【WEB自动化】【第一节】【Xpath和CSS元素定位】

目前自动化测试开始投入WEB测试，使用RF及其selenium库，模拟对WEB页面进行操作，此过程中首先面对的问题就是对WEB页面元素的定位，几乎所有的关键字都需要传入特定的WEB页面元素，因此掌握常用的WEB元素定位方法是WEB测试人员最基本的技能。本文主要结合个人在实践中的应用，将常用的XPATH和CSS的元素定位方法进行汇总和总结，以便于引导WEB测试人员快速入门。

1. HTML基础知识

前端页面主要使用HTML进行元素排版，使用CSS进行样式设计，使用JS实现交互。在WEB测试中，熟悉HTML文档基本架构对后续的元素定位是不可或缺的。

一张图展示HTML基本架构：

 

HTML 的结构就是树形结构，HTML 是根节点，所有的其他元素节点都是从根节点发出的。其他的元素都是这棵树上的节点Node，每个节点还可能有属性和文本。而路径就是指某个节点到另一个节点的路线。

节点之间存在各种关系：

• 父节点(Parent)： HTML 是 body 和 head 节点的父节点；
• 子节点(Child)：head 和 body 是 HTML 的子节点；
• 兄弟节点(Sibling)：拥有相同的父节点，head 和 body 就是兄弟节点。title 和 div 不是兄弟，因为他们不是同一个父节点。
• 祖先节点(Ancestor)：body 是 form 的祖先节点，爷爷辈及以上；
• 后代节点(Descendant)：form 是 HTML 的后代节点，孙子辈及以下。

更多的HTML知识需要查阅相关资料和书籍。

2. XPATH方式进行WEB元素定位

 2.1 XPATH基本定位语法

定位语法主要依赖于以下特殊符号：

表达式	说明	举例
/	从根节点开始选取	/html/div/span
//	从任意节点开始选取	//input
.	选取当前节点
..	选取当前节点的父节点	//input/.. 会选取 input 的父节点
@	选取属性，或者根据属性选取	//input[@data] 选取具备 data 属性的 input 元素 //@data 选取所有 data 属性
*	通配符，表示任意节点或任意属性

2.2 绝对路径：

Xpath 中最直观的定位策略就是绝对路径。可以通过浏览器的开发者工具copy到WEB元素的绝对路径，绝对路径是从根节点/html开始往下，一层层的表示出来，直到需要的节点为止。以监控平台的WEB首页的登录按钮为例：

/html/body/div[2]/div/div[2]/form/div[5]/a[2]/span

这就是一个绝对路径。

2.3 相对路径：

除了绝对路径，Xpath 中更常用的方式是相对路径定位方法，以“//”开头。相对路径可以从任意节点开始，一般我们会选取一个可以唯一定位到的元素开始写，可以增加查找的准确性。

//a[@onclick="doLogin();return false;"]/span

2.4 元素属性定位

属性定位是通过 @ 符号指定需要使用的属性。

①根据元素是否具备某个属性查找元素：//a[@onclick]

②根据属性是否等于某值查找元素：//a[@onclick="doLogin();return false;"]

注意，属性值必须要加引号，单双引号都可以。

实践中最为常用的属性当属id、name、class了，且前两个属性一般作为元素的唯一标示符使用，因此通过id和name属性进行元素定位，通常表示式简单且运行速度快。

例如定位WEB首页中的用户名输入框和密码输入框，可用id进行定位：

//input[@id="loginname"]

//input[@id="loginpsw"]

2.5 层级属性结合定位

遇到某些元素无法精确定位的时候，可以查找其父级及其祖先节点，找到有确定的祖先节点后通过层级依次向下定位。

①根据层级向下找：//div/a[@onclick="doLogin();return false;"]/span

②查找某元素内部的所有元素：//div//a[@onclick]

第二个双斜杠，表示选取内部所有的满足条件的a，不关心层级关系。

③使用星号找不特定的元素：//*[@*="doLogin();return false;"]，这里会找到登录按钮。

④使用..从下往上找，根据子节点查找其父节点：//span[text()="Login"]/..

注意最后的两个点，找到 span 节点的上级节点，如果还要再往上再加 /..

⑤找同级节点：//span[text()="Login"]/../../a
    树形结构中，兄弟节点之间的关系是通过父节点建立起来的。所以可以先找到父节点，再通过父节点找同级节点。

2.6 使用谓语定位

谓语是 Xpath 中用于描述元素位置的语句。主要有数字下标、最后一个子元素last()、元素下标函数position()。
    ①使用下标的方式：此处有坑，见疑难问题解决。

注意：Xpath 中的下标从 1 开始。

②查找最后一个子元素：//form/div[last()]

③查找倒数第2个子元素：//form/div[last()-1]

④使用 position() 函数，选取 from 下第2个 div：//form/div[position()=2]

⑤使用 position() 函数，选取form下下标大于2的div：//form/div[position()>2]或//form/div[position()>=3]

2.7 使用逻辑运算符

如果元素的某个属性无法精确定位到这个元素，我们还可以用逻辑运算符 and 和 or 连接多个属性进行定位，也可以用 | 连接多个路径。

①使用 and ：//input[@id="loginname" and @type="text"]

②使用 or ：//span[text()="Login" or text()="登录"]

③使用 | ：//input[@id="loginname"] | //input[@id="loginpsw"]

2.8 使用文本定位

使用文本定位，是 Xpath 中的一大特色。在自动化测试中，为了让代码的可读性更高，可以使用文本的方式，需要用到 Xpath 中的函数 text() 或 string() ，注意是函数，所以括号不能少。

text()：当前元素节点包含的文本内容，而不会包含节点元素的文本内容；

string()：当前元素节点内部所有节点元素的文本内容，如有多个节点元素包含多个文本内容，则按层级顺序将各节点元素的文本内容进行拼接后返回。

例如，我们的WEB首页中，登录按钮元素周围的HTML代码如下：

    <a href="#" onclick="doLogin();return false;" style="float: right;color: white;">

        <span>Login</span>

        <i class="icon-circle-arrow-right"></i>

    </a>

用text()方法：//span[text()="Login"]能定位到按钮区域，//a[text()="Login"]则不能；

用string()方法：//span[string()="Login"]和//a[string()="Login"]均能定位到按钮区域。

2.9 使用部分匹配函数

Xpath中提供了几个函数，用来进行部分匹配。

函数	说明	举例
contains	选取属性或者文本包含某些字符	//div[contains(@id, 'data')] 选取 id 属性包含 data 的 div 元素 //div[contains(string(), '支付宝')] 选取内部文本包含“支付宝”的 div 元素
starts-with	选取属性或者文本以某些字符开头	//div[starts-with(@id, 'data')] 选取 id 属性以 data 开头的 div 元素 //div[starts-with(string(), '银联')] 选取内部文本以“银联”开头的 div 元素
ends-with	选取属性或者文本以某些字符开头	//div[ends-with(@id, 'require')] 选取 id 属性以 require 结尾的 div 元素 //div[ends-with(string(), '支付')] 选取内部文本以“支付”结尾的 div 元素

    其中，ends-with()仅在xpath2.0中支持，而目前RF的selenium库、chrome浏览器都只支持xpath1.0，以查找WEB首页的密码输入框元素（包含id为"loginpsw"）为例：

//*[contains(@id, "loginpsw")]        能匹配到

//*[starts-with(@id, "loginpsw")]    能匹配到

//*[ends-with(@id, "loginpsw")]       不能匹配到

//*[substring(@id, string-length(@id) - string-length('loginpsw') +1) = 'loginpsw']   能匹配到，实现了ends-with功能

2.10 实践中疑难问题解决：

①通过Xpath查找某个节点下某一级下的子节点，而不关注具体层级：

//div[@id="hisevent"]//button[@id="event_searchBT"]  查找指定div下任一子级的特定button（使用//）

②通过Xpath如何获取文档中第几个匹配节点：//name[3]表示所有位置3的name，(//name)[3]才是你要的，所有name的第3个。

(//div[@id="hisevent"]//input)[2]

//div[@id="hisevent"]//input[position()=2]

需要在所有匹配中定位时，先用()括起来，或使用postion()函数。

③通过xpath由子节点元素查找父节点元素或祖先节点：

//a[span[text()="Login"]]

//div[@id="hisevent"]//table[tbody[contains(@id, "list")]]

参考：https://www.jianshu.com/p/6a0dbb4e246a

      https://www.cnblogs.com/hanmk/p/8997786.html

3. CSS方式进行WEB元素定位

3.1 CSS选择器基础知识

CSS选择器分4大类：基本选择器、属性选择器、伪类选择器、伪元素选择器。

注意：选择器总是从左至右解析，不要私自添加()优先运算。

其中基本选择器主要包括以下四类符号：

1) 标签选择器：使用标签名称进行标识，如div、a、p等；

2) ID选择器：使用#进行标识；

3) 类选择器：使用.进行标识；

4) 通配符选择器：使用*进行标识。

其余属性选择器、伪类选择器、伪元素选择器都可归为扩展选择器。

选择器	例子	例子描述	CSS版本	选择器分类
.class	.intro	选择 class="intro" 的所有元素。	1	基本选择器
#id	#firstname	选择 id="firstname" 的所有元素。	1	基本选择器
*	*	选择所有元素。	2	基本选择器
element	p	选择所有 <p> 元素。	1	基本选择器
element,element	div,p	选择所有 <div> 元素和所有 <p> 元素。	1	基本选择器
element element	div p	选择 <div> 元素内部的所有 <p> 元素。	1	基本选择器
element>element	div>p	选择父元素为 <div> 元素的所有 <p> 元素。	2	基本选择器
element+element	div+p	选择紧接在 <div> 元素之后的所有 <p> 元素。	2	基本选择器
[attribute]	[target]	选择带有 target 属性所有元素。	2	属性选择器
[attribute=value]	[target=_blank]	选择 target="_blank" 的所有元素。	2	属性选择器
[attribute~=value]	[title~=flower]	选择 title 属性包含单词 "flower" 的所有元素。	2	属性选择器
[attribute|=value]	[lang|=en]	选择 lang 属性值以 "en" 开头的所有元素。	2	属性选择器
:link	a:link	选择所有未被访问的链接。	1	伪类选择器
:visited	a:visited	选择所有已被访问的链接。	1	伪类选择器
:active	a:active	选择活动链接。	1	伪类选择器
:hover	a:hover	选择鼠标指针位于其上的链接。	1	伪类选择器
:focus	input:focus	选择获得焦点的 input 元素。	2	伪类选择器
:first-letter	p:first-letter	选择每个 <p> 元素的首字母。	1	伪元素选择器
:first-line	p:first-line	选择每个 <p> 元素的首行。	1	伪元素选择器
:first-child	p:first-child	选择属于父元素的第一个子元素的每个 <p> 元素。	2	伪元素选择器
:before	p:before	在每个 <p> 元素的内容之前插入内容。	2	伪元素选择器
:after	p:after	在每个 <p> 元素的内容之后插入内容。	2	伪元素选择器
:lang(language)	p:lang(it)	选择带有以 "it" 开头的 lang 属性值的每个 <p> 元素。	2	伪元素选择器
element1~element2	p~ul	选择前面有 <p> 元素的每个 <ul> 元素。	3	基本选择器
[attribute^=value]	a[src^="https"]	选择其 src 属性值以 "https" 开头的每个 <a> 元素。	3	属性选择器
[attribute$=value]	a[src$=".pdf"]	选择其 src 属性以 ".pdf" 结尾的所有 <a> 元素。	3	属性选择器
[attribute*=value]	a[src*="abc"]	选择其 src 属性中包含 "abc" 子串的每个 <a> 元素。	3	属性选择器
:first-of-type	p:first-of-type	选择属于其父元素的首个 <p> 元素的每个 <p> 元素。	3	伪元素选择器
:last-of-type	p:last-of-type	选择属于其父元素的最后 <p> 元素的每个 <p> 元素。	3	伪元素选择器
:only-of-type	p:only-of-type	选择属于其父元素唯一的 <p> 元素的每个 <p> 元素。	3	伪元素选择器
:only-child	p:only-child	选择属于其父元素的唯一子元素的每个 <p> 元素。	3	伪元素选择器
:nth-child(n)	p:nth-child(2)	选择属于其父元素的第二个子元素的每个 <p> 元素。	3	伪元素选择器
:nth-last-child(n)	p:nth-last-child(2)	同上，从最后一个子元素开始计数。	3	伪元素选择器
:nth-of-type(n)	p:nth-of-type(2)	选择属于其父元素第二个 <p> 元素的每个 <p> 元素。	3	伪元素选择器
:nth-last-of-type(n)	p:nth-last-of-type(2)	同上，但是从最后一个子元素开始计数。	3	伪元素选择器
:last-child	p:last-child	选择属于其父元素最后一个子元素每个 <p> 元素。	3	伪元素选择器
:root	:root	选择文档的根元素。	3	伪类选择器
:empty	p:empty	选择没有子元素的每个 <p> 元素（包括文本节点）。	3	伪类选择器
:target	#news:target	选择当前活动的 #news 元素。	3	伪类选择器
:enabled	input:enabled	选择每个启用的 <input> 元素。	3	伪类选择器
:disabled	input:disabled	选择每个禁用的 <input> 元素	3	伪类选择器
:checked	input:checked	选择每个被选中的 <input> 元素。	3	伪类选择器
:not(selector)	:not(p)	选择非 <p> 元素的每个元素。	3	伪类选择器
::selection	::selection	选择被用户选取的元素部分。	3	伪类选择器

参考：https://www.w3school.com.cn/cssref/css_selectors.ASP

      https://blog.csdn.net/luanpeng825485697/article/details/76935715

      https://blog.csdn.net/DYD850804/article/details/80997251

3.2 CSS选择器实战

下面以WEB的历史操作记录页面为例进行实践。

直接给出查找此页面中结束时间选框的定位语句，再进行分析：

div#hisevent input.form-control.input-medium[type="text"][onfocus*="WdatePicker"]:nth-child(2)

（可在文本编辑器放大查看）

①先从任意div标签的元素出发查找，直到其具备id属性（#）值为hisevent；

②查找①的div元素内部的input标签元素，使用空格进行隔离。此处需要注意，关于标签层级，CSS有两个最基本的查找语法：ele1>ele2和ele1 ele2，类似于Xpath的/和//，前者代表ele1和ele2为父子节点关系，后者代表ele1内部包含ele2，而不在乎具体层级；

③查找的input元素须包含值为"form-control input-medium"的类（class）属性，使用圆点进行标识。这里注意，该元素的class的值中包含一个空格，在选择器表达式里，空格已经有了具体含义；在书写包含空格的class属性时，直接将空格替换为圆点即可。事实上class属性值中的空格表示此元素能匹配多个class样式表，即样式复用，同时具有先后关系。参考：

https://blog.csdn.net/liuhehe123/article/details/81608225

https://www.cnblogs.com/guxin/p/css-multi-class-selector.html

④在找到包含指定类的input标签元素后，进一步通过属性进行筛选，最基础的表达式为[name=value]，实践中发现value用不用引号包围均可；如果想通过多个属性（“与”的关系）来精确定位元素，可以直接连接多个属性表达式，如[type="text"][onfocus*="WdatePicker"]。参考：

https://cloud.tencent.com/developer/ask/27977

⑤通过以上一番操作，定位到的元素仍然有两个，分别是起始时间框和结束时间框，二者位于同一级，是兄弟节点关系，要定位到第二个节点，使用:nth-child(2)即可，其原意为归属于父节点的第n个子节点。对同级节点定位方法参考：

https://blog.csdn.net/hcwbr123/article/details/80846862

3.3 实践中疑难问题解决：

①属性选择器部分匹配：~= 、|= 、*= 、^= 、$= 的区别：

 ~= 、|= 按完整单词进行匹配，完整单词指整个的单词、以空格或-分隔的单词；

 *= 、^= 、$= 按字符串进行匹配，显然此类方法更易用且更常用。举例

div#hisevent button[onclick^='do'][onclick$='()'][onclick*='Eventsearch']

此句意为：包含属性onclick的值以do开头、以()结尾、含Eventsearch子串的button。

②通过ele1,ele2可以“或”方式获取多个元素，如何以“或”方式进行多个属性的模糊匹配？如在①中，想以“或”方式匹配多个属性语句？

③通过元素文本定位元素：此路不通！Content selectors were deprecated! No more content selectors since CSS3. :contains() was dropped.

④通过子元素找父元素：目前似乎还不支持！有一个CSS伪类 :has() 支持这个功能，但还处于草案阶段。

4. 实践验证

验证Xpath和CSS元素定位语句，可使用浏览器的开发者工具辅助：

①在开发者工具的Elements中按Ctrl + F，在搜索框中输入Xpath或CSS语句；

②在开发者工具的Console中使用 $x()和$()，$x()传入Xpath语句，$()传入CSS语句，注意，元素定位（或称查找、选择器）语句需要使用单引号或双引号包围。