devops多浏览器同步测试工具的设计与实现

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背景

在做 Web 兼容测试时,测试人员往往需要在不同浏览器上重复执行相同的操作。
现有自动化录制手段,其实是后置的对比,效率与反馈都存在延迟,执行过程相对是黑盒的,过程中如果测试人员没细化到具体的校验点,即使是很明显的样式差异,脚本也很难发现。且如果是脚本或浏览器差异的问题,自动化运行的方式并不能够及时手动调整容错。

于是便思考有没有一种实时操作,而且可以便捷校验方案。文章源自玩技e族-https://www.playezu.com/345383.html

通过调研了 browsersync、uirecorder 等工具后,我设计了如下的同步兼容测试工具。文章源自玩技e族-https://www.playezu.com/345383.html

架构设计

系统主要由四个区块组成:文章源自玩技e族-https://www.playezu.com/345383.html

  • Web 前端:显示可用浏览器,触发同步操作任务,展示 VNC 连接。
  • 服务端:提供数据接口给前端,调用本地脚本,构建任务执行环境。
  • 同步驱动(自己起了个名字:yutu):下图中小兔子那部分,一个可单独调用的 npm 库,提供全局命令执行同步操作任务。
  • 浏览器池:我使用的是基于 selenoid 的本地容器管理系统,当然也可以换成别的,看自己需求。

总体来说前端和服务端的工作量是比较小的,只要关注任务创建和 vnc 连接展示即可。
系统的核心在于驱动层,它是每个任务同步操作、对比的中心。而浏览器池采用 selenium-gird 或 solenoid 都是可以的,选择适合维护的即可。文章源自玩技e族-https://www.playezu.com/345383.html

devops多浏览器同步测试工具的设计与实现插图
文章源自玩技e族-https://www.playezu.com/345383.html

功能点

  • 云浏览器版本管理池
  • 多浏览器操作同步
  • 操作脚本录制,日志记录
  • 元素图片相似度对比

实现效果

操作同步过程中,可以实时看到从浏览器执行情况,也可以通过列表状态颜色来判断。

devops多浏览器同步测试工具的设计与实现插图1
文章源自玩技e族-https://www.playezu.com/345383.html

同步出错的浏览器,执行过程中可以手动进去确认下是不是问题

devops多浏览器同步测试工具的设计与实现插图2
文章源自玩技e族-https://www.playezu.com/345383.html

图像相似度对比,可以自定义允许的差异值。主要是方便测试人员快速识别差异的位置,辅助人工判断。

devops多浏览器同步测试工具的设计与实现插图3
文章源自玩技e族-https://www.playezu.com/345383.html

驱动设计

开源地址

https://github.com/t880216t/yutu-tools.git文章源自玩技e族-https://www.playezu.com/345383.html

开发背景

本系统的核心是同步驱动,这里我且称之为 yutu, 它是在uirecorder项目上,经深度自定义开发而来,如果你查看它源码,不难发现很多 uirecorder 的影子。起初本打算结合browsersync的侵入式脚本实现操作同步功能,但在建设f2etest版本的浏览器云项目时遇到了它,官方版本主要用来做操作录制的,其中有个本地实时对比校验的附属功能,这正合我意,开始撸它源码。文章源自玩技e族-https://www.playezu.com/345383.html

起初在本地 chrome 上一切顺利,但接入 selenoid 浏览器池后,开始对接 firefox 时发现了问题。uirecorder的核心jwebdriver不支持最新的 W3C 协议,而且从钉钉群里官方反馈情况来看,这个项目 2 年没更新了,多半是夭折了。没办法自己从头撸吧,于是采用最新的WebdriverIO客户端结合自身的需求,对其进行了深度的改造,从而有了yutu,在此也感谢下前人努力与开源。

数据流程

devops多浏览器同步测试工具的设计与实现插图4

功能简介

它主要是一个命令行工具,通过 sudo npm i -g yutu-tools 全局安装到系统中.
其中它的图片对比能力是来自于graphicsmagick,因此还需要额外安装下
mac:brew install graphicsmagick

yutu 对外主要提供以下两个命令行功能:

  • yutu init:初始化任务目录及配置文件
  • yutu start:执行任务并输出日志

效果展示

所以其实从上面的设计图不难发现,它本身就是个独立的工具,可以不依赖于整体系统来使用,是否调用远程浏览器是可以通过config.json来配置的,如果是 serverIp 是127.0.0.1那么就会调用本地的 chromedriver 来操作(本地其它浏览器调用功能在开发设计中),开发过程中,本地调试时可以方便快速定位驱动问题。

devops多浏览器同步测试工具的设计与实现插图5

主要改动点

命令行使用

原先的工程采用的是本地控制台交互问答式的参数配置方式,这肯定不适合我们平台化嵌入,同时为了更强大的功能开发和更复杂的参数支持,我将摒弃了命令行参数的配置方式,现在核心的配置参数都直接读取初始化后config.json,因此如果是接入系统,那么可以用脚本复写配置 json,如果本地调试,那么手动维护下 json 即可。

使用示例:

$ yutu init

修改 config.json 参数,配置内容及格式如下:

{"webdriver":{"host":"127.0.0.1",//远程hub地址"port":"4444","mainBrowser":{"browserId":2,"displayName":"chrome","browserName":"chrome","version":"106","httpProxy":"","binary":null},"syncBrowsers":[{"browserId":1,//浏览器的唯一标识"proxy":"",//自定义参数,暂未启用"screenSize":"1920x1080x24",//自定义参数,暂未启用"browserName":"firefox",//浏览器内核的名字,如:chrome、firefox"displayName":"firefox",//浏览器的名字如:qq、yandex"version":"105","binary":null//chromium内核的国产浏览器的exe执行文件路径}]},"browserSize":"1920x1080x24","defaultUrl":"https://www.baidu.com/","vars":{},"serverIp":"192.168.1.101",//本地执行命令机器的ip,非远程webdriver,可以使用127.0.0.1.....}

启动同步服务

$ yutu start

自定义驱动

在用WebdriverIO替换掉jwebdriver后,原先的很多 api 都改变了,这需要我们对 driver 对象进行深度的包装改造,于是我在本地增加了个 browser 对象,用来代理WebdriverIO的 driver 对象,在其中增加我们需要的 driver 扩展能力。

这里需要用到 nodejs 的 Proxy 机制、链式调用、Promise 等写法。(感谢前端同事龙哥)

class mBrowser {
constructor(browser) {
const handers = {
get(obj, key){
return key in obj?obj[key]: browser[key]
}
}
return new Proxy(this, handers);
}
...

浏览器插件

yutu 能够将用户操作回传给 socket server 的关键是依靠一个浏览器插件,它只会在启动主控制浏览器时,通过goog:chromeOptions参数将插件以文件数据流传给 chrome 浏览器,因此我们的主控浏览器默认也必须是 chrome。这个插件本体还是uirecorder的,只做了对接yutu的适应的调整。

var crxPath = path.resolve(__dirname, '../tool/uirecorder.crx');
var extContent = fs.readFileSync(crxPath).toString('base64');
capabilities["goog:chromeOptions"] = {
args: ['--disable-bundled-ppapi-flash'],
prefs: {
'plugins.plugins_disabled': ['Adobe Flash Player']
},
excludeSwitches: ['enable-automation'],
extensions: [extContent],
};

在我的需求里,插件中还有很多需要优化的地方,后面有空慢慢搞吧,目前改动的主要是插件启动页面接收参数、动态服务器 ip 等:

if (mapParams.defaultUrl && txtUrl){
txtUrl.value = decodeURIComponent(mapParams.defaultUrl);
}
function connectServer(data){
const {ip, port} = data
console.log('data', data);
if(!wsSocket){
wsSocket = new WebSocket('ws://'+ ip + ':' + port, "protocolOne");
...

修改插件的 js 后,需要重新打包生成插件 crx。

$ ./buildcrx.sh

前端设计

这个系统前端部分主要是 2 个页面:

  • 浏览器列表
  • 同步操作页面(加几个弹层 Modal)

devops多浏览器同步测试工具的设计与实现插图6

因为考虑到客户实际使用的是以 windows 为主,为了保证测试结果的准确性,所以我们这里浏览器运行镜像主要是自定义封装的 windows 系统镜像(太痛苦了,此处包含泪水,详见下文解读)。

在代码方面,继续秉承组件化思想,结合 antd pro 的高阶组件,对多处进行了抽象复用。

import { ProCard, ProTable } from '@ant-design/pro-components';

操作部分,结合了较为小众但稳定可靠的react-vnc库,同时为了降低用户的浏览器资源消耗,操作页面在同步浏览器列表展开时才会进行 vnc 连接展示。

<Sider width={'20%'} collapsible collapsed={collapsed} onCollapse={collapsed => this.setState({collapsed})}>
<Card size="small" title={!collapsed? "同步浏览器列表": '同步'} >
{syncBrowsers && syncBrowsers.length > 0? (
syncBrowsers.map(item => (
<Card.Grid key={item.sessionId} className={styles.syncContainer}>
{!collapsed ? (
<VncScreen
url={item.vncUrl}
rfbOptions={{
credentials: {
password: 'selenoid',
},
}}
scaleViewport
background='#000000'
style={{
height: '100%'
}}
/>
): (
<div className={styles.browserName}><img src={`/${item?.browserName}.react.svg`} alt='' />{item.browserName}</div>
)}
<div ref={n => (this[`hover_${item.sessionId}`] = n)} className={styles.hoverContainer}>
<SyncModal data={item} actions={this.state.syncActions[item.sessionId]} />
</div>
</Card.Grid>
))
): (
<Empty />
)}
</Card>
</Sider>

服务端设计

服务端主要是提供数据给前端展示,以及启动脚本调用系统命令的,接口部分千篇一律,增删改查而已,不展开介绍了。

这里有个小细节,yutu本身不会和数据库已经服务端进行交互的,所以它的任务运行状态,需要告知脚本是个麻烦事。我是通过脚本监控单个任务进程的控制台信息,来达成的,这样的成本最小,也不必让 2 个工具过度耦合。

async def start_task(self):
logger.info(f'Task {self.task_id} is starting...')
run_cmd = f'yutu case.spec.js' 
f' --browser_size={self.task_info["screen"]}' 
f' --http_proxy={self.task_info["proxy"]}' 
f' --default_url={self.task_info["url"]}'
logger.info(f'start cmd: {run_cmd} ')
p = subprocess.Popen(
run_cmd,
shell=True,
stdout=subprocess.PIPE,
stderr=subprocess.STDOUT,
encoding='utf-8',
cwd=self.task_dir_path
)
for i in iter(p.stdout.readline, 'utf-8'):
if 'consoleParams:' in i:
try:
data = json.loads(i.replace('consoleParams:', ''))
singal = await self.update_task_info(data)
print(data)
if not singal:
break
except Exception as e:
print(e)
async def update_task_info(self, data):
if not data:
return
row = BrcSyncTask.query.filter_by(id=self.task_id).first()
if data['type'] == 'server':
row.sync_server_ip = data['serverAddress']
row.sync_server_port = data['serverPort']
db.session.commit()
elif data['type'] == 'main':
row.main_session_id = data['sessionId']
db.session.commit()
elif data['type'] == 'sync':
info = json.loads(row.sync_sessions) if row.sync_sessions else {}
info[data['browserInfo']] = data['sessionId']
row.sync_sessions = json.dumps(info)
db.session.commit()
elif data['type'] == 'signal':
if data['status'] == 'ready':
self.update_task_status(5)  # 开始同步
      if data['status'] == 'end':
self.update_task_status(3)  # 同步结束
        db.session.flush()
return False
return True

自定义镜像封装

此处主要介绍本地封装 windows 版本的 selenoid 浏览器镜像的心得,懂得都懂,就不详细展开介绍了。
为什么要封装 windows 镜像,有 2 个原因。

  • 还原用户场景:用户用的是 windows 系统,官方提供的 liunx 版本浏览器镜像不能代表实际的浏览器使用场景。
  • 方便环境隔离:直接调用单个主机的 webdriver 的方式,无法实现同一时间不同用户的远程操作和代理隔离(f2etest 的 webdriver 云方案无法远程操作)。

关于 windows 封装的基础教程可以参考:windows-images

不过按照教程走下去后会发现,有可能你的容器能启动,但死活连不上浏览器 driver。
再通过反复试验后,我采用了 selenoid+selenoid 的方式,才让流程通起来。

容器内的 selenoid 服务

关键在于在浏览器和 driver 都安装后,再在 windows 里启动一个 selenoid 服务,让它来提供 4444 端口服务给外部的 selenoid hub 调用,由它来和容器内的浏览器 driver 进行交互。

为了方便复用,我在基础镜像中就加入这个基础工具包,文件目录如下:

devops多浏览器同步测试工具的设计与实现插图7

start.bat 是一个封装后的执行文件,参数可以根据自己设备性能调整,内容如下:

C:selenoid-windowsselenoid_windows_386.exe -conf C:selenoid-windowsbrowsers.json -disable-docker -limit 4 -service-startup-timeout 240s -session-attempt-timeout 240s -session-delete-timeout 240s -timeout 240s > C:selenoid-windowsselenoid.log 2>&1

browsers.json 如下

{"MicrosoftEdge":{"default":"18","versions":{"18":{"image":["C:\selenoid-windows\webdrivers\msedgedriver.exe","--host=127.0.0.1","--verbose"]}}}}

容器内的 flask 服务

看上面的工具包内容可以看到,我们还在里面起了个 flask 轻量服务,它的作用是接收外部传过来的配置参数,动态设置当前容器中的分辨率和系统代理。这个问题是 windows 镜像特有的,selenoid 官方团队说解决不了,为此也做过解释,
windows starts 1024x768 resolution even SCREEN_RESOLUTION changed to 1920x1080x24

我贡献的这个方法可以曲线解决这个问题,步骤也很简单,

  • 1.在基础镜像中安装个 python(2、3 随意)
  • 2.安装工具包中依赖(关键是 flask、pywin32、winproxy 这几个库)
  • 3.容器退出保存前,启动 flask、selenoid 服务

flask 中的内容如下:

from flask import Flask
from flask import request
from flask import jsonify
import win32api
from winproxy import ProxySetting
app = Flask(__name__)
def setProxy(host, port):
proxy = ProxySetting()
proxy.enable = True
proxy.server = f"{host}:{port}"
proxy.override = ["127.*","192.168.*","10.*"]
proxy.registry_write()
def setScreen(width, height):
dm = win32api.EnumDisplaySettings(None, 0)
dm.PelsWidth = int(width)
dm.PelsHeight = int(height)
dm.BitsPerPel = 32
dm.DisplayFixedOutput = 0
win32api.ChangeDisplaySettings(dm, 0)
@app.route('/setDisplay', methods=['GET'])
def index():
height = request.args.get('height')
width = request.args.get('width')
host = request.args.get('host')
port = request.args.get('port')
setScreen(width, height)
if host and port:
setProxy(host, port)
return jsonify({'width': width, 'height': height})
if __name__ == '__main__':
app.run(host='127.0.0.1', port=5000)

由于这个服务是起在容器里的,因此我们可以在 yutu 的 driver 建立后,通过固定的 url 来调用,而不必维护容器的 ip 和网络情况。

if (configJson.webdriver.host !== '127.0.0.1'){
const setScreenUrl = `http://127.0.0.1:5000/setDisplay?width=${width}&height=${height}&host=${hostname}&port=${port}`
await driver.url(setScreenUrl);
}

开发过程中坑

项目真正开发到完成,投入 1.5 人/月左右,按照时间顺序来回顾这过程中的坑吧。

  • 同步浏览器从一个改成 N 个后,浏览器关闭异常。
    结合异步转同步的方式,改造关闭浏览器方法,保证执行有序

    async function closeBrowser (){
    if(syncCheckBrowserDrivers){
    for (var browserIndex in syncCheckBrowserDrivers){
    var browser = syncCheckBrowserDrivers[browserIndex];
    await new Promise((resolve) => {
    const {browserName, browserVersion } = browser;
    browser.close(() => {
    console.log(`${__('checker_browser_closed')}${browserName}${browserVersion}`.green);
    resolve();
    })
    })
    }
    }
    }
    
  • 原先的 webdriver 客户端不支持 w3c 协议,导致新浏览器无法正常同步操作
    这是我万万没想到的,虽然知道前端技术日新月异,用外部老的工具,肯定会有需要兼容的差异,但没想到 ali 老大哥们也摆烂了,也导致了我在中后期几乎重写了大部分的 yutu 中的同步操作方法。

  • windows 镜像的产出后,运行不起来
    一开始并没有明确定义 windows 支持对于我们系统的重要性,因此一直在以 liunx 版本的浏览器作为最小试验对象,但后期流程通后,要交付时才发现没有以用户实际的使用场景为目标,这样即使交付也没啥用处。
    因此开始硬啃,为了突破这个技术难点,我的工作机被刷成 ubuntu 系统,好不容易产出了 windows 镜像后,又发现镜像运行很艰难,我的小破机根本带不动。

    devops多浏览器同步测试工具的设计与实现插图8

    终于在领导的关照下,搞个高配的开发机器,运行流畅。
  • windows 系统分辨率超出,操作界面显示不全的问题
    原先的 selenoid 系统,是通过传给 qemu 分辨率参数来设置系统环境变量的。但 windows 版本并没有这样的能力,老外给的方案是默认启动时就给最大的分辨率,在通过设置浏览器窗口大小来实现指定大小分辨率的测试执行,最起码这样显示内容是全的。但这对于我这种可能需要用户手动去 vnc 操作的方式来说,并不适用,用户一旦不小心点了最大化,那么同步浏览器的比例就完全乱套了。因此结合自己 python 脚本经验,深度挖掘了上述更为灵活的 flask server 方案。

  • windows 系统代理无法通过环境变量设置
    原先的 selenoid,我只要在启动容器时给个 env 变量就可以指定代理了,但 windows 版本这样不行。有了上面的分辨率解决经验,我通过 python 的 winproxy 库进行了处理。

  • 非主流浏览器借用的别人的内核,缺少浏览器驱动
    这里的非主流浏览器其实不光指的是我们的一众换皮国产浏览器,国外的 opera、yandex 等等其实也是换皮 chromium。这些家伙的兼容才是真的坑,我到现在还没填完。
    下面就 qqbrowser 举个例子吧:
    它的内核是 chrome 94 的,在启动时要传的浏览器名称 “chrome”,而我们系统中本身也可能有 chrome 这个版本。因此要区分开,我是自定义一个版本区间给它,如:chrome 1~11,同样在 yutu 中要做别名区分,启动时传 chrome,记录时要记 qq。

    {"chrome":{"default":"94","versions":{"94":{"image":"windows/chrome:80","port":"4444","path":"/wd/hub"},"11":{"image":"windows/qq:11","port":"4444","path":"/wd/hub"}}}}
    var browserNameToDriver = {
    'yandex': 'chrome',
    'qq': 'chrome',
    'chrome': 'chrome',
    'firefox': 'firefox',
    'MicrosoftEdge': 'MicrosoftEdge',
    'opera': 'opera',
    'safari': 'safari',
    'internet explorer': 'internet explorer',
    }
    capabilities['browserName'] = browserNameToDriver[options.browserName]
    

结语

项目目标算是达成了,但还不够完美,我会持续的优化。

通过此次的开发经历,也使我感触良多,技术类需求的不确定性,是软件行业的特性。以后对接公司工作中技术需求,我也要引以为戒,做好风险管理。

同时看到一个个曾经的明星项目的沉寂,也是让我百感交集,他们本该能够成长的更好,但或是公司环境的变化,或是创作者乏力无奈,总之慢慢淡出人们的记忆,甚至连创作团队自己都忘记,而我们就在这不断创造与消亡中轮回。

最后,借用尼采的警言与各位共勉:所有美好的事物都是曲折地接近自己的目标,一切笔直都是骗人的,所有真理都是弯曲的,时间本身就是一个圆圈。

 
评论  36  访客  36
    • 小鱼
      小鱼 9

      学习了

      • tangoliver
        tangoliver 9

        厉害

        • 逗你玩儿
          逗你玩儿 9

          我觉得我以后会用到,留着以后看

          • dd6666
            dd6666 9

            你好,作者你那边已经写成功了,我不懂代码,但是在找这种群控软件

            • tester1.0
              tester1.0 9

              干货好文

              • 81—1
                81—1 9

                驱动部分已经开源:https://github.com/t880216t/yutu-tools.git
                欢迎体验反馈

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