標簽（空格分隔）： 測試架構
什么是測試基礎架構？
測試基礎架構指的是，執行測試的過程中用到的所有基礎硬件設施以及相關的軟件設施。因此，我們也把測試基礎架構稱之為廣義的測試執行環境。通常來講，測試基礎架構主要包括以下內容：
- 執行測試的機器；
- 測試用例代碼倉庫；
- 發起測試執行的 Jenkins Job；
- 統一的測試執行平台；
- 測試用例執行過程中依賴的測試服務，比如提供測試數據的統一測試數據平台、提供測試全局配置的配置服務、生成測試報告的服務等；
由於測試基礎架構的核心是圍繞測試執行展開的，所以我們今天就先來重點討論一下“執行測試的機器”部分。
先試想一下：你要在一個典型測試場景中，基於某種瀏覽器去執行 Web 應用的 GUI 測試。這時，你首先要做的就是找到相應的機器，並確保上面已經安裝了所需的瀏覽器。如果這台機器上，還沒有安裝所需瀏覽器的話，你需要先安裝這個瀏覽器。一切准備就緒后，你就可以使用這台機器執行測試了。
如果你要執行的測試只需要覆蓋一種瀏覽器的話，那就很簡單了，你只要事先准備好一批專門的機器或者虛擬機，然后安裝好所需的瀏覽器就可以了。同時，如果測試用例的數量也不是很多的話，你需要的這批機器或者虛擬機的數量也不會很多。執行測試時，你只要將需要使用的那台機器的地址提供給測試用例就可以了。
其實，這種模式就是典型的“小作坊”模式。“小作坊”模式的特點就是，人工維護一批數量不多（通常在 30 台以內）的執行測試的機器，然后按需使用。
對於小團隊來講，“小作坊”模式的問題並不大。但是，隨着測試覆蓋率要求的提升，以及測試用例數量的增加，這種“小作坊”模式的弊端就逐漸顯現，並被不斷放大了。其中，最主要問題體現在以下四個方面：
- 當 Web 應用需要進行不同瀏覽器的兼容性測試時，首先你需要准備很多台機器或者虛擬機，並安裝所需的不同瀏覽器；然后，你要為這些機器建立一個列表，用於記錄各台機器安裝了什么瀏覽器；最后，你在執行測試時，需要先查看機器列表以選擇合適的測試執行機。
- 當 Web 應用需要進行同一瀏覽器的不同版本的兼容性測試時，你同樣需要准備很多安裝有同一瀏覽器的不同版本的測試執行機，並為這些機器建立列表，記錄各台機器安裝的瀏覽器版本號，然后執行測試時先查看列表以選擇合適的測試執行機。
- 測試執行機的機器名或者 IP 發生變化，以及需要新增或者減少測試機時，都需要人工維護這些機器列表。很顯然，這種維護方式效率低下，且容易出錯。
- 在 GUI 自動化測試用例的數量比較多的情況下，你不希望只用一台測試執行機以串行的方式執行測試用例，而是希望可以用上所有可用的測試執行機，以並發的方式執行測試用例，以加快測試速度。為了達到這個目的，你還是需要人工管理這些測試用例和測試執行機的對應關系。
四種情況的問題，可以歸結為：測試執行機與測試用例的關系是不透明的，即每個測試用例都需要人為設置測試執行機。
為了改善這種局面，Selenium Grid 就應運而生了。
- 一方面，使用 Selenium Grid 可以讓測試機器的選擇變得“透明”。也就是說，我們只要在執行測試用例時指定需要的瀏覽器版本即可，而無需關心如何找到合適的測試執行機。因為，這尋找符合要求的測試執行機的工作，Selenium Grid 可以幫你完成。
- 另一方面，Selenium Grid 的架構特點，天生就能很好地支持測試用例的並發執行。
接下來，我就和你詳細聊聊到底什么是 Selenium Grid，Selenium Grid 的架構是什么樣的。
- Selenium Hub 用來管理各個 Selenium Node 的注冊信息和狀態信息，並且接收遠程客戶端代碼的測試調用請求，並把請求命令轉發給符合要求的 Selenium Node 執行。
傳統 Selenium Grid 的搭建方法
- 通過官網下載 selenium-server-standalone-.jar 文件。這里需要注意的是，不管是 Hub 還是 Node，都使用同一個 JAR 包啟動，只是啟動參數不同而已。將下載的 selenium-server-standalone-.jar 文件分別復制到兩台機器上。選定其中一台機器作為 Selenium Hub，並在這台機器的命令行中執行以下命令：
java -jar selenium-server-standalone-<version>.jar -role hub
在這條命令中，“-role hub”的作用是將該機器啟動為 Selenium Hub。啟動完成后，這台機器默認對外提供服務的端口是 4444。
然后，你就可以在這台機器上通:http://localhost:4444/grid/console
觀察Selenium Hub 的狀態，也可以在其他機器上通過 http://:4444/grid/console 觀察 Selenium Hub 的狀態。其中， 是這台 Selenium Hub 機器的 IP 地址。由於此時還沒有 Node 注冊到該 Hub 上，所以你看不到任何的 Node 信息。
啟動過程和狀態信息，分別如圖
- 在另一台作為 Selenium Node 的機器上執行以下命令：
java -jar selenium-server-standalone-<version>.jar -role node -hub http:// <Hub_IP>:4444/grid/register
這條命令中，“-role node”的作用是，將該機器啟動為 Selenium Node，並且通過“-hub”指定了 Selenium Hub 的節點注冊 URL.執行成功后，你可以再次打開 http://:4444/grid/console 觀察 Selenium Hub 的狀態。此時，你可以看到已經有一個 Node 掛載到了 Hub 上。這個 Node，就是用來實際執行測試的機器了。並且，這個 Node 上已經缺省提供了 5 個 Firefox 瀏覽器的實例、5 個 Chrome 瀏覽器的實例和 1 個 IE 瀏覽器的實例，同時默認允許的並發測試用例數是 5 個
如果你想自己配置這些內容，可以在啟動 Node 的時候提供不同的啟動參數。具體可以指定哪些參數，你可以參考
https://github.com/SeleniumHQ/selenium/wiki/Grid2
所示為在 Hub 端注冊 Node 的過程，如圖 6 所示為掛載完 Node 后 Selenium Hub 的狀態。
完成上述操作后，在測試用例中通過以下代碼將測試指向 Selenium Hub，然后由 Selenium Hub 完成實際測試執行機的分配與調度工作。其中，最關鍵的部分是，創建 RemoteWebDriver 實例的第一個參數，這個參數不再是一個具體的測試執行機的 IP 地址或者名字了，而是 Selenium Hub 的地址。
DesiredCapabilities capability = DesiredCapabilities.firefox();
WebDriver driver = new RemoteWebDriver(new URL("http://<Hub_IP>:4444/wd/hub"), capability);
基於 Docker 的 Selenium Grid 的搭建方法
目前，Docker 技術的廣泛普及，再加上它的輕量級、靈活性等諸多優點，使得很多軟件都出現了 Docker 版本。當然，Selenium Grid 也不例外。所以，我也會在這里和你簡單介紹一下基於 Docker 的 Selenium Grid 搭建過程。
在這個搭建過程中，你將會發現基於 Docker 運行 Selenium Grid 的話，機器的利用率會得到大幅提高。因為，一台實體機或者虛擬機，往往可以運行非常多的 Docker 實例數量，而且 Docker 實例的啟動速度也很快。因此，相對於虛擬機或者實體機方案而言，Docker 方案可以更高效地創建 Node。
接下來，我們就一起看看如何基於 Docker 來搭建 Selenium Grid 吧。
在基於 Docker 搭建 Selenium Grid 之前，你需要先安裝 Docker 環境。具體安裝方法，https://docs.docker.com/get-started/
接下來，你就可以通過以下命令分別啟動 Selenium Hub 和 Selenium Node 了。
#創建了Docker的網絡grid
$ docker network create grid
#以Docker容器的方式啟動Selenium Hub，並且對外暴露了4444端口
$ docker run -d -p 4444:4444 --net grid --name selenium-hub selenium/hub:3.14.0-europium
#以Docker容器的方式啟動並掛載了Chrome的Selenium Node
$ docker run -d --net grid -e HUB_HOST=selenium-hub -v /dev/shm:/dev/shm selenium/node-chrome:3.14.0-europium
#以Docker容器的方式啟動並掛載了Firefox的Selenium Node
$ docker run -d --net grid -e HUB_HOST=selenium-hub -v /dev/shm:/dev/shm selenium/node-firefox:3.14.0-europium
相比基於實體機或者虛擬機搭建 Selenium Grid 的方法，基於 Docker 的方式靈活性更大、啟動效率也更高、可維護性也更好。而且，在更高級的應用中，比如當我們需要根據測試用例的排隊情況，動態增加 Selenium Grid 中的 Node 數量的時候，Docker 都將是最好的選擇。關於這部分內容具體的細節，我會在后面兩篇文章中詳細展開。