【UI自动化-3】UI自动化元素操作专题
前言
在熟悉了元素定位之后，我们接下来就要学习对定位到的元素进行操作这项内容了。我简要做了个总结，如下图：
1 基本操作
元素的基本操作有很多，常用的有三个：click（点击）、clear（清空）、sendkeys（输入内容）、submit（提交）。何为基本操作，即这些方法在WebElement接口类中定义，通过实例化的WebElement直接调用。
void click()：单击目标元素。void submit()：提交当前form（表单）内容到远程服务器，注意是特定于表单元素而言的。void sendKeys(CharSequence... keysToSend)：使用此方法模拟键入元素，这可能会设置元素的值。一般是对文本输入元素进行此操作，否则会报错org.openqa.selenium.ElementNotInteractableException: element not interactablevoid clear()：如果此元素是文本输入元素（INPUT型元素和TEXTAREA元素），则将清除该值。对其他元素没有影响。此方法并不会触发鼠标和键盘操作。String getTagName()：获取并返回此元素的tagName（String类型）。String getAttribute(String name)：获取并返回当前元素的给定属性的值（String类型）。boolean isSelected()：确定是否选择了此元素。此操作仅适用于输入元素，如checkboxes（复选框）、options in a select（下拉选择框中的选项） 和radio buttons（单选框按钮）boolean isEnabled()：元素当前是否已启用？除了禁用的输入元素之外的内容，通常都会返回true。String getText()：获取此元素及子元素的可见（即不被CSS隐藏）内文本，不带任何前导或尾随空格。boolean isDisplayed()：是否显示此元素？Point getLocation()：获取并返回此元素的左上角在页面上的位置（以一组x,y轴坐标值表示）。Dimension getSize()：获取并返回此元素的高度和宽度（一对整型像素值，如332,450）Rectangle getRect()：呈现元素的位置和大小。String getCssValue(String propertyName)：获取并返回此元素给定CSS属性的值（String类型）
2 select操作
select，即下拉选择框，这类元素的操作一般是选中select中的某一项，selenium中的Select类提供了很多对select元素的操作方法。
首先，从Select类的有参构造函数可以看出，在初始化一个select时，需要WebElement作为入参。接下来，我们看看，Select类提供了哪些函数吧。
首先，我们最关心的当然是，下拉选择的相关方法，其中单选3个方法：
void selectByVisibleText(String text)：使用可见文本来选中某一项void selectByIndex(int index)：使用索引来选中某一项void selectByValue(String value)：使用value来选中某一项
相对应的，多选也有4个方法（当然多选需要select标签的multiple属性的值为multiple）：
void deselectAll()：选中所有项void deSelectByVisibleText(String text)：使用可见文本来选中某一项。void deSelectByIndex(int index)：使用索引来选中某一项。void deSelectByValue(String value)：使用value来选中某一项。
另外，还提供一些其他方法：
boolean isMultiple()：此select元素的multiple属性的值是否为multiple？List：返回此getOptions() select元素所有的项。List：返回此getAllSelectedOptions() select元素所有选中状态的项的集合。WebElement getFirstSelectedOption()：返回此select元素第一个选中状态的项。setSelected(WebElement option, boolean select)：使得此select元素的某项被点击（从而被选中），这个方法是下拉选择的相关方法的核心实现方法。
下面用一个实例演示一下select的操作。
示例代码-select-1：
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>UI自动化测试页面</title>
</head>
<body>
<div id="div">
<select id="city" multiple="multiple">
<option value="">请选择一个城市</option>
<option value="010" selected>北京</option>
<option value="021">上海</option>
<option value="0571">杭州</option>
</select>
</div>
</body>
</html>
实现代码-select-1：
import org.openqa.selenium.By;
import org.openqa.selenium.WebDriver;
import org.openqa.selenium.WebElement;
import org.openqa.selenium.chrome.ChromeDriver;
import org.openqa.selenium.support.ui.Select;
/**
* @author muguozheng
* @date 2020/4/18 17:56
* @Description: 元素定位测试
* @modify
*/
public class ElementTest {
public static void main(String[] args) {
// 指定浏览器驱动的路径
String driverPath = "E:/source/driver/chromedriver_80_2.exe";
System.setProperty("webdriver.chrome.driver", driverPath);
// 创建一个chrome driver
WebDriver driver = new ChromeDriver();
// 页面最大化
driver.manage().window().maximize();
try {
// 访问测试页面-路径改成自己的
driver.get("file:///E:/project/automation/src/test/java/test.html");
// 获取select元素
WebElement element = driver.findElement(By.cssSelector("#city"));
// 实例化一个select
Select select = new Select(element);
select.selectByVisibleText("上海");
// 增加延时以便观察
Thread.sleep(3000);
select.selectByIndex(3);
Thread.sleep(3000);
select.selectByValue("010");
Thread.sleep(5000);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
driver.quit();
}
}
}
3 页面跳转
这里的页面跳转是广义上的，包括跳转到window（新页面）、frame、alert弹窗等。在selenium中，是借助switchTo()函数完成的。我们查看源码，发现switchTo()函数的返回值是TargetLocator，这是接口类WebDriver的一个内部接口，这个内部接口定义一系列跳转方法。
这些方法的返回值都是WebDriver，我们可以理解为driver的焦点发生了转移。因此，有一点需要留意，既然焦点转移到了新的页面上，那么想要定位原页面的元素，就要跳转回去。
3.1 frame跳转
WebDriver frame(int index)：根据索引获取frameWebDriver frame(String nameOrId)：根据name或id获取frameWebDriver frame(WebElement frameElement)：根据WebElement（也就是可以用xpath、css等定位到frame元素作为参数）获取frameWebDriver parentFrame()：转移焦点到父级内容，如果当前内容是顶级内容，将不发生变化。
下面进行实例演示。
页面代码-frame-1：
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>UI自动化测试页面</title>
</head>
<body>
<div id="div">
<select id="city">
<option value="">请选择一个城市</option>
<option value="010">北京</option>
<option value="021">上海</option>
<option value="0571">杭州</option>
</select>
</div>
<iframe style="height:1000px;width:100%" id="myIframe" src="http://www.baidu.com"></iframe>
</body>
</html>
实现代码-frame-1：
import org.openqa.selenium.By;
import org.openqa.selenium.WebDriver;
import org.openqa.selenium.chrome.ChromeDriver;
import org.openqa.selenium.support.ui.Select;
public class ElementTest {
public static void main(String[] args) {
// 指定浏览器驱动的路径
String driverPath = "E:/source/driver/chromedriver_80_2.exe";
System.setProperty("webdriver.chrome.driver", driverPath);
// 创建一个chrome driver
WebDriver driver = new ChromeDriver();
// 页面最大化
driver.manage().window().maximize();
try {
// 访问测试页面
driver.get("file:///E:/project/automation/src/test/java/test.html");
// 跳转到frame
// driver.switchTo().frame("myIframe") 通过nameOrId跳转
// frame(WebElement frameElement)方式跳转
driver.switchTo().frame(driver.findElement(By.xpath("//*[@id='myIframe']")));
// 在frame中进一步操作
driver.findElement(By.id("kw")).sendKeys("测试");
Thread.sleep(3000);
// 跳转回父级页面
driver.switchTo().parentFrame();
Select select = new Select(driver.findElement(By.id("city")));
select.selectByValue("010");
Thread.sleep(5000);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
driver.quit();
}
}
}
3.2 窗口跳转
当我们点击了a标签元素时，会触发打开链接页面的事件，有两种情形：
- 在当前窗口加载新页面内容
- 新建一个窗口加载新页面内容，这种情况在
a标签有target="_blank"时触发
当发生第2种情况时，同上文的frame类似，由于driver的焦点还停留在原窗口，我们在新窗口的页面上定位元素时，自然会产生错误，因此引出driver焦点跳转问题。
selenium提供了唯一的窗口跳转方法：WebDriver window(String nameOrHandle)，方法的入参nameOrHandle意为窗口名称（name）或句柄（handle），但查看源码和很多资料也没弄清楚窗口的name是什么，只好先研究一下handle了。
通过handle跳转窗口有3种思路：
- 先记录当前窗口句柄记为句柄1（
String getWindowHandle()），打开新页面后获取所有窗口句柄的集合，遍历此集合，与句柄1不同则跳转该句柄所指向的窗口。 - 打开新的页面后获取当前所有窗口句柄（
Set），通过索引（越晚打开的窗口，其索引越大）来跳转到目标窗口。getWindowHandles() - 打开新的页面后获取当前所有窗口句柄，通过窗口标题（
title）来跳转到目标窗口。
下面通过一个例子来进行演示，我们要实现的场景是：
- 打开【UI自动化测试页面】，点击超链接，在新窗口打开【UI自动化-新页面】。
- 在【UI自动化-新页面】的输入框输入"新页面"。
- 返回【UI自动化测试页面】，在输入框输入【原页面】。
页面代码-window-1：
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>UI自动化测试页面</title>
</head>
<body>
<div id="div">
<a id="new_page" target="_blank" href="file:///E:/project/58coin/automation/src/test/java/testNew.html">点击跳转新页面</a>
</div>
<div style="margin-top: 10px">
<input type="text" id="input">
</div>
</body>
</html>
页面代码-window-2：
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>UI自动化-新页面</title>
</head>
<body>
<div>
<input type="text" id="new_input">
</div>
</body>
</html>
实现代码-window-1（句柄对比方式）：
import org.openqa.selenium.By;
import org.openqa.selenium.WebDriver;
import org.openqa.selenium.chrome.ChromeDriver;
import java.util.Set;
public class ElementTest {
public static void main(String[] args) {
// 指定浏览器驱动的路径
String driverPath = "E:/source/driver/chromedriver_80_2.exe";
System.setProperty("webdriver.chrome.driver", driverPath);
// 创建一个chrome driver
WebDriver driver = new ChromeDriver();
// 页面最大化
driver.manage().window().maximize();
try {
// 访问测试页面
driver.get("file:///E:/project/automation/src/test/java/test.html");
// 获取当前窗口句柄
String handlePresent = driver.getWindowHandle();
// 点击超链接打开新页面
driver.findElement(By.id("new_page")).click();
// 遍历句柄集合，与handlePresent不同，则是新窗口，跳转并结束遍历
Set<String> handles = driver.getWindowHandles();
for (String handle : handles) {
if (!handle.equals(handlePresent)) {
driver.switchTo().window(handle);
break;
}
}
System.out.println("当前页面title:" + driver.getTitle());
driver.findElement(By.cssSelector("#new_input")).sendKeys("新页面");
Thread.sleep(1000); // 暂停1s以便观察
// 跳转到原来窗口
driver.switchTo().window(handlePresent);
System.out.println("当前页面title:" + driver.getTitle());
driver.findElement(By.id("input")).sendKeys("原页面");
Thread.sleep(5000);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
driver.quit();
}
}
}
实现代码-window-2（索引方式）：
import org.openqa.selenium.By;
import org.openqa.selenium.WebDriver;
import org.openqa.selenium.chrome.ChromeDriver;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Set;
public class ElementTest {
public static void main(String[] args) {
// 指定浏览器驱动的路径
String driverPath = "E:/source/driver/chromedriver_80_2.exe";
System.setProperty("webdriver.chrome.driver", driverPath);
// 创建一个chrome driver
WebDriver driver = new ChromeDriver();
// 页面最大化
driver.manage().window().maximize();
try {
// 访问测试页面
driver.get("file:///E:/project/automation/src/test/java/test.html");
// 点击超链接打开新页面
driver.findElement(By.id("new_page")).click();
Set<String> winSet = driver.getWindowHandles();//获取所有句柄
List<String> winList = new ArrayList<String>(winSet);//转成list列表
// 跳转到最新打开的窗口
driver.switchTo().window(winList.get(winList.size() - 1));
System.out.println("当前页面title:" + driver.getTitle());
driver.findElement(By.cssSelector("#new_input")).sendKeys("新页面");
Thread.sleep(1000); // 暂停1s以便观察
// 跳转到倒数第二个打开的窗口
driver.switchTo().window(winList.get(winList.size() - 2));
System.out.println("当前页面title:" + driver.getTitle());
driver.findElement(By.id("input")).sendKeys("原页面");
Thread.sleep(5000);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
driver.quit();
}
}
}
实现代码-window-3（标题方式）：
import org.openqa.selenium.By;
import org.openqa.selenium.WebDriver;
import org.openqa.selenium.chrome.ChromeDriver;
import java.util.Set;
public class ElementTest {
public static void main(String[] args) {
// 指定浏览器驱动的路径
String driverPath = "E:/source/driver/chromedriver_80_2.exe";
System.setProperty("webdriver.chrome.driver", driverPath);
// 创建一个chrome driver
WebDriver driver = new ChromeDriver();
// 页面最大化
driver.manage().window().maximize();
try {
// 访问测试页面
driver.get("file:///E:/project/automation/src/test/java/test.html");
// 点击超链接打开新页面
driver.findElement(By.id("new_page")).click();
// 获取窗口句柄的集合（set）
Set<String> handles = driver.getWindowHandles();
// 遍历并通过title判断目标窗口
for (String handle : handles) {
if (driver.switchTo().window(handle).getTitle().contains("UI自动化-新页面")) {
driver.switchTo().window(handle);
break;
}
}
System.out.println("当前页面title:" + driver.getTitle());
driver.findElement(By.cssSelector("#new_input")).sendKeys("新页面");
Thread.sleep(1000); // 暂停1s以便观察
// 遍历并通过title判断目标窗口
for (String handle : handles) {
if (driver.switchTo().window(handle).getTitle().contains("UI自动化测试页面")) {
driver.switchTo().window(handle);
break;
}
}
System.out.println("当前页面title:" + driver.getTitle());
driver.findElement(By.id("input")).sendKeys("原页面");
Thread.sleep(5000);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
driver.quit();
}
}
}
3.3 alert跳转
alert弹窗本质是js原生代码，不是标签元素，并且一个页面中最多有且仅有一个alert弹窗，如果页面中出现了alert弹窗，一定要先处理它，不然无法进行其他操作。alert弹窗切换的操作非常简单。
Alert接口中提供了以下几个方法：
void dismiss()：点击弹窗的取消按钮void accept()：点击弹窗的确认按钮String getText()：获取弹窗的文本内容void sendKeys(String keysToSend)：向弹窗中输入内容
下面演示一个示例：
页面代码-alert-1：
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>UI自动化测试页面</title>
<script type="text/javascript">
function display_alert() {
alert("I am an alert box!!")
}
</script>
</head>
<body>
<div>
<input type="button" id="alert" onclick="display_alert()" value="Display alert box"/>
<input type="text" id="input">
</div>
</body>
</html>
实现代码-alert-1：
import org.openqa.selenium.By;
import org.openqa.selenium.WebDriver;
import org.openqa.selenium.chrome.ChromeDriver;
public class ElementTest {
public static void main(String[] args) {
// 指定浏览器驱动的路径
String driverPath = "E:/source/driver/chromedriver_80_2.exe";
System.setProperty("webdriver.chrome.driver", driverPath);
// 创建一个chrome driver
WebDriver driver = new ChromeDriver();
// 页面最大化
driver.manage().window().maximize();
try {
// 访问测试页面
driver.get("file:///E:/project/automation/src/test/java/test.html");
// 点击弹窗按钮
driver.findElement(By.id("alert")).click();
// 弹窗确定：没有这一步处理，后续操作将报错
driver.switchTo().alert().accept();
// 输入框输入内容
driver.findElement(By.id("input")).sendKeys("测试");
Thread.sleep(5000);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
driver.quit();
}
}
}
4 鼠标操作
在selenium中，所有的鼠标操作的实现全部由Actions类提供。首先，Actions类提供了多个有参构造方法：
public Actions(WebDriver driver)
public Actions(Keyboard keyboard, Mouse mouse)
public Actions(Keyboard keyboard)
但后两个构造方法只是扩展方法，很少用。第一个构造方法才是最重要的，它的入参是当前的WebDriver。
再让我们看一下这个类提供了哪些操作鼠标的方法：
Actions clickAndHold(WebElement target)：在特定元素上单击鼠标左键（不释放）Actions release(WebElement target)：在特定元素上释放鼠标左键Actions doubleClick(WebElement target)：在特定元素上双击鼠标左键Actions moveToElement(WebElement target)：移动鼠标指针到特定元素Actions contextClick(WebElement target)：在特定元素上右键单击Actions dragAndDrop(WebElement source, WebElement target)：拖拽元素void perform()：执行具体的操作。前面6个方法都是声明一个操作，只有调用perform()后才会真正执行操作。
下面以拖拽元素做一下鼠标操作的演示：
import org.openqa.selenium.By;
import org.openqa.selenium.WebDriver;
import org.openqa.selenium.WebElement;
import org.openqa.selenium.chrome.ChromeDriver;
import org.openqa.selenium.interactions.Actions;
public class ElementTest {
public static void main(String[] args) {
// 指定浏览器驱动的路径
String driverPath = "E:/source/driver/chromedriver_80_2.exe";
System.setProperty("webdriver.chrome.driver", driverPath);
// 创建一个chrome driver
WebDriver driver = new ChromeDriver();
// 页面最大化
driver.manage().window().maximize();
try {
// 访问测试页面
driver.get("https://www.runoob.com/try/try-cdnjs.php?filename=jqueryui-api-droppable");
// 跳转到右侧iframe
driver.switchTo().frame("iframeResult");
WebElement source = driver.findElement(By.id("draggable"));
WebElement target = driver.findElement(By.id("droppable"));
Actions actions = new Actions(driver);
actions.dragAndDropBy(source, 110, 120).perform();
Thread.sleep(2000); // 延时以观察效果
actions.dragAndDrop(source, target).perform();
Thread.sleep(5000);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
driver.quit();
}
}
}
5 键盘操作
对于键盘的模拟操作，Actions 类中有提供 keyUp(CharSequence key)、keyDown(CharSequence key)、sendKeys(CharSequence key) 等方法来实现。
另外在Keys类中，提供了很多模拟按键，如BACK_SPACE、ENTER等。
对于普通键盘，使用 sendKeys(CharSequence key) 就可以实现：
Actions action = new Actions(driver);
action.sendKeys(Keys.BACK_SPACE);// 模拟按下并释放 BACK_SPACE键
action.sendKeys(Keys.ENTER);// 模拟按下并释放回车键
而对于修饰键，在 WebDriver 中需要用到 KeyDown(theKey)、keyUp(theKey) 方法来操作。
Actions action = new Actions(driver);
action.keyDown(Keys.CONTROL);// 按下 Ctrl 键
action.keyDown(Keys.SHIFT);// 按下 Shift 键
action.keyDown(Key.ALT);// 按下 Alt 键
action.keyUp(Keys.CONTROL);// 释放 Ctrl 键
action.keyUp(Keys.SHIFT);// 释放 Shift 键
action.keyUp(Keys.ALT);// 释放 Alt 键
修饰键是键盘上的一个或者一组特别的键，包括Shift、Ctrl、Alt(Option)、AltGr、Windows logo、Command、FN(Function)等，与一般按键同时使用的时候，用来临时改变一般键盘的普通行为。
我们发现， Actions 类和WebElement 类都有一个sendKeys(CharSequence key)方法，这两个方法对于一般的输入操作基本上相同，不同点在于以下几点：
Actions中的sendKeys(CharSequence key)对于修饰键 (Modifier Keys) 的调用并不会释放，也就是说当调用actions.sendKeys(Keys.ALT)、actions.sendKeys(Keys.CONTROL)、action.sendKeys(Keys.SHIFT)的时候，相当于调用 actions.keyDown(keysToSend)，而如果在现实的应用中想要模拟按下并且释放这些修饰键，应该再调用action.sendKeys(keys.NULL)来完成这个动作。- 当
Actions的sendKeys(keysToSend)执行完之后，焦点就不在当前元素了。所以我们可以使用 sendKeys(Keys.TAB) 来切换元素的焦点，从而达到选择元素的作用，这个最常用到的场景就是在用户名和密码的输入过程中。
下面以一个百度搜索测试的例子来演示键盘操作：
import org.openqa.selenium.By;
import org.openqa.selenium.Keys;
import org.openqa.selenium.WebDriver;
import org.openqa.selenium.WebElement;
import org.openqa.selenium.chrome.ChromeDriver;
import org.openqa.selenium.interactions.Actions;
public class ElementTest {
public static void main(String[] args) {
// 指定浏览器驱动的路径
String driverPath = "E:/source/driver/chromedriver_80_2.exe";
System.setProperty("webdriver.chrome.driver", driverPath);
// 创建一个chrome driver
WebDriver driver = new ChromeDriver();
// 页面最大化
driver.manage().window().maximize();
try {
// 访问测试页面
driver.get("http://www.baidu.com");
WebElement input = driver.findElement(By.id("kw"));
input.sendKeys("测试试");
// 按下退格键删除最后一个字
input.sendKeys(Keys.BACK_SPACE);
Thread.sleep(1000);
Actions actions = new Actions(driver);
// 按下回车键
actions.sendKeys(Keys.ENTER).perform();
Thread.sleep(15000);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
driver.quit();
}
}
}
6 元素等待
在UI自动化执行过程中，如果页面或元素没有加载完成，就进行下一步操作，无疑是会抛出异常的，因此selenium提供了多种元素等待的方法。
6.1 隐式等待
隐式等待是一种全局设置，在driver的整个生命周期都有效，设置方式如下：
driver.manage().timeouts().implicitlyWait(20, TimeUnit.SECONDS);
按源码解释，驱动程序会轮询页面，直到找到该元素（找到后立即执行下一步）或超时（抛出org.openqa.selenium.NoSuchElementException）。这种设置应该谨慎，充分考虑Xpath等方式定位元素较慢的可能性。
6.2 显式等待
显示等待相对于隐式等待更加灵活，能针对各个元素进行单独的设置。只有满足显式等待的条件满足，测试代码才会继续向后执行后续的测试逻辑，如果超过设定的最大显式等待时间阈值， 这测试程序会抛出异常。
等待方法由ExpectedConditions类提供，常用的有以下几个（E代表ExpectedCondition）：
E：判断标题是否是给定标题。titleIs(final String title) E:判断标题是否包含给定标题。titleContains(final String title) E：判断页面元素在页面中存在。presenceOfElementLocated(final By locator) E：给定元素中是否包含特定的文本。textToBePresentInElement(final WebElement element, final String text) E：判断给定元素是否可点击。elementToBeClickable(final By locator) E：判断给定元素是否处于选中状态。elementToBeSelected(WebElement element)
还有非常多的其他判断方法，可以根据场景灵活选用。下面以百度搜索为例，演示显示等待的使用：
import org.openqa.selenium.By;
import org.openqa.selenium.WebDriver;
import org.openqa.selenium.chrome.ChromeDriver;
import org.openqa.selenium.support.ui.ExpectedConditions;
import org.openqa.selenium.support.ui.WebDriverWait;
public class ElementTest {
public static void main(String[] args) {
// 指定浏览器驱动的路径
String driverPath = "E:/source/driver/chromedriver_80_2.exe";
System.setProperty("webdriver.chrome.driver", driverPath);
// 创建一个chrome driver
WebDriver driver = new ChromeDriver();
// 页面最大化
driver.manage().window().maximize();
try {
// 设定显示等待时间为3s
WebDriverWait wait = new WebDriverWait(driver, 3);
// 访问测试页面
driver.get("http://www.baidu.com");
// 设置By.id("abc")这个元素加载完成才进行下一步，最多等待3s，否则抛出异常
wait.until(ExpectedConditions.presenceOfElementLocated(By.id("abc")));
driver.findElement(By.id("kw")).sendKeys("测试");
Thread.sleep(5000);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
driver.quit();
}
}
}