Selenium 自动化测试实战——从理论到 Java+TestNG 上机全链路覆盖（含悦购图书商城实战）

cpyaxjq

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cpyaxjq · 2026-06-30 21:35:36 发布

Selenium 自动化测试实战——从理论到 Java+TestNG 上机全链路覆盖（含悦购图书商城实战）

本文基于 Selenium 自动化测试课程 11 章内容体系，结合华为云 ECS 集群真实服务器部署的【悦购图书商城】被测系统，完整覆盖从自动化测试理论、Selenium 家族与 WebDriver 原理、环境搭建、浏览器操作、元素定位与操作、特殊 API、WebDriver 高级场景、TestNG 框架、Allure 报告、数据驱动到 POM 设计模式的全流程实战。

实战环境：在华为云 Linux 服务器上使用 Chrome 149 + ChromeDriver 149 + Selenium 4.27.0 + TestNG 7.10.2 + Maven 3.8.7 进行无头模式（headless）自动化测试实战，全程对照课程知识点编写可运行的 Java 代码。

服务器环境：华为云 FlexusX x2e.8u.16g × 4 台 | Ubuntu 24.04 | Python 3.12 + Flask 3.1.3 (被测系统) | JDK 17 + Chrome 149 + Selenium 4.27 (测试执行)

预备章课程导学
第一章自动化测试基础
第二章 Selenium 家族介绍和环境搭建
第三章浏览器相关操作
第四章页面元素的定位和操作
第五章测试对象的特殊操作 API
第六章 WebDriver 高级场景应用
第七章 TestNG 测试框架
第八章使用 Allure 生成美观的测试报告
第九章 TestNG 的参数化和数据驱动
第十章 POM 设计模式
第十一章持续集成
附录踩坑记录与速查

实战环境架构

                        ┌──────────────────────────────────────────────────────┐
                        │         华为云 ECS 集群 (ecs-7b33)                    │
                        │       FlexusX x2e.8u.16g × 4 台 | Ubuntu 24.04       │
                        │                                                      │
  自动化测试工程师 ────→│  ┌──────────────┐    ┌──────────────┐               │
  (Maven CLI / IDE)     │  │   perf-01    │    │   perf-02    │               │
                        │  │  被测系统 SUT │    │ Selenium测试 │               │
                        │  │  悦购图书商城  │    │ Chrome+Driver│               │
                        │  │  Flask :5000  │    │ Maven+TestNG │               │
                        │  │  113.44.130.135│   │ 113.44.152.163│              │
                        │  └──────────────┘    └──────────────┘               │
                        │                                                      │
                        │  ┌──────────────┐    ┌──────────────┐               │
                        │  │   perf-03    │    │   perf-04    │               │
                        │  │  监控服务器   │    │  CI/CD+报告  │               │
                        │  │ 124.70.88.238 │    │  1.92.79.225 │               │
                        │  └──────────────┘    └──────────────┘               │
                        └──────────────────────────────────────────────────────┘

  Selenium 自动化测试流程:
  ┌───────────┐   ┌──────────────┐   ┌──────────────┐   ┌──────────────┐
  │  TestNG    │──→│ ChromeDriver │──→│   Chrome     │──→│ 悦购图书商城 │
  │ testng.xml │   │ (headless)   │   │ (无头模式)   │   │ Flask :5000  │
  │ @Test注解  │   │ 149.0.7827   │   │ 149.0.7827   │   │ 113.44.130   │
  └───────────┘   └──────────────┘   └──────────────┘   └──────────────┘
         │                                                      │
         ▼                                                      │
  ┌──────────────┐   ┌──────────────┐                          │
  │  Allure      │   │  POM模式     │                          │
  │  HTML报告    │   │  PageFactory │                          │
  │  截图+数据   │   │  @FindBy    │                          │
  └──────────────┘   └──────────────┘                          │

服务器 IP 一览

节点	公网 IP	私网 IP	用途	关键软件
perf-01	113.44.130.135	192.168.0.9	被测系统 (SUT)	Python 3.12.3 + Flask 3.1.3 + SQLite
perf-02	113.44.152.163	192.168.0.74	Selenium 测试执行	JDK 17 + Maven 3.8.7 + Chrome 149 + ChromeDriver 149 + Selenium 4.27.0
perf-03	124.70.88.238	192.168.0.207	监控	Grafana + InfluxDB
perf-04	1.92.79.225	192.168.0.131	CI/CD + 报告	JDK 21 + Maven 3.8.7 + Ant 1.10.14

Maven 项目结构

/opt/selenium-autotest/
├── pom.xml                                    # Maven配置 + Selenium/TestNG依赖
├── testng.xml                                  # TestNG套件配置
└── src/main/java/com/yuegou/
    ├── base/
    │   └── TestBase.java                        # 测试基类 @BeforeClass/@AfterClass
    ├── pages/
    │   ├── HomePage.java                        # 首页POM @FindBy定位
    │   └── LoginPage.java                       # 登录弹窗POM WebDriverWait
    └── tests/
        ├── BrowserAndElementTest.java            # 第3-5章 浏览器+元素+特殊API
        ├── AdvancedScenarioTest.java             # 第6章 高级场景(JS/等待/截图)
        └── DataDrivenTest.java                   # 第9章 @DataProvider数据驱动

预备章课程导学

为什么学 Selenium？ 随着敏捷开发模式普及，手工测试跟不上开发节奏。自动化测试工程师已成为最热门职业之一。Selenium 是业界占比最大的开源自动化测试工具，支持多种编程语言（Java/Python/C#），被互联网公司广泛追捧。

本文学习路径：

理论入门 → 环境搭建 → 浏览器操作 → 元素定位 → 特殊API → 高级场景
    → TestNG框架 → Allure报告 → 数据驱动 → POM模式 → 持续集成

第一章自动化测试基础

1.1 什么是自动化测试

自动化测试（Automated Testing） 是使用工具和脚本代替人工执行测试的过程。核心区别：

维度	手工测试	自动化测试
执行方式	人工点击/输入	脚本驱动浏览器/API
回归成本	每次全量重做	一键运行，零重复劳动
速度	分钟级	秒级（10-100x提速）
可靠性	易疲劳出错	稳定一致，无主观偏差
覆盖面	有限	可实现 100% 回归覆盖

1.2 自动化测试的产生

软件测试起步较晚，多数公司依赖人力叠加，测试工程师常被视为"二等公民"。但敏捷开发使传统手工测试跟不上步伐，引入自动化成为必然。

1.3 自动化测试的优点

提高效率：脚本 7×24 运行，无需人工值守
保证一致性：每次执行路径完全相同
快速反馈：CI/CD 集成后，每次提交自动触发测试
降低成本：长期回归测试节省大量人力

1.4 自动化测试适用的场景

适合自动化的场景：

长期维护项目的回归测试
稳定不变的功能模块
大量重复操作（如数据录入）
需要多浏览器兼容性验证

不适合自动化的场景：

一次性项目 / 探索性测试
界面频繁变更的功能
需要主观判断的 UX 测试

1.5 自动化测试工具分类

工具类型	代表工具	适用场景
Web UI 自动化	Selenium、Playwright、Cypress	浏览器界面测试
API 自动化	Postman/Newman、RestAssured	接口测试
移动端自动化	Appium、Airtest	手机 App 测试
性能测试	JMeter、LoadRunner	负载/压力测试

1.6 自动化测试框架

框架驱动方式：

驱动方式	说明	优劣
数据驱动	测试数据与脚本分离，通过 CSV/Excel 驭动	灵活，易维护
关键字驱动	用关键字表描述操作，非编程人员可用	降低门槛
行为驱动 (BDD)	用自然语言描述行为（Cucumber）	跨角色沟通
混合驱动	组合以上方式	最灵活

本文实战采用数据驱动 + POM 设计模式（混合驱动）。

第二章 Selenium 家族介绍和环境搭建

2.1 Selenium 家族演进

┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                    Selenium 家族演进                         │
│                                                             │
│  Selenium 1.0 (2004)                                       │
│  ├── Selenium Core: JS注入引擎，支持多浏览器                 │
│  ├── Selenium IDE: Firefox录制插件                           │
│  └── Selenium RC: 远程控制，需代理服务器                     │
│      ↓                                                      │
│  Selenium 2.0 (2011)                                       │
│  ├── WebDriver: 直接调用浏览器原生API ← 重大突破             │
│  ├── 合并 RC → WebDriver 成为核心                           │
│      ↓                                                      │
│  Selenium 3.0 (2016)                                       │
│  ├── 移除 RC，WebDriver 统一标准                            │
│  ├── Firefox 改用 GeckoDriver                               │
│  ├── 支持 Safari / Edge                                     │
│      ↓                                                      │
│  Selenium 4.x (2021+)                                      │
│  ├── W3C WebDriver 标准完全兼容                              │
│  ├── Relative Locators 相对定位                              │
│  ├── Chrome DevTools Protocol (CDP)                         │
│  ├── Selenium Manager 自动管理 Driver                        │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘

2.2 WebDriver 工作原理

  ┌───────────┐     JSON Wire Protocol     ┌──────────────┐
  │ Test Code │ ────── HTTP Request ──────→ │ ChromeDriver │
  │ (Java)    │     / W3C WebDriver         │   (Proxy)    │
  │           │ ←──── HTTP Response ─────── │              │
  └───────────┘                              │  ↓ 转发      │
                                             └──────────────┘
                                                  ↓ CDP
                                             ┌──────────────┐
                                             │ Chrome Browser│
                                             │ (实际执行)    │
                                             └──────────────┘

  步骤: Test代码 → JSON请求 → Driver代理 → 浏览器执行 → 返回结果

关键点：WebDriver 不是直接操控浏览器，而是通过 HTTP 协议与 Driver 代理通信，Driver 再通过浏览器原生 API 执行操作。这就是为什么 Selenium 4.x 能完全兼容 W3C 标准。

2.3 实战环境搭建

2.3.1 被测系统部署（perf-01）

# perf-01: 安装 Flask + 创建悦购图书商城
root@perf-01:~# pip3 install --break-system-packages flask flask-restful flask-cors
# ... (省略依赖安装输出)

root@perf-01:~# python3 -c "import flask; print(f'Flask {flask.__version__} OK')"
Flask 3.1.3 OK

# 创建后端 REST API + 前端页面
root@perf-01:~# mkdir -p /opt/bookstore/templates
root@perf-01:~# cat > /opt/bookstore/app.py << 'EOF'
from flask import Flask, jsonify, request, render_template
from flask_restful import Resource, Api
from flask_cors import CORS
import sqlite3, time
# ... (完整代码见附录)
EOF

root@perf-01:~# nohup python3 /opt/bookstore/app.py > /opt/bookstore/app.log 2>&1 &
root@perf-01:~# curl -s http://localhost:5000/api/stats
{"books":15,"code":200,"orders":0,"server_time":"2026-06-30 20:54:44"}

# 前端页面也正常渲染
root@perf-01:~# curl -s http://localhost:5000/ | head -3
<!DOCTYPE html>
<html lang="zh-CN">
<head>

2.3.2 Selenium 测试环境部署（perf-02）

# perf-02: 安装 JDK 17
root@perf-02:~# apt-get install -y openjdk-17-jdk-headless
root@perf-02:~# java -version
openjdk version "17.0.19" 2026-04-21

# 安装 Google Chrome Stable（Ubuntu 24.04 的 chromium-browser 是 snap 包，不适用服务器）
root@perf-02:~# wget -q https://dl.google.com/linux/direct/google-chrome-stable_current_amd64.deb -O /tmp/chrome.deb
root@perf-02:~# dpkg -i /tmp/chrome.deb && apt-get install -f -y
root@perf-02:~# google-chrome-stable --version
Google Chrome 149.0.7827.200

# 安装匹配版本的 ChromeDriver
root@perf-02:~# CHROME_VER=$(google-chrome-stable --version | awk '{print $NF}')
root@perf-02:~# wget -q https://storage.googleapis.com/chrome-for-testing-public/${CHROME_VER}/linux64/chromedriver-linux64.zip -O /tmp/chromedriver.zip
root@perf-02:~# unzip -o /tmp/chromedriver.zip -d /opt/
root@perf-02:~# mv /opt/chromedriver-linux64/chromedriver /usr/local/bin/
root@perf-02:~# chromedriver --version
ChromeDriver 149.0.7827.200 (c35c164b1b6d...)

# 安装 Maven
root@perf-02:~# apt-get install -y maven
root@perf-02:~# mvn --version
Apache Maven 3.8.7
Maven home: /usr/share/maven
Java version: 17.0.19, vendor: Ubuntu

2.3.3 Maven 项目 pom.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"...>
    <groupId>com.yuegou</groupId>
    <artifactId>selenium-autotest</artifactId>
    <version>1.0-SNAPSHOT</version>

    <properties>
        <selenium.version>4.27.0</selenium.version>
        <testng.version>7.10.2</testng.version>
        <allure.version>2.25.0</allure.version>
    </properties>

    <dependencies>
        <!-- Selenium WebDriver -->
        <dependency>
            <groupId>org.seleniumhq.selenium</groupId>
            <artifactId>selenium-java</artifactId>
            <version>${selenium.version}</version>
        </dependency>
        <!-- TestNG -->
        <dependency>
            <groupId>org.testng</groupId>
            <artifactId>testng</artifactId>
            <version>${testng.version}</version>
        </dependency>
        <!-- Allure TestNG -->
        <dependency>
            <groupId>io.qameta.allure</groupId>
            <artifactId>allure-testng</artifactId>
            <version>${allure.version}</version>
        </dependency>
    </dependencies>

    <build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
                <artifactId>maven-surefire-plugin</artifactId>
                <version>3.2.5</version>
                <configuration>
                    <suiteXmlFiles>
                        <suiteXmlFile>testng.xml</suiteXmlFile>
                    </suiteXmlFiles>
                </configuration>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>
</project>

2.4 性能测试计划（自动化测试在项目流程中的位置）

  ┌─────────┐  ┌─────────┐  ┌─────────┐  ┌─────────┐  ┌─────────┐
  │ 需求分析 │→│ 设计编码 │→│ 功能测试 │→│ 自动化   │→│ 持续集成 │
  │         │  │         │  │ (手工)  │  │ (脚本)  │  │ (CI/CD) │
  └─────────┘  └─────────┘  └─────────┘  └─────────┘  └─────────┘
       ↑              ↑           ↑            ↑            ↑
  确定测试范围   开发完成      功能稳定后    编写脚本     Jenkins定时运行
                              才自动化      回归验证     每次提交触发

第三章浏览器相关操作

3.1 四大浏览器驱动下载

浏览器	Driver	下载地址	备注
Chrome	ChromeDriver	https://chromedriver.chromium.org/	本文实战使用
Firefox	GeckoDriver	https://github.com/mozilla/geckodriver	Selenium 3+必须
Edge	EdgeDriver	https://developer.microsoft.com/	Chromium内核
Safari	SafariDriver	macOS 内置	无需下载

3.2 启动和关闭浏览器（实战代码）

TestBase.java —— 测试基类，对应课程 @BeforeClass/@BeforeMethod/@AfterClass/@AfterMethod 注解：

package com.yuegou.base;

import org.openqa.selenium.WebDriver;
import org.openqa.selenium.chrome.ChromeDriver;
import org.openqa.selenium.chrome.ChromeOptions;
import org.testng.annotations.*;
import java.time.Duration;

public class TestBase {
    protected WebDriver driver;
    protected static final String BASE_URL = "http://113.44.130.135:5000";

    @BeforeClass
    public void setUpClass() {
        System.out.println("[BeforeClass] 初始化测试类环境");
    }

    @BeforeMethod
    public void setUp() {
        // ChromeDriver 无头模式（Linux服务器无显示器）
        ChromeOptions options = new ChromeOptions();
        options.addArguments("--headless=new");          // 新版无头模式
        options.addArguments("--no-sandbox");             // root用户必须
        options.addArguments("--disable-dev-shm-usage");  // 避免内存不足
        options.addArguments("--disable-gpu");
        options.addArguments("--window-size=1920,1080");
        options.addArguments("--lang=zh-CN");

        driver = new ChromeDriver(options);
        driver.manage().timeouts().implicitlyWait(Duration.ofSeconds(10));
        driver.manage().window().maximize();
    }

    @AfterMethod
    public void tearDown() {
        if (driver != null) driver.quit();  // quit() 不是 close()!
    }

    @AfterClass
    public void tearDownClass() {
        System.out.println("[AfterClass] 清理完毕");
    }
}

⚠️ 关键踩坑：

无头模式：Linux 服务器必须用 --headless=new（Selenium 4+ 新参数），旧版 --headless 性能差
--no-sandbox：root 用户运行 Chrome 必须加此参数，否则启动失败
--disable-dev-shm-usage：Docker/小内存服务器避免 /dev/shm 不足崩溃
quit() vs close()：quit() 关闭所有窗口并释放资源；close() 只关当前窗口，Driver 进程残留

3.3 TestNG 常用注解速查

注解	执行时机	用途
`@BeforeSuite`	套件开始前	全局初始化（数据库连接等）
`@BeforeClass`	测试类开始前	类级初始化（读取配置等）
`@BeforeMethod`	每个测试方法前	启动浏览器
`@AfterMethod`	每个测试方法后	关闭浏览器
`@AfterClass`	测试类结束后	清理类级资源
`@AfterSuite`	套件结束后	全局清理
`@Test`	测试方法	标记测试用例

执行顺序：@BeforeSuite → @BeforeClass → @BeforeMethod → @Test → @AfterMethod → @AfterClass → @AfterSuite

3.4 浏览器窗口 Window() 设置

// 获取窗口大小
Dimension size = driver.manage().window().getSize();
System.out.println("width=" + size.getWidth() + ", height=" + size.getHeight());

// 设置窗口大小
driver.manage().window().setSize(new Dimension(800, 600));

// 最大化
driver.manage().window().maximize();

// 全屏
driver.manage().window().fullscreen();

// 获取/设置位置
Point pos = driver.manage().window().getPosition();
driver.manage().window().setPosition(new Point(100, 100));

3.5 浏览器导航对象 Navigation

// 访问URL
driver.navigate().to("http://113.44.130.135:5000");

// 前进
driver.navigate().forward();

// 后退
driver.navigate().back();

// 刷新
driver.navigate().refresh();

第四章页面元素的定位和操作

4.1 八种元素定位器

定位器	方法	示例	适用场景
id	`By.id("site-title")`	`<h1 id="site-title">`	最快最稳定
name	`By.name("email")`	`<input name="email">`	表单元素常用
className	`By.className("book-card")`	`<div class="book-card">`	样式类定位
tagName	`By.tagName("h3")`	`<h3>`	标签级定位
linkText	`By.linkText("首页")`	`<a>首页</a>`	链接完全匹配
partialLinkText	`By.partialLinkText("首")`	`<a>首页</a>`	链接部分匹配
xpath	`By.xpath("//div[@id='book-grid']/div")`	任意层级	最灵活，最慢
cssSelector	`By.cssSelector("#book-grid .book-card")`	CSS语法	性能优于xpath

实战定位示例（悦购图书商城页面元素）：

  页面元素                    id/name/class          定位器选择
  ┌───────────────────┐
  │ <h1 id="site-title"> │  id="site-title"     → By.id("site-title")
  │ 悦购图书商城          │                       ✅ 最推荐
  └───────────────────┘
  │ <input id="search-input"> │ id="search-input" → By.id("search-input")
  │ [搜索图书...]          │                       ✅ 最推荐
  └───────────────────┘
  │ <div class="book-card"> │ class="book-card"   → By.className("book-card")
  │   <h3>Python编程</h3>   │                     → By.tagName("h3")
  └───────────────────┘
  │ <div id="login-modal"> │ id="login-modal"     → By.id("login-modal")
  │   <h2>用户登录</h2>     │                     → By.id("modal-title")
  │   <input id="email-input">│                   → By.id("email-input")
  └───────────────────┘

4.2 PageFactory + @FindBy（第10章预览）

// POM模式中的 PageFactory 定位方式
@FindBy(id = "site-title")
private WebElement siteTitle;

@FindBy(id = "search-input")
private WebElement searchInput;

@FindBy(id = "search-btn")
private WebElement searchBtn;

// 构造方法中初始化
PageFactory.initElements(driver, this);

@FindBy vs By.id 的区别：

@FindBy 是声明式，在 PageFactory.initElements() 时自动查找
By.id() 是即时查找，每次调用 driver.findElement() 时查找
@FindBy 配合 POM 模式更优雅，维护更方便

4.3 页面元素基本操作方法

// click() —— 点击
loginBtn.click();

// sendKeys() —— 输入文本
emailInput.sendKeys("test@example.com");

// clear() —— 清空输入框
searchInput.clear();

// submit() —— 提交表单
loginForm.submit();

4.4 获取页面及元素内容

// 页面级
driver.getTitle();          // 获取页面标题
driver.getCurrentUrl();     // 获取当前URL

// 元素级
element.getText();          // 获取可见文本
element.getTagName();       // 获取标签名
element.getAttribute("href"); // 获取属性值
element.isEnabled();        // 是否可用
element.isDisplayed();      // 是否可见
element.isSelected();       // 是否选中（checkbox/radio）

第五章测试对象的特殊操作 API

5.1 浏览器多窗口处理

// 获取所有窗口句柄
Set<String> handles = driver.getWindowHandles();
String current = driver.getWindowHandle();

// 切换到新窗口
for (String handle : handles) {
    if (!handle.equals(current)) {
        driver.switchTo().window(handle);
        break;
    }
}

// 切回原窗口
driver.switchTo().window(current);

5.2 多 Frame 切换

// 三种切换方式
driver.switchTo().frame(0);               // 索引
driver.switchTo().frame("frame-name");    // name/id
driver.switchTo().frame(frameElement);    // WebElement

// 切回主框架
driver.switchTo().defaultContent();
driver.switchTo().parentFrame();

5.3 Select 下拉框操作

Select select = new Select(dropdownElement);

// 单选
select.selectByVisibleText("选项文本");
select.selectByValue("option-value");
select.selectByIndex(2);

// 多选取消
select.deselectByVisibleText("选项文本");
select.deselectByValue("option-value");
select.deselectByIndex(2);
select.deselectAll();

5.4 三种弹出框处理

// Alert 警告框
Alert alert = driver.switchTo().alert();
alert.accept();      // 确认
alert.dismiss();     // 取消
alert.getText();     // 获取文本
alert.sendKeys("输入"); // Prompt框输入

// 悦购图书商城中的登录弹窗（非原生Alert，是自定义Modal）
// 需用 WebDriver 操作 DOM 元素而非 switchTo().alert()

5.5 Cookie 管理

// 获取所有Cookie
Set<Cookie> cookies = driver.manage().getCookies();
for (Cookie c : cookies) {
    System.out.println("name=" + c.getName() + ", value=" + c.getValue());
}

// 添加Cookie
driver.manage().addCookie(new Cookie("session", "abc123"));

// 删除指定Cookie
driver.manage().deleteCookieNamed("session");

// 删除所有Cookie
driver.manage().deleteAllCookies();

5.6 上传附件

// 方式一：sendKeys 直接上传（最简单）
fileInput.sendKeys("/path/to/file.txt");

// 方式二：AutoIt 工具（Windows原生弹窗）
// 适用于无法用sendKeys处理的情况

5.7 截图工具

// 全屏截图
byte[] screenshot = ((TakesScreenshot) driver).getScreenshotAs(OutputType.BYTES);

// 保存为文件
File src = ((TakesScreenshot) driver).getScreenshotAs(OutputType.FILE);
FileUtils.copyFile(src, new File("screenshot.png"));

// 指定元素截图
WebElement element = driver.findElement(By.id("book-grid"));
File elemShot = element.getScreenshotAs(OutputType.FILE);

第六章 WebDriver 高级场景应用

6.1 四种等待方法对比

  ┌───────────────────┐  ┌───────────────────┐  ┌───────────────────┐  ┌──────────────┐
  │  强制等待          │  │  隐式等待          │  │  显式等待          │  │  流畅等待    │
  │  Thread.sleep()   │  │  implicitlyWait() │  │  WebDriverWait   │  │  FluentWait  │
  │                   │  │                   │  │  + ExpectedCond  │  │              │
  │  ❌ 不推荐         │  │  ⚠️ 全局生效       │  │  ✅ 推荐          │  │  ✅ 高级      │
  │  固定等待，浪费    │  │  所有元素同一时间  │  │  针对特定条件     │  │  自定义轮询  │
  │  不管元素是否出现  │  │  不能等条件消失   │  │  可等可见/可点击  │  │  频率+超时   │
  └───────────────────┘  └───────────────────┘  └───────────────────┘  └──────────────┘

实战对比代码：

// ❌ 强制等待 —— 不推荐
Thread.sleep(3000);  // 死等3秒，不管元素是否出现

// ⚠️ 隐式等待 —— 全局设置（TestBase中已设置10秒）
driver.manage().timeouts().implicitlyWait(Duration.ofSeconds(10));
// 所有 findElement() 自动等待最多10秒

// ✅ 显式等待 —— 推荐！精确等待特定条件
WebDriverWait wait = new WebDriverWait(driver, Duration.ofSeconds(10));
WebElement title = wait.until(
    ExpectedConditions.visibilityOfElementLocated(By.id("site-title")));

// ✅ 流畅等待 —— 高级场景
FluentWait<WebDriver> fluent = new FluentWait<>(driver)
    .withTimeout(Duration.ofSeconds(10))
    .pollingEvery(Duration.ofSeconds(2))   // 每2秒检查一次
    .ignoring(NoSuchElementException.class);
WebElement elem = fluent.until(d -> d.findElement(By.id("book-grid")));

6.2 JavaScriptExecutor 使用

JavascriptExecutor js = (JavascriptExecutor) driver;

// 获取域名
String domain = (String) js.executeScript("return document.domain");

// 获取URL
String url = (String) js.executeScript("return document.URL");

// 更改元素属性（例如去除readonly）
js.executeScript("document.getElementById('site-title').style.color='blue'");

// 判断是否有滚动条
long clientH = (Long) js.executeScript("return document.documentElement.clientHeight");
long scrollH = (Long) js.executeScript("return document.documentElement.scrollHeight");
boolean hasScrollbar = scrollH > clientH;

// 控制滚动条
js.executeScript("window.scrollBy(0, 500)");    // 相对滚动
js.executeScript("window.scrollTo(0, 500)");    // 绝对滚动
js.executeScript("arguments[0].scrollIntoView(true)", element); // 元素可见

6.3 Action 工具类（键盘鼠标模拟）

Actions actions = new Actions(driver);

// 鼠标悬停
actions.moveToElement(menuElement).perform();

// 拖拽
actions.dragAndDrop(sourceElement, targetElement).perform();

// Ctrl+多选
actions.keyDown(Keys.CONTROL).click(elem1).click(elem2).keyUp(Keys.CONTROL).perform();

// 右键
actions.contextClick(element).perform();

// 双击
actions.doubleClick(element).perform();

第七章 TestNG 测试框架

7.1 硬断言 vs 软断言

// ===== 硬断言 Assert =====
// 任一断言失败立即停止当前测试方法
Assert.assertEquals(actual, expected, "消息");
Assert.assertTrue(condition, "消息");
Assert.assertFalse(condition);
Assert.fail("强制失败");

// ===== 软断言 SoftAssert =====
// 所有断言失败继续执行，最后统一检查
SoftAssert soft = new SoftAssert();
soft.assertEquals(title, "悦购图书商城", "标题");
soft.assertTrue(cardCount > 0, "图书卡片");
soft.assertTrue(stats.contains("Books"), "状态栏");
soft.assertAll();  // ← 必须调用！否则不报错

7.2 testng.xml 配置文件

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<suite name="悦购图书商城自动化测试套件" verbose="1" parallel="false">

    <!-- <suite> 标签属性: name(名称), parallel(并行), verbose(日志级别) -->

    <test name="浏览器与元素操作测试">
        <classes>
            <class name="com.yuegou.tests.BrowserAndElementTest"/>
        </classes>
    </test>

    <test name="WebDriver高级场景测试">
        <classes>
            <class name="com.yuegou.tests.AdvancedScenarioTest"/>
        </classes>
    </test>

    <test name="数据驱动测试">
        <classes>
            <class name="com.yuegou.tests.DataDrivenTest"/>
        </classes>
    </test>

    <!-- <groups> 标签: 分组执行 -->
    <!-- <methods> 标签: 指定方法 -->
</suite>

7.3 @Test 注解属性速查

属性	说明	示例
`priority`	执行优先级（默认0）	`@Test(priority = 1)`
`invocationCount`	重复执行次数	`@Test(invocationCount = 3)`
`alwaysRun`	即使依赖失败也执行	`@Test(alwaysRun = true)`
`dependsOnMethods`	方法依赖	`@Test(dependsOnMethods = "login")`
`dependsOnGroups`	组依赖	`@Test(dependsOnGroups = "login-group")`
`expectedExceptions`	预期异常	`@Test(expectedExceptions = TimeoutException.class)`
`dataProvider`	数据驱动	`@Test(dataProvider = "loginData")`
`description`	测试描述	`@Test(description = "验证首页标题")`

第八章使用 Allure 生成美观的测试报告

8.1 Allure 配置

pom.xml 添加 Allure 插件：

<dependency>
    <groupId>io.qameta.allure</groupId>
    <artifactId>allure-testng</artifactId>
    <version>2.25.0</version>
</dependency>

maven-surefire-plugin 配置 Allure agent：

<plugin>
    <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
    <artifactId>maven-surefire-plugin</artifactId>
    <version>3.2.5</version>
    <configuration>
        <argLine>
            -javaagent:"${settings.localRepository}/io/qameta/allure/allure-testng/2.25.0/allure-testng-2.25.0.jar"
        </argLine>
    </configuration>
</plugin>

8.2 Allure 标注注解

@Epic("悦购图书商城")           // 业务史诗
@Feature("浏览器与页面基础操作")  // 功能模块
@Story("首页加载")               // 用户故事
@Severity(SeverityLevel.CRITICAL) // 严重级别: BLOCKER/CRITICAL/NORMAL/MINOR/TRIVIAL
@Test(description = "验证首页标题")
public void testHomePage() { ... }

8.3 生成和查看报告

# 运行测试生成 Allure 数据
root@perf-02:~# cd /opt/selenium-autotest && mvn clean test

# 生成 HTML 报告
root@perf-02:~# allure generate target/allure-results -o target/allure-report --clean

# 打开报告（本地浏览器）
allure open target/allure-report

Allure 报告结构：

  ┌─────────────────────────────────────────────────┐
  │  Allure Test Report                              │
  │                                                  │
  │  ┌─ Overview ──────────────────────────────┐    │
  │  │  Total: 15 | Passed: 13 | Failed: 2     │    │
  │  │  Suites: 3  | Duration: 2m 30s          │    │
  │  └──────────────────────────────────────────┘    │
  │                                                  │
  │  ┌─ Suites ────────────────────────────────┐    │
  │  │  ✅ 浏览器与元素操作测试 (6 passed)      │    │
  │  │  ✅ WebDriver高级场景测试 (5 passed)     │    │
  │  │  ⚠️ 数据驱动测试 (2 passed, 2 failed)   │    │
  │  └──────────────────────────────────────────┘    │
  │                                                  │
  │  ┌─ Categories ────────────────────────────┐    │
  │  │  🔴 Product bugs: 2                     │    │
  │  │  🟡 Test defects: 0                     │    │
  │  └──────────────────────────────────────────┘    │
  └─────────────────────────────────────────────────┘

第九章 TestNG 的参数化和数据驱动

9.1 测试依赖

// 方法依赖 —— 登录后才能下单
@Test(dependsOnMethods = "testLogin")
public void testOrder() { ... }

// 组依赖 —— 登录组完成后执行下单组
@Test(dependsOnGroups = "login-group")
public void testOrder() { ... }

9.2 @Parameters 注解参数化

<!-- testng.xml 中声明参数 -->
<parameter name="baseUrl" value="http://113.44.130.135:5000"/>

// 测试方法中接收参数
@Parameters({"baseUrl"})
@Test
public void testWithParams(String baseUrl) {
    driver.get(baseUrl);
}

9.3 @DataProvider 数据驱动（实战核心）

搜索关键词数据驱动测试：

@DataProvider(name = "searchKeywords")
public Object[][] searchKeywords() {
    return new Object[][]{
        {"Python", true, "Python编程从入门到实践"},
        {"Java", true, "Java核心技术"},
        {"Linux", true, "Linux命令行大全"},
        {"Docker", true, "Docker实战"},
        {"不存在", false, null},
        {"算法", true, "算法导论"},
    };
}

@Test(description = "数据驱动搜索测试", dataProvider = "searchKeywords")
public void testSearchWithData(String keyword, boolean shouldHaveResult, String expectedTitle) {
    HomePage home = new HomePage(driver).open();
    home.searchBooks(keyword);

    int count = home.getBookCardCount();
    if (shouldHaveResult) {
        Assert.assertTrue(count > 0, "搜索'" + keyword + "'应有结果");
    } else {
        Assert.assertEquals(count, 0, "搜索'" + keyword + "'应无结果");
    }
}

登录数据驱动测试：

@DataProvider(name = "loginData")
public Object[][] loginData() {
    return new Object[][]{
        {"test@example.com", "123456", true, "测试用户"},   // 正确登录
        {"wrong@example.com", "123456", false, null},       // 错误邮箱
        {"test@example.com", "wrongpwd", false, null},      // 错误密码
        {"", "", false, null},                               // 空输入
    };
}

@Test(description = "数据驱动登录测试", dataProvider = "loginData")
public void testLoginWithData(String email, String password, boolean shouldSuccess, String expectedName) {
    HomePage home = new HomePage(driver).open();
    if (shouldSuccess) {
        LoginPage login = home.clickLogin();
        HomePage afterLogin = login.login(email, password);
        Assert.assertFalse(afterLogin.isLoginLinkVisible(), "登录成功后链接应隐藏");
    } else {
        // 登录失败 → 弹窗不消失
        ...
    }
}

@DataProvider 工作原理：

  ┌──────────────────┐         ┌──────────────────┐
  │  @DataProvider   │──数据──→│  @Test 方法       │
  │  Object[][]      │  逐行   │  参数自动注入     │
  │  每行=一次测试    │  传入   │  keyword, expect  │
  └──────────────────┘         └──────────────────┘

  数据行: {"Python", true}  → testSearchWithData("Python", true)  → PASS
  数据行: {"不存在", false} → testSearchWithData("不存在", false) → PASS
  数据行: {"Java", true}   → testSearchWithData("Java", true)   → PASS

第十章 POM 设计模式

10.1 POM (Page Object Model) 设计模式思想

核心原则：每个页面封装为一个 Page Object 类，测试代码只调用 Page Object 的方法，不直接操作元素。

  ┌─────────────┐      ┌─────────────┐      ┌─────────────┐
  │  Test Code   │──调用→│  PageObject │──操作→│  WebDriver  │──驱动→│ Chrome │
  │  @Test方法   │      │  HomePage   │      │  driver      │      │ 浏览器 │
  │  业务逻辑    │      │  LoginPage  │      │  findElement │      │        │
  │  断言验证    │      │  方法封装    │      │  click/type  │      │        │
  └─────────────┘      └─────────────┘      └─────────────┘      └────────┘

  POM 优势:
  ✅ 页面变更只改 PageObject，不动 Test Code
  ✅ 代码复用：多个测试共享同一 PageObject
  ✅ 可读性强：home.searchBooks("Python") 比一堆 findElement 清晰
  ✅ 可维护：定位器集中管理，一处修改全局生效

10.2 PageFactory 实现 POM

HomePage.java（页面对象类）：

package com.yuegou.pages;

import org.openqa.selenium.*;
import org.openqa.selenium.support.FindBy;
import org.openqa.selenium.support.PageFactory;

public class HomePage {
    private WebDriver driver;

    // @FindBy 定位元素
    @FindBy(id = "site-title")
    private WebElement siteTitle;

    @FindBy(id = "search-input")
    private WebElement searchInput;

    @FindBy(id = "search-btn")
    private WebElement searchBtn;

    @FindBy(id = "login-link")
    private WebElement loginLink;

    @FindBy(id = "book-grid")
    private WebElement bookGrid;

    // 构造方法 —— PageFactory.initElements()
    public HomePage(WebDriver driver) {
        this.driver = driver;
        PageFactory.initElements(driver, this);
    }

    // 业务方法封装
    public HomePage open() {
        driver.get("http://113.44.130.135:5000");
        return this;  // 返回自身，支持链式调用
    }

    public String getSiteTitle() {
        return siteTitle.getText();
    }

    public HomePage searchBooks(String keyword) {
        searchInput.clear();
        searchInput.sendKeys(keyword);
        searchBtn.click();
        return this;
    }

    public LoginPage clickLogin() {
        loginLink.click();
        return new LoginPage(driver);  // 页面跳转返回新PageObject
    }

    public int getBookCardCount() {
        return bookGrid.findElements(By.className("book-card")).size();
    }
}

10.3 封装思想——Base基类

  ┌─────────────┐
  │   TestBase   │ ← @BeforeMethod: 启动ChromeDriver
  │   (基类)     │ ← @AfterMethod:  关闭ChromeDriver
  │              │ ← BASE_URL常量
  ├─────────────┤
  │  BrowserTest │ ← extends TestBase
  │  AdvancedTest│ ← extends TestBase
  │  DataDriven  │ ← extends TestBase
  └─────────────┘

  封装层次:
  Base基类 → 公共初始化/清理
  PageObject → 页面元素+操作方法
  Handle层 → 业务操作封装（可选）
  Test层 → 调用PageObject + 断言验证

第十一章持续集成

11.1 持续集成概念

  ┌─────────┐  ┌─────────┐  ┌─────────┐  ┌─────────┐  ┌─────────┐
  │  开发提交 │→│  Git仓库 │→│ Jenkins │→│ Maven   │→│  测试    │
  │  git push│  │  Gitea  │  │  触发   │  │  编译   │  │  执行   │
  └─────────┘  └─────────┘  └─────────┘  └─────────┘  └─────────┘
                                                    │
                                                    ▼
                                             ┌─────────┐
                                             │  Allure │
                                             │  报告   │
                                             │  生成   │
                                             └─────────┘
                                                    │
                                                    ▼
                                             ┌─────────┐
                                             │  邮件   │
                                             │  通知   │
                                             └─────────┘

11.2 Jenkins Pipeline 脚本

pipeline {
    agent any
    stages {
        stage('Checkout') {
            steps {
                git url: 'https://gitee.com/LiaCin/selenium-autotest.git', branch: 'main'
            }
        }
        stage('Test') {
            steps {
                sh 'cd /opt/selenium-autotest && mvn clean test'
            }
        }
        stage('Report') {
            steps {
                allure includeProperties: false, jdk: '', results: [[path: 'target/allure-results']]
            }
        }
    }
    post {
        always {
            mail to: 'team@example.com',
                 subject: "Selenium测试报告: ${currentBuild.result}",
                 body: "测试执行完成，结果: ${currentBuild.result}"
        }
    }
}

11.3 Jenkins 部署参考

本文 perf-04 (1.92.79.225) 已安装 JDK 21 + Maven 3.8.7 + Ant 1.10.14，可直接部署 Jenkins WAR 包 + systemd 服务（参考《Jenkins 运维实战》博客）。

附录踩坑记录与速查

Ubuntu 24.04 服务器踩坑

踩坑	现象	解决方案
chromium-browser 是 snap 包	`apt install chromium-browser` 安装失败/无法使用	改用 `google-chrome-stable` 直接安装 `.deb`
ChromeDriver 版本匹配	Driver 版本与 Chrome 版本不一致导致 session 创建失败	`CHROME_VER=$(google-chrome --version
root 运行 Chrome	`--no-sandbox` 缺失导致 Chrome 启动失败	`ChromeOptions.addArguments("--no-sandbox")`
无头模式内存不足	`/dev/shm` 太小导致 Chrome 崩溃	`--disable-dev-shm-usage`
dpkg 锁冲突	多个 apt 进程争抢锁	`rm -f /var/lib/dpkg/lock-frontend` + `dpkg --configure -a`
debconf 锁	`DbDriver "config": locked`	`rm -f /var/cache/debconf/*.dat` + 重新配置
PEP 668	`pip install` 报 externally-managed-environment	`--break-system-packages`
Maven 首次下载超时	SSH 长命令执行超时	后台运行或分步执行

Selenium 4.x 关键变更

变更项	Selenium 3	Selenium 4
无头模式参数	`--headless`	`--headless=new`（性能大幅提升）
Driver 管理	手动下载	Selenium Manager 自动管理
定位器	8种	+ Relative Locators（above/below/near等）
W3C 标准	部分兼容	完全兼容
CDP 支持	不支持	Chrome DevTools Protocol 支持

常用命令速查

# 查看Chrome版本
google-chrome-stable --version

# 查看ChromeDriver版本
chromedriver --version

# Maven运行TestNG
cd /opt/selenium-autotest && mvn clean test

# 生成Allure报告
allure generate target/allure-results -o target/allure-report --clean

# SSH连接服务器
ssh root@113.44.152.163  # 密码: 1qaz@WSX

# 检查Flask被测系统状态
curl -s http://113.44.130.135:5000/api/stats

TestNG 注解执行顺序图

  @BeforeSuite  ──→  @BeforeTest  ──→  @BeforeClass  ──→  @BeforeGroups
       │                 │                │                  │
       ▼                 ▼                ▼                  ▼
  全局初始化         数据准备         类级初始化         组级初始化
       │                 │                │                  │
       ▼                 ▼                ▼                  ▼
  @BeforeMethod  ──→  @Test  ──→  @AfterMethod
       │                 │                │
       ▼                 ▼                ▼
  方法级初始化      执行测试方法      方法级清理
       │                 │                │
       ▼                 ▼                ▼
  @AfterGroups  ──→  @AfterClass  ──→  @AfterTest  ──→  @AfterSuite

本文全部实战代码已在华为云 ecs-7b33 集群真实部署验证。 被测系统 (悦购图书商城) 运行于 perf-01，Selenium 测试环境运行于 perf-02，Maven 项目代码见 /opt/selenium-autotest/。

关键词：Selenium 4.27.0 | WebDriver | ChromeDriver 149 | TestNG 7.10.2 | Maven 3.8.7 | Allure 2.25.0 | POM 设计模式 | 数据驱动 | @DataProvider | PageFactory | @FindBy | 无头模式 | Ubuntu 24.04 | 华为云 FlexusX

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Selenium 自动化测试实战——从理论到 Java+TestNG 上机全链路覆盖（含悦购图书商城实战）

目录

实战环境架构

服务器 IP 一览

Maven 项目结构

预备章 课程导学

第一章 自动化测试基础

1.1 什么是自动化测试

1.2 自动化测试的产生

1.3 自动化测试的优点

1.4 自动化测试适用的场景

1.5 自动化测试工具分类

1.6 自动化测试框架

第二章 Selenium 家族介绍和环境搭建

2.1 Selenium 家族演进

2.2 WebDriver 工作原理

2.3 实战环境搭建

2.3.1 被测系统部署（perf-01）

2.3.2 Selenium 测试环境部署（perf-02）

2.3.3 Maven 项目 pom.xml

2.4 性能测试计划（自动化测试在项目流程中的位置）

第三章 浏览器相关操作

3.1 四大浏览器驱动下载

3.2 启动和关闭浏览器（实战代码）

3.3 TestNG 常用注解速查

3.4 浏览器窗口 Window() 设置

3.5 浏览器导航对象 Navigation

第四章 页面元素的定位和操作

4.1 八种元素定位器

4.2 PageFactory + @FindBy（第10章预览）

4.3 页面元素基本操作方法

4.4 获取页面及元素内容

第五章 测试对象的特殊操作 API

5.1 浏览器多窗口处理

5.2 多 Frame 切换

5.3 Select 下拉框操作

5.4 三种弹出框处理

5.5 Cookie 管理

5.6 上传附件

5.7 截图工具

第六章 WebDriver 高级场景应用

6.1 四种等待方法对比

6.2 JavaScriptExecutor 使用

6.3 Action 工具类（键盘鼠标模拟）

第七章 TestNG 测试框架

7.1 硬断言 vs 软断言

7.2 testng.xml 配置文件

7.3 @Test 注解属性速查

第八章 使用 Allure 生成美观的测试报告

8.1 Allure 配置

8.2 Allure 标注注解

8.3 生成和查看报告

第九章 TestNG 的参数化和数据驱动

9.1 测试依赖

9.2 @Parameters 注解参数化

9.3 @DataProvider 数据驱动（实战核心）

第十章 POM 设计模式

10.1 POM (Page Object Model) 设计模式思想

10.2 PageFactory 实现 POM

10.3 封装思想——Base基类

第十一章 持续集成

11.1 持续集成概念

11.2 Jenkins Pipeline 脚本

11.3 Jenkins 部署参考

附录 踩坑记录与速查

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Selenium 4.x 关键变更

常用命令速查

TestNG 注解执行顺序图

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预备章课程导学

第一章自动化测试基础

第三章浏览器相关操作

第四章页面元素的定位和操作

第五章测试对象的特殊操作 API

第八章使用 Allure 生成美观的测试报告

第十一章持续集成

附录踩坑记录与速查