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一、什么是Selenium？
Selenium是一个基于浏览器的自动化测试工具，它提供了一种跨平台、跨浏览器的端到端的web自动化解决方案。Selenium主要包括三部分：Selenium IDE、Selenium WebDriver 和Selenium Grid。
Selenium IDE：Firefox的一个扩展，它可以进行录制回放，并把录制的操作以多种语言（例如java、python等）的形式导出成测试用例。
Selenium WebDriver：提供Web自动化所需的API，主要用作浏览器控制、页面元素选择和调试。不同的浏览器需要不同的WebDriver。
Selenium Grid：提供了在不同机器的不同浏览器上运行selenium测试的能力。
本文将详细介绍如何运用Python结合Selenium WebDriver库搭建web自动化测试框架。
二、自动化测试框架
一个典型的自动化测试框架一般包括用例管理模块、自动化执行控制器、报表生成模块和log模块，这些模块相辅相成。
接下来介绍各模块的逻辑单元：
1、用例管理模块
用例管理模块包括新增、修改、删除等操作单元，这些单元又会涉及到用例书写模式，测试数据库的管理、可复用库等。
2、自动化控制器
控制器是自动化用例执行的组织模块，主要是负责以什么方法执行我们的测试用例.
3、报表生成模块
主要负责执行用例后的生成报告，一般以HTML格式居多，信息主要是用例执行情况。另外还可以配置发送邮件功能。
4、log模块
主要用来记录用例执行情况，以便于高效的调查用例失败信息以及追踪用例执行情况。
三、自动化框架的设计和实现
1、需求分析
首先我们的测试对象是一个web平台，基于此平台设计的框架要包含测试用例管理、测试执行控制器、测试报告以及测试日志的生成。
2、设计和实现
页面管理
假设测试web对象为一个典型单页面应用，所以我们采用页面模式。页面模式是页面与测试用例之间的纽带，它将每个页面抽象成一个单独的类，为测试用例提供页面元素的定位和操作。
BaseClass作为父类只包含driver成员变量，用来标识Selenium中的WebDriver，以便在子类中定位页面元素。LoginClass和PageClass作为子类，可以提供页面元素的定位和操作方法。比如登录页面。
从页面看，需要操作的元素分别为：登录用户名、密码、下次自动登录和登录按钮。具体实现代码如下：
LoginClass继承自BaseClass,并进行登录的元素定位以及操作实现。代码中定位了username和password，并添加了设置用户名和密码的操作。
公共库模块
公共库模块是为创建测试用例服务的，主要包括常量、公共函数、日志、报告等。
测试用例信息类用来标识测试用例，并且包括执行用例、执行结果信息，主要包括以下字段。
日志主要用来记录测试用例执行步骤及产生的错误信息，不同的信息有不同的日志级别，比如Information、Warning、Critical和Debug。由于每个测试用例产生的日志条目比较少，所以在测试框架中只利用了最高级别的日志打印，即Debug级别，该级别也会将其他所有的日志级别的信息同样打印出来。在具体的实现中引用了Python标准库中的logging类库，以便更方便的控制日志输出。
测试用例仓库
用例仓库主要用来组织自动化测试用例。每条测试用例都被抽象成一个独立的类，并且均继承自unittest.TestCase类。 Python中的unittest库提供了丰富的测试框架支持，包括测试用例的setUp和tearDown方法，在实现用例的过程中可以重写。依托页面管理和公共库模块实现的页面方法和公共函数，每一个测试用例脚本的书写都会非常清晰简洁。
从这个测试用例中，我们可以看到
- Setup中定义了执行测试用例前的一些实例化工作
- tearDown对执行完测试做了清理和写日志文件工作
- 测试步骤、测试数据和测试检查点非常清晰，易修改（比如用户名密码）
- 日志级别仅有Debug，所以写日志仅需用同一Log方法
3、用例执行模块
执行模块主要用来控制测试用例脚本的批量执行，形成一个测试集。用例的执行引用了Python标准库中的subprocess来执行nosetests的shell命令，从而执行给定测试用例集中的用例。测试用例集是一个简单的纯文本文件，实现过程中利用了.txt文件testcases.txt。
用例前没有"#"标记的测试用例脚本会被执行，而有"#"标记的则会被忽略，这样可以很方便的控制测试集的执行，当然也可以创建不同的文件来执行不同的测试集。
四、需要改进的模块
对于现有实现的测试框架，已经可以满足web对象的自动化需求，但还是有些可以改进提高的地方，比如：
部分用例可以尝试数据驱动。
二次封装selenium的By函数，以便更高效定位元素。
没有进行持续化集成。
五、总结
基于Selenium实现的web自动化测试框架不仅轻量级而且灵活，可以快速地开发自动化测试用例，结合本篇的框架设计和一些好的实践，希望对大家以后的web自动化框架的设计和实现有所帮助。