Python分布式自动化测试实战：基于Selenium Grid搭建与配置详解

什么是分布式自动化测试？

分布式自动化测试 是指将自动化测试任务分发到多个不同的计算节点（可以是物理机、虚拟机或容器）上并行执行，最后再汇总测试结果的过程。

你可以把它想象成两种不同的工作模式：

• 传统方式：就像只有一个工人在一条流水线上，一个一个地顺序执行成千上万个测试用例，耗时极长。
• 分布式方式：一个工头（调度中心）将庞大的任务池拆分成多份，分给一群工人（多个节点）同时干活，从而大大缩短总耗时。

其核心目标在于：缩短测试反馈周期，提升测试执行效率，为实现快速验证和持续交付（CI/CD）提供有力支撑。

分布式自动化测试的应用场景非常广泛，例如多浏览器兼容性测试、跨平台稳定性测试等。它的核心优势在于，可以轻松实现一份自动化测试脚本，驱动部署在不同环境下的多个终端同时执行任务。

具体来说，在 Selenium Grid 的机制下，我们可以在一台机器（称为 HUB，即调度中心）上执行测试代码，由它来驱动与之关联的多台机器（称为 Node，即工作节点）并行执行相同或不同的测试任务。其基本的星型拓扑结构如下图所示：

环境准备与配置

在开始搭建之前，你需要准备好基础环境。作为技术分享和问题交流的平台，很多开发者会在 云栈社区 的相应板块讨论类似的环境配置问题。

下载与安装 JDK

由于 Selenium Grid 的 selenium-server-standalone 是一个 Jar 包，运行它需要 Java 环境。请确保你的机器上已经安装并配置好了 JDK（Java Development Kit）。具体安装步骤此处省略，你可以根据操作系统版本下载对应的 JDK 并设置好环境变量。

下载 selenium-server-standalone

1. 首先，确认你本地用于编写自动化脚本的 Python 环境中 Selenium 库的版本。在命令行中运行：

   pip show selenium

2. 根据查看到的 Selenium 版本，前往 Selenium 官方存储库下载对应版本的 selenium-server-standalone Jar 包。下载地址为：https://selenium-release.storage.googleapis.com/index.html 。你需要找到与你本地 Selenium 库版本号匹配的目录（例如 3.141）。

HUB 与 Node 的部署详解

在整个 Selenium Grid 环境中，HUB 机器作为中枢，是所有测试指令的集散地。我们的测试脚本将指令发送给 HUB，再由 HUB 根据策略分发给各个注册的 Node 机器去执行。

启动 HUB (调度中心)

启动命令行终端，切换目录到存放 selenium-server-standalone-3.141.0.jar 的路径下，输入以下命令来启动 HUB：

java -jar selenium-server-standalone-3.141.0.jar -role hub -maxSession 10 -port 8888

命令中几个关键参数的含义：

• -role hub：指定当前启动的角色是 HUB。
• -maxSession 10：设置 HUB 最大并发会话数为 10。
• -port 8888：指定 HUB 服务运行的端口号。

启动成功后，在浏览器中打开地址 http://localhost:8888/grid/console，你将看到 Grid 控制台页面。由于此时还没有任何 Node 注册，页面主要显示 HUB 自身的配置信息。

HUB 端常用启动参数说明

• -role hub：启动 HUB。
• -hubConfig jsonFile：可以将所有参数写入一个 JSON 配置文件，并通过此参数引入，方便管理复杂配置。
• -port：HUB 监听的端口号。
• -host：HUB 绑定的 IP 地址。
• -newSessionWaitTimeout：新测试会话等待执行的最长时间（毫秒），默认 -1 表示无限等待。
• -browserTimeout：浏览器无响应时的超时时间。

启动 Node (工作节点)

Node 可以是另一台独立的机器，也可以和 HUB 部署在同一台机器上（用于本地多浏览器测试）。如果是另一台机器，它需要配置与 HUB 机器相似的基础环境：安装 Python、Selenium 库、JDK 以及相同版本的 selenium-server-standalone Jar 包。

在实际的分布式场景中，Node 通常是新的机器。在 Node 机器上配置好环境后，启动命令行，进入 Jar 包所在目录，执行以下命令来启动一个支持 Chrome 浏览器的 Node：

java -Dwebdriver.chrome.driver=C:/Python37/chromedriver.exe -jar selenium-server-standalone-3.141.0.jar -role webdriver -hub http://192.168.1.10:8888/grid/register -browser browserName=chrome -port 7777

请注意，这里的 -Dwebdriver.chrome.driver 指定了 ChromeDriver 的路径，-hub 参数指向了 HUB 的注册地址（请将 IP 192.168.1.10 替换为你实际的 HUB 机器 IP）。

此时，回到 HUB 机器的命令行窗口，你会看到新增了一条 “Registered a node” 的日志信息，表明节点注册成功。

再次刷新 HUB 的控制台页面 http://localhost:8888/grid/console，你会发现页面上新增了刚才注册的 Node 信息。

Node 端常用启动参数说明

• -port：Node 端监听的端口号，也是远程连接端口。
• -role node：支持所有版本的 Selenium（兼容 RC 和 WebDriver）。
• -role wd 或 -role webdriver：仅支持 WebDriver 协议（Selenium 2+）。
• -role rc：支持 Selenium 1 (RC) 协议。
• -timeout：HUB 在无法与 Node 通信时，超过此时间后会释放与该 Node 的连接。
• -hub：Node 需要连接并注册到的 HUB 地址（URL）。
• -browser：定义该 Node 提供的浏览器能力，如 browserName, maxInstances 等。
• -browserTimeout：单个浏览器会话的超时时间。
• -nodeTimeout：Node 自身的超时时间。
• -nodeConfig jsonFile：可以将 Node 配置参数写入 JSON 文件，通过此参数引入。

注册更多节点与浏览器

现在，我们尝试在另一台（或同一台）Node 机器上注册一个支持 Firefox 浏览器的节点。执行命令：

java -jar selenium-server-standalone-3.141.0.jar -role node -port 9999 -hub http://192.168.1.10:8888/grid/register -maxSession 5 -browser "browserName=firefox,seleniumProtocol=WebDriver,maxInstances=5"

查看 HUB 控制台，日志中又新增了一条注册信息。

刷新 Grid 控制台页面，可以看到 Firefox 节点的信息也已加入。

同理，我们可以注册一个支持 IE 浏览器的节点（需要 IEDriverServer）：

java -Dwebdriver.ie.driver=C:/Python37/IEDriverServer.exe -jar selenium-server-standalone-3.141.0.jar -role webdriver -hub http://192.168.1.10:8888/grid/register -browser browserName=ie -port 6666

HUB 日志再次更新。

最终，Grid 控制台将展示所有已注册的浏览器节点，便于统一管理和调度。这对于开展全面的自动化测试，尤其是跨浏览器兼容性测试至关重要。

排错提示：无论是在 HUB 端还是 Node 端，如果网络连接或配置出现问题，控制台都会输出相应的错误信息，例如无法连接到 HUB 等，这是诊断问题的重要依据。

编写分布式测试脚本

环境搭建完毕后，我们就可以编写 Python 脚本，指定测试在哪个 Node 上运行了。下面的示例脚本将测试任务发送到我们之前启动的 Chrome Node（端口 7777）上执行。

# coding=utf-8
from selenium import webdriver

# ChromeDriver 的本地路径（在 Node 机器上）
chrome_driver = "C:/Python37/chromedriver.exe"

# 定义所需的能力（Desired Capabilities）
chrome_capabilities = {
    # 浏览器名称
    "browserName": "chrome",
    # 操作系统版本（留空表示任意）
    "version": "",
    # 平台，可以是 WINDOWS, LINUX, ANY 等
    "platform": "ANY",
    # 是否启用 JavaScript
    "javascriptEnabled": True,
    # 指定 chromedriver 路径
    "webdriver.chrome.driver": chrome_driver
}

# 关键步骤：使用 Remote 驱动，连接到指定 Node 的地址
driver = webdriver.Remote("http://192.168.1.7:7777/wd/hub", desired_capabilities=chrome_capabilities)

# 后续的自动化操作与本地驱动无异
driver.get("http://www.baidu.com")
print(driver.title)
driver.quit()

当执行此脚本时，HUB 会接收到请求，并将其分配给匹配能力（Chrome 浏览器）且空闲的 Node（这里是 7777 端口的 Node）。你可以在 Node 机器的命令行和 HUB 的控制台中观察到会话创建和执行的详细日志。

通过这种方式，你可以轻松地将测试用例分发到不同的节点、不同的浏览器上并行执行，从而实现真正意义上的分布式自动化测试，极大提升测试套件的执行效率。