提升 Selenium 测试稳定性的秘诀：深入理解等待 API 的使用

正文

1. 为什么需要等待

在 Web 自动化测试中，等待是一个关键因素。网络应用通常是动态的，页面加载时间、元素的显示时间都可能不同步。直接操作这些元素可能会导致 NoSuchElementException 或者 ElementNotVisibleException 等错误。因此，等待机制可以帮助我们确保元素加载完成后再进行操作，从而提高测试的稳定性和可靠性。

2. Selenium 等待 API 简介

Selenium 提供了三种主要的等待机制：

隐式等待 (Implicit Wait)
显式等待 (Explicit Wait)
Fluent Wait

3. 隐式等待

隐式等待是全局设置的一种等待方式，它会在查找元素时等待一定的时间，默认时间为 0 秒。

from selenium import webdriverdriver = webdriver.Chrome()
driver.implicitly_wait(10)  # 设置隐式等待时间为 10 秒
driver.get("http://www.example.com")element = driver.find_element_by_id("element_id")

当元素未立即可见时，WebDriver 将会每隔一段时间检查一次，直到达到指定的等待时间。如果在规定时间内找到了元素，将立即返回，否则抛出 NoSuchElementException。

4. 显式等待

显式等待是针对特定元素的等待，它在等待条件满足前会定期检查元素的状态。

from selenium.webdriver.common.by import By
from selenium.webdriver.support.ui import WebDriverWait
from selenium.webdriver.support import expected_conditions as ECdriver = webdriver.Chrome()
driver.get("http://www.example.com")try:element = WebDriverWait(driver, 10).until(EC.presence_of_element_located((By.ID, "element_id")))
finally:driver.quit()

WebDriverWait 结合 expected_conditions 模块可以灵活地等待元素的不同状态，如元素的可见性、元素的可点击性等。
expected_conditions 是 Selenium 提供的一组条件类，用于显式等待。这些条件可以用来判断特定元素或页面状态，以决定是否继续执行后续的操作。以下是一些常用的 expected_conditions 及其示例说明：

常用的 `expected_conditions`

title_is
title_contains
presence_of_element_located
visibility_of_element_located
visibility_of
presence_of_all_elements_located
text_to_be_present_in_element
text_to_be_present_in_element_value
frame_to_be_available_and_switch_to_it
invisibility_of_element_located
element_to_be_clickable
staleness_of
element_to_be_selected
element_located_to_be_selected
alert_is_present

示例说明

1. `title_is`

等待页面标题等于指定值。

from selenium.webdriver.support.ui import WebDriverWait
from selenium.webdriver.support import expected_conditions as ECWebDriverWait(driver, 10).until(EC.title_is("Expected Title"))

2. `title_contains`

等待页面标题包含指定文本。

WebDriverWait(driver, 10).until(EC.title_contains("Partial Title"))

3. `presence_of_element_located`

等待元素出现在页面上。

from selenium.webdriver.common.by import Byelement = WebDriverWait(driver, 10).until(EC.presence_of_element_located((By.ID, "element_id"))
)

4. `visibility_of_element_located`

等待元素可见。

element = WebDriverWait(driver, 10).until(EC.visibility_of_element_located((By.ID, "element_id"))
)

5. `visibility_of`

等待一个已知元素对象可见。

element = driver.find_element_by_id("element_id")
WebDriverWait(driver, 10).until(EC.visibility_of(element))

6. `presence_of_all_elements_located`

等待一组元素全部出现在页面上。

elements = WebDriverWait(driver, 10).until(EC.presence_of_all_elements_located((By.CLASS_NAME, "class_name"))
)

7. `text_to_be_present_in_element`

等待元素中包含指定文本。

WebDriverWait(driver, 10).until(EC.text_to_be_present_in_element((By.ID, "element_id"), "Expected Text")
)

8. `text_to_be_present_in_element_value`

等待元素的值包含指定文本。

WebDriverWait(driver, 10).until(EC.text_to_be_present_in_element_value((By.ID, "input_id"), "Expected Value")
)

9. `frame_to_be_available_and_switch_to_it`

等待 iframe 可用并切换到该 frame。

WebDriverWait(driver, 10).until(EC.frame_to_be_available_and_switch_to_it((By.NAME, "frame_name"))
)

10. `invisibility_of_element_located`

等待元素不可见。

WebDriverWait(driver, 10).until(EC.invisibility_of_element_located((By.ID, "element_id"))
)

11. `element_to_be_clickable`

等待元素可点击。

element = WebDriverWait(driver, 10).until(EC.element_to_be_clickable((By.ID, "clickable_element_id"))
)
element.click()

12. `staleness_of`

等待元素不再附加在 DOM 树上。

element = driver.find_element_by_id("stale_element_id")
WebDriverWait(driver, 10).until(EC.staleness_of(element))

13. `element_to_be_selected`

等待元素被选中。

element = driver.find_element_by_id("select_element_id")
WebDriverWait(driver, 10).until(EC.element_to_be_selected(element))

14. `element_located_to_be_selected`

等待特定定位器的元素被选中。

WebDriverWait(driver, 10).until(EC.element_located_to_be_selected((By.ID, "select_element_id"))
)

15. `alert_is_present`

等待警告框出现。

WebDriverWait(driver, 10).until(EC.alert_is_present())
alert = driver.switch_to.alert
alert.accept()

通过这些 expected_conditions，你可以更加灵活地控制 Selenium 测试的等待逻辑，确保测试脚本在正确的时间点进行操作。

5. Fluent Wait

Fluent Wait 是显式等待的一种扩展，它允许我们定义等待的最大时间、轮询的频率以及在等待期间遇到的异常处理。

from selenium.webdriver.support.ui import WebDriverWait
from selenium.webdriver.support import expected_conditions as EC
from selenium.common.exceptions import TimeoutExceptiondriver = webdriver.Chrome()
driver.get("http://www.example.com")wait = WebDriverWait(driver, 10, poll_frequency=1, ignored_exceptions=[TimeoutException])
element = wait.until(EC.presence_of_element_located((By.ID, "element_id")))

Fluent Wait 通过指定轮询频率，可以更精确地控制等待行为。

6. 等待策略的选择

选择合适的等待策略取决于测试的具体需求：

隐式等待 适用于大部分情况下的全局设置，但可能导致调试困难，因为它在所有元素查找时都生效。
显式等待 提供了更精确的控制，适用于需要等待特定条件的场景。
Fluent Wait 是显式等待的高级版本，适用于需要自定义轮询频率和异常处理的复杂场景。

7. 示例代码

综合使用不同等待机制的示例代码：

from selenium import webdriver
from selenium.webdriver.common.by import By
from selenium.webdriver.support.ui import WebDriverWait
from selenium.webdriver.support import expected_conditions as ECdriver = webdriver.Chrome()
driver.get("http://www.example.com")# 设置隐式等待
driver.implicitly_wait(10)try:# 使用显式等待element = WebDriverWait(driver, 10).until(EC.presence_of_element_located((By.ID, "element_id")))# 使用 Fluent Waitwait = WebDriverWait(driver, 10, poll_frequency=1, ignored_exceptions=[TimeoutException])element = wait.until(EC.element_to_be_clickable((By.ID, "clickable_element_id")))element.click()
finally:driver.quit()