selenium，教程

Selenium 是一款自动化测试工具，被广泛应用于 Web 应用测试、爬虫、数据挖掘等领域。它提供了一系列 API，可以模拟用户在浏览器中的交互操作，如打开网页、输入文字、点击按钮等，从而实现自动化测试。

Selenium 支持多种编程语言，包括 Java、Python、Ruby、C#、Perl 等，本文以 Python 为例，介绍如何使用 Selenium 进行自动化测试。

## 安装和环境配置

安装 Selenium 首先需要安装 Python，下载地址为：https://www.python.org/downloads/ 。安装完成后，可以在命令行中输入 python 进入 Python 解释器。

安装 Selenium 可以通过 pip 包管理器进行，命令为：

```

pip install selenium

```

此外，还需要下载与浏览器对应的 Webdriver，如 Chrome 和 Firefox 分别对应的 Webdriver 下载页面为：

Chrome：http://chromedriver.chromium.org/home

Firefox：https://github.com/mozilla/geckodriver/releases

下载完成后，将其解压到某个目录，并将该目录添加到系统 PATH 中。

## 测试入门

下面以百度搜索为例，介绍如何使用 Selenium 进行自动化测试。

在 Python 中，使用 Selenium 需要先导入对应的模块：

```python

from selenium import webdriver

```

然后创建一个浏览器实例：

```python

browser = webdriver.Chrome() # 创建 Chrome 浏览器实例

```

接着打开指定的网页：

```python

url = 'https://www.baidu.com'

browser.get(url) # 打开网页

```

可以使用 find_element_by_xxx 系列函数来寻找页面元素，其中 xxx 表示元素类型，如 id、class、name、link_text 等。以搜索框为例，可以使用以下代码：

```python

input_element = browser.find_element_by_id('kw')

```

找到搜索框后，可以使用 send_keys 函数向其中输入内容：

```python

input_element.send_keys('Python Selenium')

```

接下来可以点击搜索按钮：

```python

button_element = browser.find_element_by_id('su')

button_element.click()

```

完成以上操作后，就可以自动执行搜索并获取搜索结果了。获取搜索结果的方式可以通过定位搜索结果区域的方式进行，以百度搜索为例，搜索结果在 id 为 content_left 的 div 中，可以使用以下代码：

```python

result_div_element = browser.find_element_by_id('content_left')

result_list = result_div_element.find_elements_by_xpath('div')

```

其中 find_elements_by_xpath 函数可以使用 xpath 来定位元素。

可以通过以下代码来遍历搜索结果并输出：

```python

for result in result_list:

print(result.text)

```

最后需要关闭浏览器：

```python

browser.quit()

```

## 进阶应用

### 等待

在自动化测试中，等待是一个重要的概念。有些元素需要等待一段时间才能加载完成，有些操作需要等待页面加载完成后才能进行。Selenium 提供了两种等待方式：

- 隐式等待：等待指定的时间，直到元素被找到。

- 显式等待：指定一定条件，等待直到符合条件。

隐式等待可以通过以下代码来实现：

```python

browser.implicitly_wait(10) # 等待 10 秒

```

而显式等待可以通过 WebDriverWait 类来实现，以下是一个等待元素出现并且可见的示例：

```python

from selenium.webdriver.support.ui import WebDriverWait

from selenium.webdriver.support import expected_conditions as EC

from selenium.webdriver.common.by import By

element = WebDriverWait(browser, 10).until(

EC.visibility_of_element_located((By.ID, "myDynamicElement"))

)

```

### 定位元素

Selenium 提供了多种方式来定位页面元素，如下表所示：

|方法|描述|

|-|-|

|find_element_by_id()|通过元素 id 来定位元素。|

|find_element_by_name()|通过元素 name 来定位元素。|

|find_element_by_xpath()|通过 xpath 表达式来定位元素。|

|find_element_by_link_text()|通过链接文本来定位元素。|

|find_element_by_partial_link_text()|通过链接的部分文本来定位元素。|

|find_element_by_tag_name()|通过元素标签名来定位元素。|

|find_element_by_class_name()|通过元素 class 名称来定位元素。|

|find_element_by_css_selector()|通过 CSS 选择器来定位元素。|

### 模拟用户操作

Selenium 提供了多种模拟用户操作的函数，如下表所示：

|函数|描述|

|-|-|

|send_keys()|向输入框或文本域中输入文本。|

|click()|对当前元素执行点击操作。|

|clear()|清空输入框或文本域中的文本。|

|submit()|提交表单。|

|back()|返回上一页。|

|forward()|前进到下一页。|

|refresh()|刷新当前页面。|

### 多窗口处理

在 Web 应用中，窗口的打开和切换是常见操作，Selenium 可以通过以下两个方法来处理多窗口：

```python

browser.window_handles # 获取当前所有窗口的句柄。

browser.switch_to.window(handle) # 切换窗口。

```

### 切换 iframe

在一些 Web 应用中，iframe 是常见的页面结构，Selenium 可以通过以下两个方法来处理 iframe：

```python

browser.switch_to.frame(frame_reference) # 切换到指定 iframe。

browser.switch_to.default_content() # 返回主文档。

```

### 执行 JavaScript

Selenium 提供了 execute_script 函数来执行 JavaScript，如下是一个示例：

```python

browser.execute_script('window.scrollTo(0, document.body.scrollHeight)') # 滚动到页面底部。

```

### 调用浏览器 API

Selenium 还可以调用浏览器 API 来实现某些操作，如下是一个调用浏览器 alert 函数的示例：

```python

browser.execute_script('alert("Hello, Selenium!")') # 调用 alert 函数。

```

## 示例

下面以爬取知乎「数据挖掘」话题下的问题和答案为例，介绍如何使用 Selenium 进行自动化测试。

首先需要打开知乎网址，并输入关键词「数据挖掘」进行搜索：

```python

from selenium import webdriver

browser = webdriver.Chrome()

browser.get('https://www.zhihu.com/')

search_input = browser.find_element_by_name('q')

search_input.send_keys('数据挖掘')

search_input.submit()

```

接着需要等待搜索结果加载完成。由于知乎的搜索结果是异步加载的，因此需要等待搜索结果区域中的问题元素出现，可以使用显式等待来实现：

```python

from selenium.webdriver.support.ui import WebDriverWait

from selenium.webdriver.support import expected_conditions as EC

from selenium.webdriver.common.by import By

element = WebDriverWait(browser, 10).until(

EC.presence_of_element_located((By.CLASS_NAME, 'List-item'))

)

```

等待完成后，可以通过定位问题元素的方式来获取问题和答案：

```python

problem_elements = browser.find_elements_by_class_name('List-item')

for problem_element in problem_elements:

problem_title = problem_element.find_element_by_class_name('ContentItem-title').text

print(problem_title)

answer_count = problem_element.find_element_by_xpath('.//div[contains(@class, "ContentItem-statusItem") and contains(@class, "statusItem")]/button/span').text

if answer_count:

answer_visible = problem_element.find_element_by_class_name('StatusAnswers').is_displayed()

if not answer_visible:

answer_button = problem_element.find_element_by_class_name('StatusAnswers')

answer_button.click()

WebDriverWait(browser, 5).until(

EC.visibility_of_element_located((By.CLASS_NAME, 'List-item'))

)

answer_elements = problem_element.find_elements_by_class_name('AnswerItem')

for answer_element in answer_elements:

answer_content = answer_element.find_element_by_class_name('RichContent-inner').text

print(answer_content)

browser.quit()

```

以上代码会首先获取问题元素列表，然后遍历每个问题元素，获取问题和答案。获取问题的方式是通过定位问题标题元素，而获取答案的方式是通过定位评论按钮和答案元素，如果评论区域未显示则需要首先点击评论按钮进行显示并等待一段时间，然后才能获取答案。

## 总结

本文介绍了 Selenium 的安装和环境配置、测试入门、进阶应用和示例，通过本文的学习，读者可以掌握如何使用 Selenium 进行自动化测试。Selenium 提供了丰富的 API 和多种编程语言支持，适用于各种 Web 应用测试和爬虫需求。

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