跨平台设备管理方案 Selenium Grid

1. 简介

Selenium Grid 可以远程运行 Selenium Test，主旨是在多个机器上并行运行 Selenium。一个服务端发送 JSON 命令给已注册的 GridNodes。测试联系 hub 以获得对远程浏览器实例的访问。hub 有一个注册服务器列表，它提供对这些服务器的访问，并允许控制这些实例。

当测试脚本执行时间变长，测试工作也随之加大，如何节省时间成为难题，Selenium Grid 可以解决多任务时间问题，使用分布式将任务分发至每个节点，多任务分发以减轻单计算机压力，Selenium Grid 存在如下优点：

• 所有测试的中心入口点
• 管理和控制浏览器运行的 Nodes/环境
• 扩展
• 并行运行测试
• 跨平台的测试
• 负载平衡

2. 环境安装

从官网下载 Selenium Server (Grid)，这是一个 jar 包，它包含了 server 与 nodes：

官网：https://www.selenium.dev/downloads/

3. 使用

Grid 由两个重要部分组成，Hub 和 Nodes：

其中 Hub 是中介，从客户端获取指令并在 Nodes 上远程执行它们， Hub 是发送所有测试的中心点。Selenium Grid 必须存在一个 Hub 用来调度 Node 运行，Hub 可以放到单独的机器人(如CI服务器、开发人员机器等）。

Nodes 布署在另外一台计算机上，可以执行测试用例。Selnium Grid 中可以存在多个Nodes。一个 Nodes 不需要与 Hub 或其他 Nodes 具有相同的平台或相同的浏览器。比如 Windows 上的一个 Nodes 可能有提供 Internet Explorer，但在 Linux 或 Mac 只能是 Chrome 或者 Firefox。

Grid 文档：https://github.com/SeleniumHQ/selenium/wiki/Grid2

步骤1：开启 Hub

通过下面命令启动 hub，它默认监听 4444 端口，也可以用参数 -port 改变端口：

java -jar selenium-server-standalone.jar -role hub

其它的配置项可以用配置文件，比如下面就指定了 hubConfig.json 这个配置文件：

java -jar selenium-server-standalone.jar \
-role hub -hubConfig hubConfig.json -debug

下面是一个 hubConfig.json 文件，字段中包括 host 地址，端口号，超时时间等等：

{
  "port": 4444,
  "newSessionWaitTimeout": -1,
  "servlets" : [],
  "withoutServlets": [],
  "custom": {},
  "capabilityMatcher": "org.openqa.grid.internal.utils.DefaultCapabilityMatcher",
  "registry": "org.openqa.grid.internal.DefaultGridRegistry",
  "throwOnCapabilityNotPresent": true,
  "cleanUpCycle": 5000,
  "role": "hub",
  "debug": false,
  "browserTimeout": 0,
  "timeout": 1800
}

步骤２：开启 Nodes

依旧使用上面的 jar 包，启动 Nodes，它会随机分配端口，一个机器上可以开多个 Nodes:

java -jar selenium-server-standalone.jar -role node -hub http://localhost:4444

可以在 -jar 之前输入一些命令,这些命令会被传递给 Nodes,比如:

java -Dwebdriver.chrome.\
driver=chromedriver.exe -jar selenium-server-standalone.jar \
-role node -nodeConfig node1Config.json

Nodes 也可以用 JSON 文件进行配置，包括使用何种浏览器，所在平台，最大实例数等:

{
  "capabilities":
  [
    {
      "browserName": "chrome",
      "maxInstances": 5,
      "seleniumProtocol": "WebDriver"
    }
  ],
  "proxy": "org.openqa.grid.selenium.proxy.DefaultRemoteProxy",
  "maxSession": 5,
  "port": -1,
  "register": true,
  "registerCycle": 5000,
  "hub": "http://localhost:4444",
  "nodeStatusCheckTimeout": 5000,
  "nodePolling": 5000,
  "role": "node",
  "unregisterIfStillDownAfter": 60000,
  "downPollingLimit": 2,
  "debug": false,
  "servlets" : [],
  "withoutServlets": [],
  "custom": {}
}

关于 -host 标志的说明：

Hub 和 Nodes，如果没有指定 -host标志，则默认使用0.0.0.0。这将绑定到机器的所有公共(非环回)IPv4接口。如果有一个特殊的网络配置或任何创建额外网络接口的组件，建议使用一个值来设置 -host 标志，该值允许从不同的机器访问 Hub/Nodes。

4. 案例

Selenium 测试用例可以单机运行，但为了执行速度与可靠性，往往选择多机分发执行，下面使用Selenium Grid 实现多机分发。

使用 hub 分发 selenium 测试用例，在电脑上开启 hub 节点：

java -jar selenium-server-standalone-3.141.59.jar -role hub

如果执行成功，会显示如下字段，表示 hub 已经启成功并监听 4444 端口：

Launching Selenium Grid hub on port 4444
Logging initialized @680ms to org.seleniumhq.jetty9.util.log.StdErrLog
Selenium Grid hub is up and running
Nodes should register to http://172.17.0.1:4444/grid/register/
Clients should connect to http://172.17.0.1:4444/wd/hub

开启两个 node 节点：

java -jar selenium-server-standalone-3.141.59.jar  \
-role node -nodeConfig node.json

java -jar selenium-server-standalone-3.141.59.jar  \
-role node -nodeConfig node.json

node1 节点和 node2 节点的配置（node.json）如下，其中指定浏览器名为 Chrome，使用 WebDriver 协议，chromedriver 要提前放入环境变量：

{
  "capabilities":
  [
    {
      "browserName": "chrome",
      "maxInstances": 5,
      "seleniumProtocol": "WebDriver"
    }
  ],
  "proxy": "org.openqa.grid.selenium.proxy.DefaultRemoteProxy",
  "maxSession": 5,
  "port": -1,
  "register": true,
  "registerCycle": 5000,
  "hub": "http://localhost:4444",
  "nodeStatusCheckTimeout": 5000,
  "nodePolling": 5000,
  "role": "node",
  "unregisterIfStillDownAfter": 60000,
  "downPollingLimit": 2,
  "debug": false,
  "servlets" : [],
  "withoutServlets": [],
  "custom": {}
}

如果注册成功，在后面的链接中可看到这两个 node：http://127.0.0.1:4444/grid/console/

Python 代码如下，首先将脚本发送给 selenium hub，hub 会根据 DesiredCapabilities 寻找匹配的 node，如果找到，就进行代码分发执行：

from selenium.webdriver import Remote
from selenium.webdriver import DesiredCapabilities


selenium_grid_url = "http://127.0.0.1:4444/wd/hub"
capability = DesiredCapabilities.CHROME.copy()
for i in range(1,5):
    driver = Remote(command_executor=selenium_grid_url, desired_capabilities=capability)
    driver.get("https://www.baidu.com/")

代码中的 capability 还可以指定其它字段，具体字段内容可查看官网：

capability['platform'] = "WINDOWS"
capability['version'] = "10"

目前启动的 hub 与 node 是在一台主机。如果在其它主机启动 node 需要具备以下条件：

• hub 主机与 node 主机处于同一网段
• node 主机需要安装脚本的运行环境（Python 、Selenium、浏览器及浏览器驱动）
• node 主机需要安装 Java 以运行 SeleniumServer

小结

以上，在了解跨平台设备管理方案 SeleniumGrid 之后，我们进一步学习 Jenkins 持续集成体系构建知识。