器 方式1：id选择
        WebElement element = webDriver.findElement(By.cssSelector("#elementId"));
        //css 选择器 方式2：类选择
        WebElement element2 = webDriver.findElement(By.cssSelector(".elementClass"));
        //css 选择器 方式3：后代选择
        WebElement element2 = webDriver.findElement(By.cssSelector(".elementClass1 .elementClass2……"));
        //其它方式
        ……
    }

案例：我想要用webDriver在掘金主页搜索框中输入“java”并点击搜索。

先看掘金主页源码中搜索框、搜索按钮的标签属性。

代码

public static void main(String[] args) {
    ChromeOptions options = new ChromeOptions();
    //允许任何来源的远程连接，这样可以避免一些跨域问题。
    options.addArguments("--remote-allow-origins=*");
    WebDriver webDriver = new ChromeDriver(options);
    // 访问指定网页
    webDriver.get("https://juejin.***");
    //获取搜索框
    WebElement input = webDriver.findElement(By.cssSelector(".search-input"));
    //输入值
    input.sendKeys("java");
    //获取搜索按钮
    WebElement seach = webDriver.findElement(By.cssSelector(".seach-icon-container"));
    //点击该元素
    seach.click();
}

为了简洁，文章后面就不放查找标签class属性的截图了，知道怎么查找就行了。

2.id 定位

这个跟 css选择器定位类似，可以作为它的简便写法

webDriver.findElement(By.id("页面元素的id值"));

3.name 定位

如果这个元素有name属性，并且元素的name命名在整个页面是唯一的，那么我们可以用name来定位这个元素。

webDriver.findElement(By.name("页面元素的name值"));

4.className、tagName 定位

className就是根据类名字选择，tagName是根据标签名选择。

webDriver.findElement(By.className("class的名字"));
webDriver.findElement(By.tagName("标签的名字"));

5.linkText定位

对一个文字链接进行定位，我们可以通过链接内容，也就是 link text 来定位。

//获取链接元素
WebElement link = webDriver.findElement(By.linkText("链接文本"));

自动进入首页的“后端”页面

6.partialLinkText定位

只用链接的一部分文字进行匹配。

//获取带“text”的链接
WebElement link = webDriver.findElement(By.partialLinkText("text"));
//获取所有的带“text”的链接
List<WebElement> articles =  webDriver.findElements(By.partialLinkText("text"));

注意，这里适用的是findElements，而不是findElement。当获取的元素有多个的时候就使用findElements。

7.xpath 定位

xpath表达式：XPath 语法 | 菜鸟教程 (runoob.***)

webDriver.findElement(By.xpath("XPath定位表达式"));

XPath 是一种在 XML 文档中定位元素的语言。因为 HTML 可以看做 XML 的一种实现，所以可以使用这种语言在 web 应用中定位元素。

表达式	描述
nodename	选取此节点的所有子节点。
/	从根节点选取（取子节点）。
//	从匹配选择的当前节点选择文档中的节点，而不考虑它们的位置（取子孙节点）。
.	选取当前节点。
..	选取当前节点的父节点。
@	选取属性。

通配符	描述
*	匹配任何元素节点。
@*	匹配任何属性节点。
node()	匹配任何类型的节点。

比如：//form//span[1]/input。表示选择文档中所有的 <form> 元素，然后在每个 <form> 元素内部找到第一个 <span> 元素，然后再在这个 <span> 元素内部选择一个 <input> 元素。

可以在页面中快速地获取xpath，就以搜索框为例：

WebElement element1 = webDriver.findElement(By.xpath("//*[@id=\"juejin\"]/div[1]/div[1]/header/div/nav/ul/ul/li[1]/ul/li[1]/form/input"));

（三）操作测试对象

定位只是第一步，定位之后需要对这个元素进行操作。它们都是 WebElement 接口的方法。

sendKeys()：模拟键盘向输入框里输入内容。
click()：用于单击一个元素，前提是它是可以被单击的对象。
getSize()：返回元素的尺寸。
getText()：获取元素的文本。
getAttribute()：获得属性的值。
isDisplayed()：查看该元素是否用户可见，返回值为布尔值。
submit()：用于提交表单，前提必须得有<form>标签。
clear()：用于清除文本输入框中的内容。

（四）元素等待方式

案例：百度搜索，在搜索框中输入“软件测试”，统计当前页显示出来多少词条。

    public static void main(String[] args) {
        ChromeOptions options = new ChromeOptions();
        //允许任何来源的远程连接，这样可以避免一些跨域问题。
        options.addArguments("--remote-allow-origins=*");
        WebDriver webDriver = new ChromeDriver(options);
        webDriver.get("https://baidu.***");
        //css 选择器，选择输入框
        WebElement input = webDriver.findElement(By.cssSelector("#kw"));
        //输入软件测试
        input.sendKeys("软件测试");
        //点击搜索按钮
        webDriver.findElement(By.cssSelector("#su")).click();
        //获取词条
        List<WebElement> aEms = webDriver.findElements(By.cssSelector("a em"));
        //查看词条数量
        System.out.println(aEms.size());
    }

结果：

这里的结果是0，因为程序还没等浏览器页面加载完就执行完了，下面就是解决办法。

1.使用 sleep()

直接使用Thread.sleep()使当前的线程睡眠。

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    ChromeOptions options = new ChromeOptions();
    //允许任何来源的远程连接，这样可以避免一些跨域问题。
    options.addArguments("--remote-allow-origins=*");
    WebDriver webDriver = new ChromeDriver(options);
    webDriver.get("https://baidu.***");
    //css 选择器，选择输入框
    WebElement input = webDriver.findElement(By.cssSelector("#kw"));
    //输入软件测试
    input.sendKeys("软件测试");
    //点击搜索按钮
    webDriver.findElement(By.cssSelector("#su")).click();
    //睡眠 1 秒
    Thread.sleep(1000);
    //获取所有的 a em 元素，这里也就是词条
    List<WebElement> aEms = webDriver.findElements(By.cssSelector("a em"));
    System.out.println(aEms.size());
}

结果：

这时就把当前页面的词条全获取了。但是用sleep有一个缺点，就是无法把握时间点。如果时间短了则元素获取不完整，如果长了就需要阻塞很长时间，效率低下。好在webDriver提供了API来解决这些问题。

2.隐式等待

Web驱动程序在每次查找元素时都等待一定的时间，直到找到元素或者超时为止。隐式等待只需要设置一次，就会对整个会话生效。隐式等待的优点是简单易用，缺点是不能针对特定的元素或条件进行灵活的调整。隐式等待可以通过如下代码实现：

……
WebDriver webDriver = new ChromeDriver();
//全局的隐式等待
webDriver.manage().timeouts().implicitlyWait(5, TimeUnit.SECONDS);
……

    public static void main(String[] args) {
        ChromeOptions options = new ChromeOptions();
        //允许任何来源的远程连接，这样可以避免一些跨域问题。
        options.addArguments("--remote-allow-origins=*");
        WebDriver webDriver = new ChromeDriver(options);
        //设置全局隐式等待，最长等待时间为 5 秒
        webDriver.manage().timeouts().implicitlyWait(5, TimeUnit.SECONDS);
        webDriver.get("https://baidu.***");
        //css 选择器，选择输入框
        WebElement input = webDriver.findElement(By.cssSelector("#kw"));
        //输入软件测试
        input.sendKeys("软件测试");
        //点击搜索按钮
        webDriver.findElement(By.cssSelector("#su")).click();
        //获取元素
        List<WebElement> aEms = webDriver.findElements(By.cssSelector("a em"));
        System.out.println(aEms.size());
    }

结果：

3.显示等待

显示等待可以对一个元素进行等待，比隐式等待更灵活。

语法：

WebDriver webDriver = new ChromeDriver();
WebDriverWait wait = new WebDriverWait(webDriver, 5, 1);
WebElement elem = wait.until(ExpectedConditions.presenceOfElementLocated(/* By选择 */By.id("元素id")));

对于第二行代码：

webDriver：浏览器驱动
5：最长超时时间（默认以秒为单位）
1：检测的的间隔时间

第三行代码：

ExpectedConditions 它包含了一系列的预定义条件，用于等待页面上的元素出现或者满足特定的条件。

presenceOfElementLocated方法会等待页面上的一个元素出现，直到它被找到或者超时。这个元素的ID是"元素id"。如果元素被找到，该方法会返回一个WebElement对象，然后这个对象会被赋值给elem变量。这个WebElement对象可以用来执行其他的操作，比如点击、输入文本等等。如果元素没有被找到,该方法会抛出一个TimeoutException异常。

ExpectedConditions的其它方法（部分）：

方法	描述
`presenceOfAllElementsLocatedBy(By locator)`	等待一组元素根据指定的定位器在页面 DOM 中出现。条件成立，当元素列表至少包含一个元素或元素列表为空时。
`elementToBeClickable(By locator)`	等待元素可以被单击，通常用于等待按钮或链接可点击。
`visibilityOfElementLocated(By locator)`	等待元素在页面上可见，通常用于等待元素可见后执行操作。
`invisibilityOfElementLocated(By locator)`	等待元素在页面上不可见，通常用于等待元素消失后执行操作。
`textToBePresentInElement(By locator, String text)`	等待特定文本出现在元素中。
`titleIs(String title)`	等待页面标题与给定的标题完全匹配。
`titleContains(String partialTitle)`	等待页面标题包含给定的部分标题。
`alertIsPresent()`	等待警告框出现。
`frameToBeAvailableAndSwitchToIt(By frameLocator)`	等待并切换到指定的 iframe。

回到案例：

public static void main(String[] args){
    ChromeOptions options = new ChromeOptions();
    //允许任何来源的远程连接，这样可以避免一些跨域问题。
    options.addArguments("--remote-allow-origins=*");
    WebDriver webDriver = new ChromeDriver(options);
    webDriver.get("https://baidu.***");
    // 初始化显式等待条件
    WebDriverWait wait = new WebDriverWait(webDriver, 5, 1);
    //css 选择器，选择搜索框
    WebElement input = webDriver.findElement(By.cssSelector("#kw"));
    //输入软件测试
    input.sendKeys("软件测试");
    //点击搜索按钮
    webDriver.findElement(By.cssSelector("#su")).click();
    //校验
    //1.找到搜索结果
    List<WebElement> aEms = wait.until(ExpectedConditions.presenceOfAllElementsLocatedBy(By.cssSelector("a em")));
    System.out.println(aEms.size());
}

（五）浏览器的操作

1.浏览器启动的窗口大小

webdriver.manage().window().maximize()；窗口最大化
webdriver.manage().window().setSize(new Dimension(480, 800))；设置窗口宽高

2.浏览器前进后退刷新

webdriver.navigate().back(); 后退
webdriver.navigate().forward(); 前进
webdriver.navigate().refresh(); 刷新

3.关闭浏览器

webdriver.quit() 关闭整个浏览器
webdriver.close() 关闭当前页面

（六）使用 JS 代码

Selenium 提供了 API 来执行 JS 代码。

JavascriptExecutor js = (JavascriptExecutor) webDriver;
js.executeScript("js代码");

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        ChromeOptions options = new ChromeOptions();
        options.addArguments("--remote-allow-origins=*");
        WebDriver webDriver = new ChromeDriver(options);
        //窗口最大化
        webDriver.manage().window().maximize();
        //隐式等待
        webDriver.manage().timeouts().implicitlyWait(1, TimeUnit.SECONDS);
        //打开百度
        webDriver.get("https://baidu.***");
        //执行 js 代码
        JavascriptExecutor js = (JavascriptExecutor) webDriver;
        js.executeScript("alert('你好')");
    }

滚动条：

JavascriptExecutor js = (JavascriptExecutor) webDriver;
js.executeScript("document.documentElement.scrollTop= x ");//x 表示文档顶部距离视口顶部的距离
//方式2：
//x 参数表示水平的左间距；
//y 参数表示垂直的上边距。
js.executeScript("window.scrollTo(x,y);");

（七）模拟键盘操作

sendKeys()方法也可以模拟键盘操作，例如 sendKeys(Keys.CONTROL, 'a') 表示按下 Ctrl+A 组合键。

方法	描述
`Keys.ARROW_DOWN`	按下向下箭头键。
`Keys.ARROW_UP`	按下向上箭头键。
`Keys.ARROW_LEFT`	按下向左箭头键。
`Keys.ARROW_RIGHT`	按下向右箭头键。
`Keys.ENTER`	按下回车键。
`Keys.RETURN`	按下回车键（与 `ENTER` 类似）。
`Keys.TAB`	按下制表键。
`Keys.ESCAPE`	按下 ESC 键。
`Keys.SPACE`	按下空格键。
`Keys.BACK_SPACE`	按下退格键。
`Keys.DELETE`	按下删除键。
`Keys.HOME`	按下 Home 键。
`Keys.END`	按下 End 键。
`Keys.PAGE_UP`	按下 Page Up 键。
`Keys.PAGE_DOWN`	按下 Page Down 键。
`Keys.CONTROL`	按下 Ctrl 键。
`Keys.SHIFT`	按下 Shift 键。
`Keys.ALT`	按下 Alt 键。
`Keys.F1`, `Keys.F2`, ... `Keys.F12`	按下 F1 到 F12 键。
`sendKeys(CharSequence...keysToSend)`	模拟按下多个键的组合，例如 `sendKeys(Keys.CONTROL, "a")` 表示按下 Ctrl+A 组合键。
`Keys.NULL`	表示空键，通常用于清除已有的键盘操作。

（八）模拟鼠标操作

Actions类可以帮助我们实现鼠标操作，Actions类的方法是用来创建一系列的操作，但是不会立即执行，而是存放在一个队列中。当调用perform()方法时，队列中的操作才会按顺序执行。

方法	说明
click	在当前鼠标位置点击
clickAndHold	在当前鼠标位置按住左键不放
contextClick	在当前鼠标位置右键点击
doubleClick	在当前鼠标位置双击
dragAndDrop	将一个元素拖拽到另一个元素上
keyDown	按下一个修饰键（如Ctrl, Shift, Alt等）
keyUp	释放一个修饰键（如Ctrl, Shift, Alt等）
moveToElement	将鼠标移动到一个元素的中心点上
pause	在两个操作之间暂停一段时间
release	释放当前鼠标位置的左键或右键
sendKeys	向当前焦点元素或活动元素发送一系列按键

// 百度首页“设置”悬停下拉菜单
WebDriver driver = new ChromeDriver();
driver.get("https://www.baidu.***/");
WebElement search_setting = driver.findElement(By.id("s-usersetting-top"));
Actions action = new Actions(driver);
action.moveToElement(search_setting).perform();

// 鼠标拖拽动作，将 source 元素拖放到 target 元素的位置
WebElement source = driver.findElement(By.name("element"));
WebElement target = driver.findElement(By.name("element"));
action.dragAndDrop(source,target).perform();

（九）多层框架定位

frame 是一个 HTML 元素，它定义了一个特定区域，另一个 HTML 文档可以在里面展示。比如：

<html>
    <frameset cols="25%,50%,25%">
      <frame src="frame_a.htm" />
      <frame src="frame_b.htm" />
      <frame src="frame_c.htm" />
    </frameset>
</html>

一个页面里面嵌了三个页面，但是selenium定位的时候默认只能定位到最外面一层的页面，如果想要切换页面（访问下层页面）可以使用如下API：

Frame标签包含 frameset、frame、iframe 三种。
Frameset 和普通的标签一样，不会影响正常的定位，可以使用 index、id、name 等任意种方式定位。
而 frame 与 iframe 对 selenium 定位而言是一样的。selenium 有一组方法对 frame 进行操作。

webdriver.switchTo().frame(x);//切换到 id 为 x 的fram下
//后面可以定位到该 frame 中的元素
webdriver.findElement(By.id("id"));
……

//如果frame没有标签，可以使用索引来定位
webdriver.switchTo().frame(index);//索引从 1 开始。webdriver.switchTo().frame(1)表示切换到该页面下的第一个frame。

（十）下拉框处理

有如下的页面：

<html>
<body>
    <select id="ShippingMethod" onchange="updateShipping(options[selectedIndex]);" name="ShippingMethod">
        <option value="12.51">UPS Next Day Air ==> $12.51</option>
        <option value="11.61">UPS Next Day Air Saver ==> $11.61</option>
        <option value="10.69">UPS 3 Day Select ==> $10.69</option>
        <option value="9.03">UPS 2nd Day Air ==> $9.03</option>
        <option value="8.34">UPS Ground ==> $8.34</option>
        <option value="9.25">USPS Priority Mail Insured ==> $9.25</option>
        <option value="7.45">USPS Priority Mail ==> $7.45</option>
        <option value="3.20" selected="">USPS First Class ==> $3.20</option>
    </select>
</body>
</html>

// 定位 <select> 标签下拉框
WebElement selectElem = webDriver.findElement(By.cssSelector("#ShippingMethod"));
// Select 类用于定位 select 标签
Select select = new Select(selectElem);
//方式1：通过下标选择：从 1 开始计数
select.selectByIndex(1);
//方式2：通过 value 属性的值选择
select.selectByValue("11.61");

（十一）弹窗处理

在 WebDriver 中处理 alert、confirm 以及 prompt 时，先用switchTo() 方法定位到弹窗，然后使用一些方法进行操作。

//假设点击后弹出弹窗
webDriver.findElement(By.cssSelector("button")).click();
//切换到弹窗上
Alert alert = webDriver.switchTo().alert();
//弹窗取消
alert.dismiss();
//弹窗接受
alert.a***ept();
//输入数据
alert.sendKeys("数据");
//获取弹窗里的文字
alert.getText();

（十二）上传文件

上传文件也是用 sendKeys() 方法。有如下页面：

<html>
<head>
    <meta http-equiv="content-type" content="text/html;charset=utf-8" />
    <title>upload_file</title>
</head>
<body>
    <div class="row-fluid">
        <div class="span6 well">
            <h3>upload_file</h3>
            <input type="file" name="file" />
        </div>
    </div>
</body>
</html>

//定位上传按钮，然后上传文件
webDriver.findElement(By.cssSelector("input")).sendKeys("D:\\text.txt");

（十三）浏览器窗口切换

如果想要操作其它页面，需要先跳到其它页面:

webDriver.getWindowHandle()：获得当前浏览器窗口的句柄。
webDriver.getWindowHandles()：返回所有浏览器窗口的句柄。
webDriver.switchTo().window(handle)：用于切换到相应的浏览器窗口。

    private static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        WebDriver webDriver = new ChromeDriver();
        webDriver.get("https://www.baidu.***");
        //等待时间
        webDriver.manage().timeouts().implicitlyWait(5,TimeUnit.SECONDS);
        //放大窗口，让登录按钮显示出来
        webDriver.manage().window().maximize();
        //获取登录按钮，并点击
        webDriver.findElement(By.cssSelector("#s-top-loginbtn")).click();
        //点击“立即注册”，打开注册页面
        webDriver.findElement(By.cssSelector("#TANGRAM__PSP_11__regLink")).click();
        //获取当前页面的句柄，此时是首页
        String handle = webDriver.getWindowHandle();
        //获取所有的页面的句柄（这时一共两个句柄）
        Set<String> handles = webDriver.getWindowHandles();
        //for 循环遍历句柄
        for(String tmp : handles){
            //比较是不是注册页面
            if(!handle.equals(tmp)){
                //切换到注册页面
                webDriver.switchTo().window(tmp);
                //输入用户名
                webDriver.findElement(By.cssSelector("#TANGRAM__PSP_4__userName")).sendKeys("会飞的喵喵123123123");
                //输入手机号
                webDriver.findElement(By.cssSelector("#TANGRAM__PSP_4__phone")).sendKeys("13220333333");
                //输入密码
                webDriver.findElement(By.cssSelector("#TANGRAM__PSP_4__password")).sendKeys("123456");
                //睡眠3秒
                Thread.sleep(3000);
                //关闭当前页面
                webDriver.close();
            }
        }
    }

（十四）获取窗口截图

添加依赖：添加这个依赖是为了使用FileUtils类，它能方便操作文件

<!-- https://mvnrepository.***/artifact/***mons-io/***mons-io -->
<dependency>
    <groupId>***mons-io</groupId>
    <artifactId>***mons-io</artifactId>
    <version>2.14.0</version>
</dependency>

//截图
File srcFile = ((TakesScreenshot)webDriver).getScreenshotAs(OutputType.FILE);
//将截图保存到 D 盘
FileUtils.copyFile(srcFile,new File("D:\\test.png"));

    private static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException {
        WebDriver webDriver = new ChromeDriver();
        webDriver.get("https://www.baidu.***");
        //等待时间
        webDriver.manage().timeouts().implicitlyWait(5,TimeUnit.SECONDS);
        //放大窗口，让登录按钮显示出来
        webDriver.manage().window().maximize();
        //获取登录按钮，并点击
        webDriver.findElement(By.cssSelector("#s-top-loginbtn")).click();
        Thread.sleep(1000);
        //截图
        File srcFile = ((TakesScreenshot)webDriver).getScreenshotAs(OutputType.FILE);
        //将截图保存到 D 盘
        FileUtils.copyFile(srcFile,new File("D:\\test.png"));
    }

行动吧，在路上总比一直观望的要好，未来的你肯定会感谢现在拼搏的自己！如果想学习提升找不到资料，没人答疑解惑时，请及时加入群： 759968159，里面有各种测试开发资料和技术可以一起交流哦。

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