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本书共有19章。第1～10章介绍Selenium IDE、Selenium WebDriver、Selenium Grid、Appium等工具的应用。第11～16章介绍自动化测试实战的组织及模式优化，包括如何通过Selenium进行功能测试和非功能测试，如何完善功能测试驱动，如何设置功能测试的逻辑组织结构，如何优化功能测试的物理组织结构，如何增强功能测试的运行反馈机制。第17～19章讲述自动化实战的落实及实践优化。
本书适合测试人员和开发人员阅读。
书名：Selenium自动化测试完全指南：基于Python
ISBN：978-7-115-55716-2
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著 赵 卓
责任编辑 谢晓芳
人民邮电出版社出版发行 北京市丰台区成寿寺路11号
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本书共有19章。第1～10章介绍Selenium IDE、Selenium WebDriver、Selenium Grid、Appium等工具的应用。第11～16章介绍自动化测试实战的组织及模式优化，包括如何通过Selenium进行功能测试和非功能测试，如何完善功能测试驱动，如何设置功能测试的逻辑组织结构，如何优化功能测试的物理组织结构，如何增强功能测试的运行反馈机制。第17～19章讲述自动化实战的落实及实践优化。
本书适合测试人员和开发人员阅读。
软件测试技术在不断发展：最开始没有专门的测试人员，到后来人们终于认可了测试人员的价值；一开始测试人员仅执行复杂的手工测试，又逐渐发展到使用自动化测试。而对于自动化测试，开始有了大大小小的分类，各种自动化测试工具如雨后春笋般涌现。如今软件行业对测试质量和效率的要求已经与多年前有天壤之别。在追求敏捷开发和DevOps的今天，自动化测试的成效已经成为成功实施敏捷开发或DevOps的决定因素之一。
要成功实施自动化测试，工具是其中一个要素。在Web功能测试领域，Selenium是一个免费、开源、跨平台的重要工具，它可以对Chrome、Firefox、Safari等浏览器进行测试，支持多种语言（如Python、Java、C#、Ruby、JavaScript等），它足以胜任一切Web功能测试任务。而在移动端应用程序流行的今天，基于Selenium WebDriver协议的Appium开始崭露头角，它可以用于iOS或Android系统，不仅支持在移动设备上测试Web应用程序，还支持原生应用程序的测试。Selenium的这一系列工具支持几乎所有主流应用程序的自动化功能测试。
脚本语言的兴起在一定程度上促进了自动化测试的发展。作为一种面向对象的脚本语言，Python简单易学，免费、开源，拥有相当多的功能库，极易扩展。仅从自动化测试的角度而言，Selenium与Python的组合比其他组合更具优势。本书基于Python进行讲解。
然而，工具本质上只是工具，并不能真正发挥价值。要让自动化测试在测试体系中发挥真正的功效，不仅需要有强大的工具，还需有有效的策略。测试人员不仅要了解如何使用Selenium，还要学习如何充分发挥这个工具的作用，实现自动化测试的价值。重点是如何更好地用工具来实施自动化测试，如何真正让自动化变得越来越有成效。即使未来的主流测试工具不再是Selenium，Python风光不再，核心问题也不会改变。
本书不仅会由浅入深地详述Selenium系列工具的全部功能，还将探讨自动测试的核心问题，讲述如何更好地在实际项目中实施自动化测试，如何真正让自动化测试取得成效，充分发挥其价值。不管是刚刚入门的读者，还是想要进一步提高的读者，都能从本书中有所收获。
本书不仅适合测试人员、质量保证工程师、软件过程改进人员以及计算机相关专业的师生阅读，还适合开发人员阅读。
本书共19章，共分为3部分，由浅至深介绍各个知识点。
第一部分（第1～10章）主要介绍Selenium系列工具集（Selenium IDE、Selenium WebDriver、Selenium Grid和Appium）的应用，完整覆盖Web应用程序及原生应用程序的测试。该部分还展示了Selenium 4内测版，大致介绍了Selenium 4未来的变化。对于不是特别熟练Selenium的读者，建议完整阅读各个章节；对于已经非常熟悉Selenium的读者，建议直接从第3章开始阅读。
第二部分（第11～16章）主要介绍如何在实际项目中组织和优化测试。对于功能测试，使用Pytest作为测试框架，以实际项目为例一步一步优化测试的物理结构与逻辑结构，引入测试驱动，不断规划、改善测试文件与测试代码，并完善测试的运行机制，达成最佳测试模式。关于非功能测试，该部分主要介绍了Selenium爬虫与性能测试的用法。建议读者多花精力进行研究。
第三部分（第17～19章）主要介绍如何让自动化测试取得成功，而不仅仅是一个“秀技术的工程”。该部分先介绍自动化测试目标和测试设计，再讲解执行流程（涉及持续集成），最后描述如何对自动化测试进行评估和改善，其中涉及较多的经验之谈。建议读者不仅要阅读，还要结合实际的项目多加思考。
首先，感谢全体Selenium的制作人员，造就了如此强大易用的工具，为整个软件行业的发展做出了极大的贡献。
同时，非常感谢人民邮电出版社的各位编辑。尤其感谢谢晓芳编辑，在本书写作过程中给予的信任、支持和鼓励。正是有了各位编辑的帮助，本书才有机会与广大读者见面。
感谢我的家人，正是由于他们默默的支持，我才能静下心来写作。
在编写本书的过程中难免会有疏漏或不当之处，敬请广大读者及同行批评指正，谢谢各位！
赵 卓
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Selenium 是一系列自动化工具集的统称，其官方工具有Selenium IDE、Selenium WebDriver、Selenium Grid，它们主要用于桌面端Web应用程序的自动化，由不同的工具处理不同的运用场景。
随着移动端应用程序的流行，Appium应运而生，它基于Selenium WebDriver协议，不仅支持在移动设备上运行Web应用程序，还支持运行App，进一步扩展了Selenium工具集。
Selenium的这一系列工具可用于所有主流应用程序的自动化测试，满足不同场景下的自动化测试需要。
本书这一部分将详细介绍Selenium系列工具的运用。
即使是经验非常丰富的程序员，在开发编码时也很容易犯错，这些错误也许是由于需求不明确，也许是由于设计问题，也许是编码中出现了失误等。但无论是怎样的错误，若不及时处理，都会降低软件的可靠性，严重时甚至会导致整个软件的失败。
为了排除这些错误，人们引入了软件测试的概念。通俗地说，软件测试就是为了发现程序中的错误而分析或执行程序的过程。
测试和修正的活动可以在软件生命周期的任何阶段进行。然而，随着开发的不断进行，找出并修正错误的成本也会急剧增加。在需求阶段就能发现问题并进行修改，成本就会很低。如果代码已经编写完毕，再进行更改，则成本将会高许多。
随着行业的蓬勃发展，开发周期不断缩短，人们对软件研发效率和质量的要求越来越高，于是自动化测试开始登上历史舞台，代替人来高效地执行大量重复的手工劳动。自动化测试的定义很简单：软件测试一般是由测试人员执行的，如果由机器来代替人执行软件测试，那么这种测试就叫自动化测试。例如，由计算机代替人来单击被测试软件的界面，执行一系列操作并进行验证。
然而，并不是所有测试类型都适合自动化。哪些测试更适合自动化？哪些更适合手工测试？根据Brain Marick提出的测试四象限，我们可以对测试进行归类，将其划分到4个象限中，以解答这些问题，如图1-1所示。
接下来对各个象限进行简单的介绍。
图1-1 自动化测试四象限
第一象限中的测试类型全都可以自动化，包括单元测试、组件测试等。第二象限中的测试类型大部分可以自动化，例如功能验收测试。第四象限中的测试类型受工具的限制，且测试场景具有一定局限性，所以只有小部分可以做成可复用的自动化测试，而第三象限的测试通常只能以手工方式进行。
显然，自动化测试不可能完全取代手工测试。事实上，两者的定位并不相同，分别从不同的层面去保证软件的质量。第一象限、第二象限中的测试是自动化测试的重点，通常我们所说的自动化测试都是在第一象限、第二象限中的自动化测试。
然而，第一象限、第二象限中的测试也并不是全部需要实现自动化的。关于自动化测试的比例，需要有一个健康的模式，才能得到最佳成本收益比。这里引入Mike Cohn提出的自动化测试金字塔的概念，合理的自动化测试用例的分布应如图1-2所示。
图1-2 合理的自动化测试用例的分布
合理的自动化测试的分布中，顶部以少而精的用户界面（UI）测试为主，中间由适量的API测试组成，而底部由大量的单元测试组成。在测试金字塔中，越往上就越接近真实的业务，其自动化成本越大，运行速度比较缓慢，反馈周期变长，而越往下则越偏向技术层面，虽然离具体业务较远，但运行速度快，实施成本低，反馈周期短。自动化测试的整体搭配越接近 图1-2所示的金字塔形，自动化程度越高，收益越高。
在测试金字塔的顶端，强调少而精的测试，作为整个测试体系的点睛之笔，它们必须拥有强力的策略及工具才能支撑。本书将着重介绍策略部分。对于工具，到底要用什么样的工具才能完成这项艰巨的任务呢？
接下来，本书的主角Selenium闪亮登场。唯有它能真正胜任这项艰巨的任务。
Selenium（其图标见图1-3）是一系列基于Web的自动化工具。它提供了一系列操作函数，用于支持Web自动化。这些函数非常灵活，能够通过多种方式定位界面元素、操作元素并获取元素的各项信息。
图1-3 Selenium的图标
Selenium作为一款强大的工具，具有以下几个特性。
在目前Web应用为主流应用的情况下，正是由于以上这些特性，通过Selenium实施自动化工作才能起到事半功倍的效果，而这是其他任何工具无法比拟的。
很明显，Selenium是一种自动化操作工具，有多种自动化方面的用途。基于良好的测试用例设计，Selenium自然也可以用于自动化测试的执行。
Selenium最早发布于2004年，主要用来将Web前端应用程序的测试自动化，缩短手工验证需要的时间。Selenium包含Selenium IDE（录制回放工具）、Selenium RC（多语言编程接口）及Selenium Grid（在多机器上执行并行测试的平台）。
Selenium 1的核心工具为Selenium RC，测试的原理主要为将JavaScript注入待测试的Web页面来模拟用户的交互。这种方式在当时并不完美，它首先受制于各浏览器的JavaScript引擎及其执行速度，其次被JavaScript安全模型限制，而它本质上只是模拟用户操作，和用户的真正操作有一定区别。虽然当时的Selenium并不完美，但已经具备很好的发展潜力。
Selenium 2开始着手解决Selenium 1的遗留难题，引入了WebDriver，从JavaScript模拟操作，逐渐转变为由浏览器厂商基于一定规范提供原生级别的操作实现。WebDriver对于界面的操作将基于这些原生的操作实现，就相当于用户在真实操作浏览器，高度还原了真实的测试场景。Selenium 2同时保留了Selenium RC和WebDriver。一方面，大量仍在使用Selenium RC的用户需要一定的时间迁移到WebDriver；另一方面，WebDriver还未完全成熟，并非每个浏览器都提供了原生操作实现。对于尚不支持的浏览器，还需要Selenium RC。
Selenium 3发布时，WebDriver已经非常成熟，它定义的协议和标准已经逐渐发展为W3C统一标准，各主流浏览器厂商都已基于该标准制作了各个浏览器的WebDriver驱动程序，实现了完全原生的浏览器操作，运行更稳定，性能更优良。落后于时代的Selenium RC遭到淘汰，不再包含到Selenium 3当中。
时至今日，Selenium 4也蓄势待发，对Selenium 3进行了大量的改进，并支持更多新的功能。
整个Selenium的发展史可以用图1-4概括。
图1-4 Selenium的发展史
截至目前，Selenium 4已发布了Beta版本，距离正式版本还有一定时间，相对于Selenium 3来说，它的核心功能没有任何变化，拥有相同的工具集，使用方式和Selenium 3几乎一致，但进行了一些改进并且增加了新功能。
Selenium 4的主要改进如下。
Selenium 4的主要新增功能如下。
toLeftOf()：位于指定元素左侧的元素。toRightOf()：位于指定元素右侧的元素。above()：位于指定元素上方的元素。below()：位于指定元素下方的元素。near()：待定位元素距离指定元素大约多少像素。对于不同的语言绑定，Selenium 4支持的功能不尽相同。关于Selenium 4在Python语言下的新增功能将在后续章节详细介绍。
Selenium本质上是由多种工具组合在一起的多功能测试工具集，在最新的版本中，它包含以下4个工具。
Selenium IDE（其图标见图1-5）是Chrome和Firefox的扩展工具，用于在浏览器中进行便捷的录制与回放测试的操作。
图1-5 Selenium IDE的图标
Selenium IDE的特点如下。
Selenium WebDriver（其图标见图1-6）可以在本地或远程计算机上以原生方式驱动浏览器，就好像用户在真实操作浏览器一样。
图1-6 Selenium WebDriver的图标
Selenium WebDriver的特点如下。
Selenium Grid（其图标见图1-7）支持在多台机器上同时运行多个基于WebDvrier的测试，减少在多浏览器和多操作系统上测试耗费的时间。
图1-7 Selenium Grid的图标
Selenium Grid的特点如下。
除此以外，根据WebDriver的实现思路，还诞生了另一个强大的开源工具。它完全基于WebDriver标准，通过不同的WebDriver，不仅实现了对iOS、Android、Windows平台的原生应用程序、Web应用程序及混合应用程序的支持，还实现了对以上3个平台的跨平台支持，达成了高度的自动化复用。这个开源工具就是Appium。
Appium（其图标见图 1-8）是基于WebDriver标准的开源工具，主要用于移动设备原生App及Web应用程序的自动化测试。
图1-8 Appium的图标
Web应用程序自不必多言，但原生应用程序需要一提。虽然Appium也支持Windows的原生应用，但目前Windows的原生应用和其他平台并没有什么共通性和复用性可言，且有其他更成熟的工具代替。而由于React Native的出现，iOS和Android原生应用拥有了更多共通点及可复用之处，因此Appium在移动设备上将发挥更大的作用。
以上这些工具组成了强大的Selenium工具集，它们可以满足不同场景下的自动化需要。接下来，我们将一步步介绍这些工具的使用。
