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曲鸟全栈UI自动化教学(一)：基于页面元素定位自动化的不足和图像识别匹配自动化的优势分析

曲鸟发表于 2021/12/02 14:58:48 2021/12/02

【摘要】一、基于元素定位自动化的不足分析常用的Web自动化测试方法往往都是基于元素定位的方式来进行的，比如热门的selenium、appium都是基于这种方式的。但随着react、vue的普及，以及element、antd等组件库的出现，通过元素定位的方式就出现了一些不足了。为什么这样说呢？我们举一个简单的例子来说明：下面是通过antd组件库来实现的一个小Demo，页面有两个按钮：【添加用户】、【...

一、基于元素定位自动化的不足分析

常用的Web自动化测试方法往往都是基于元素定位的方式来进行的，比如热门的selenium、appium都是基于这种方式的。

但随着react、vue的普及，以及element、antd等组件库的出现，通过元素定位的方式就出现了一些不足了。

为什么这样说呢？我们举一个简单的例子来说明：

下面是通过antd组件库来实现的一个小Demo，页面有两个按钮：【添加用户】、【修改用户】：

点击它们会打开用户资料的弹窗，弹窗里他们都有两个相同的【确认】按钮。

通常，如果 HTML id是唯一且不会变化时，使用id选择器是定位元素的首选方法。它们往往工作得非常快，并且放弃了复杂的 DOM 遍历带来的大量处理。如果唯一 ID 不可用，则通过CSS 选择器或Xpath选择器就变成首选方法了。（XPath性能比CSS慢一些）

下图是上述两个确定按钮的元素地址，无论标签、文本信息、还是class都是完全一样的，因为都来源antd组件库的同一组件。所以它们没有任何区别，这个时候就无法通过id选择器来定位，只能通过XPATH或CSS来定位了。

这个时候有的小伙伴会根据两个【确定】按钮所属层级不同（一个index是1一个index是2,）来进行定位。例如下面的代码:

先打开添加用户的弹窗，获取【确定】按钮的xpath地址：

/html/body/div[2]/div/div[2]/div/div[2]/div[3]/button[2]

再打开修改用户弹窗，获取它的【确定】按钮的xpath地址：

/html/body/div[3]/div/div[2]/div/div[2]/div[3]/button[2]

可以明显的发现：它们的div层级不一样,一个是div[3]一个是div[2]，其他属性都是一样的。这样能够执行成功，也能区分出两个按钮！

但是，他们两个按钮所在的层级可不固定的是div[3]和div[2]！div[3]可能是【修改用户】弹窗，也可能是【创建用户】弹窗。它是动态的！

如果你先打开的是【修改用户】的弹窗而不是【创建用户】的弹窗，那它的【确定】按钮所在的div层级就会是div[2]不再是div[3]！

这样就与之前【添加用户】弹窗的层级产生了冲突，之前我们的用例中div[2]的元素指向的是【添加用户】的弹窗，但现在div[2]就变成【修改用户】的弹窗了，当你再次执行时就会出现问题！

所以另外更好的解决方法则是Xpath的复合条件定位，比如下面的代码，先选择class为ant-modal-root的div，然后找到它下面class为ant-modal-wrap并且style属性不含有none关键字的div，再找到该div下面按钮文本为确定的按钮

//div[@class="ant-modal-root"]/div[(@class="ant-modal-wrap") and not(contains(@style,"none"))]//button/span[text()="确 定"]

这样就不会因为弹窗层级变化导致定位失败的原因了，还达到了元素地址复用性的目的（两个弹窗共用一个Xpath元素地址）。

但如果有子弹窗的情况下，上面的写法又会失效：

分析上述DOM元素会发现，图片中的两个弹窗无法再通过style中是否存在none来区分了，因为他们都可见，并且分析发现只有aria-labelledby的值不一样：

我们当然可以根据不同的属性,例如上述弹窗的标题不同来区分他们，但这样每个弹窗中的按钮就都需要写一次不同的元素地址。如果为了复用性考虑，我写了如下的代码来实现：

elements=driver.find_elements(
    By.XPATH,'//div[@class="ant-modal-root"]/div[(@class="ant-modal-wrap") and not(contains(@style,'
             '"none"))]//button/span[text()="确 定"]')
 for ele in elements:
        if ele.is_displayed():
            if ele.is_enabled():
                try:
                    ele.click()
                except ElementClickInterceptedException:
                    pass

先获取可见的【确定】按钮对象，然后遍历点击，如果点击报错的话就跳过 （报错是因为有遮罩挡住就会报错，只有页面最前的元素会可点击，刚好达到我们的目的），达到了一个元素地址三个【弹窗】的复用。

但即便这样，同样存在着下面这些不足：

DOM结构如果很大，执行会变慢，性能损耗；
为了复用性会有更多的代码逻辑判断，性能损耗；
页面代码发生修改可能需要重新定位元素，修改脚本或用例；
编写脚本或用例时，需要去分析DOM结构，调试代码，增加时间成本；
有iframe和多页面时需要单独切换；
有一定的学习成本；

这样分析下来，维护成本依然不低！那有没有解决方案呢？

肯定是有的，不然我也不会写这篇文章了！

二、解决方案

1. 讲解与演示

我们可以使用图像匹配来定位它，比如网易团队开源的airtest，类似于上述弹窗嵌套有多个【确定】按钮的情况，我们只需要截取一张【确定】按钮的图片，就能解决无数重复的确定按钮的定位了！哪怕页面代码进行了调整，只要你的按钮样式不变，还是原来的按钮的样子，也无须重新调整脚本和代码了！

这是我通过图像匹配的执行效果:

两个【确定】按钮完全共用的是一张图片

2. 实践教学

现在跟着我一起从0开始利用airtest写一个简单的图像识别测试脚本吧

需求

编写一个程序，它会通过图像识别执行点击百度的【新闻】，然后点击【互联网】这两步操作

具体步骤

1.先安装airtest

pip install airtest -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple

2.创建一个项目，并输入如下代码：

from airtest.core.api import *

news_path = 'news.png'
internet_path = 'internet.png'
connect_device('Windows:///')
ST.CVSTRATEGY = ["surf", "tpl"]
ST.FIND_TIMEOUT = 2
touch(Template(news_path))
touch(Template(internet_path))