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解决Selenium测试WebSocket应用并发执行失败的问题

花韻仙語
发布: 2025-11-05 15:05:39
原创
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解决Selenium测试WebSocket应用并发执行失败的问题

本文探讨了selenium测试websocket应用时,单个测试通过但并发执行失败的常见问题。核心原因在于websocket服务器在测试结束后未正确关闭,导致端口占用和资源冲突。教程将详细分析此问题,并提供在测试清理阶段优雅关闭服务器的解决方案,确保测试隔离性和稳定性。

引言:Selenium测试WebSocket应用时的并发挑战

在使用Selenium进行Web应用程序的自动化测试时,如果应用涉及到WebSocket通信,可能会遇到一些特定于环境的问题。一个常见的场景是,当您独立运行每个测试用例时,它们都能成功通过,但一旦将多个测试用例组合起来并发执行(例如,通过JUnit的测试套件或IDE的批量运行功能),则除了第一个测试用例外,后续的测试用例会失败,并抛出如 org.openqa.selenium.ElementNotInteractableException 这样的异常。这种现象通常伴随着WebSocket服务器未能成功启动的迹象。

问题分析:资源冲突与测试隔离性

为了更好地理解这个问题,我们首先回顾一下典型的测试设置。一个使用Selenium测试WebSocket应用的场景通常包括:

  1. 客户端页面 (HTML/JavaScript): 包含WebSocket客户端代码,用于连接到服务器并进行交互。
  2. WebSocket服务器 (Java): 监听特定端口,处理客户端的WebSocket连接和消息。
  3. Selenium测试框架 (Java/JUnit): 启动浏览器,加载客户端页面,并通过模拟用户操作来验证应用功能。

在提供的代码示例中,@BeforeEach 方法负责在每个测试用例开始前初始化环境,包括启动ChromeDriver和创建并启动一个监听8800端口的Server实例。@AfterEach 方法则负责在每个测试用例结束后关闭ChromeDriver。

public class Test {
    WebDriver driver1;
    String path = "path/web.html";
    Path sampleFile;
    Server server;
    JavascriptExecutor js1;

    @BeforeAll
    static void setupClass() {
        WebDriverManager.chromedriver().setup();
    }

    @BeforeEach
    void setup() throws InterruptedException {
        driver1 = new ChromeDriver();
        js1 = (JavascriptExecutor) driver1;
        sampleFile = Paths.get(path);
        server = new Server(8800); // 在每个测试前启动服务器
        server.start();
    }

    @AfterEach
    void teardown() throws InterruptedException {
        driver1.quit(); // 仅关闭浏览器
    }

    @Test
    void row41() throws InterruptedException {
        driver1.get(sampleFile.toUri().toString());
        driver1.findElement(By.id("startButton")).click();
        // ... some other operations
        assertEquals(2, server.getNextPlayer());
    }

    @Test
    void row42() throws InterruptedException {
        driver1.get(sampleFile.toUri().toString());
        driver1.findElement(By.id("startButton")).click();
        // ... some other operations
    }
}
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当单个测试用例运行时,例如 row41(),@BeforeEach 会启动服务器,测试执行,@AfterEach 关闭浏览器。由于JVM进程仍在运行,但没有其他测试尝试使用同一端口,因此一切正常。

然而,当多个测试用例(如 row41() 和 row42())在同一个JVM进程中连续运行时,问题就出现了:

  1. 第一个测试 (row41) 执行: setup() 方法成功启动WebSocket服务器,占用端口8800。测试顺利完成。
  2. tearDown() 执行: 仅关闭了浏览器实例 driver1,但没有关闭之前启动的WebSocket服务器实例 server。这意味着端口8800仍然被第一个测试用例的服务器实例占用。
  3. 第二个测试 (row42) 执行: setup() 方法尝试再次启动一个新的WebSocket服务器实例,并绑定到端口8800。由于该端口已被占用,新的服务器实例将无法成功启动(通常会静默失败或抛出绑定异常,但在此场景中,由于WebSocketServer的实现细节,它可能只是未能完全初始化,导致 onStart() 方法中的打印语句不执行)。
  4. 客户端连接失败: 客户端HTML页面尝试连接 ws://localhost:8800,但由于没有活动的服务器监听该端口,连接会失败。
  5. 页面元素不可交互: 客户端页面中的 startButton 按钮可能依赖于WebSocket连接状态来改变其可见性或可交互性。当WebSocket连接失败时,按钮可能保持隐藏或禁用状态,导致Selenium尝试点击时抛出 ElementNotInteractableException。

核心原因: 测试用例之间缺乏隔离性,特别是共享资源(如网络端口)未能被正确清理和释放。

解决方案:在每个测试后关闭WebSocket服务器

解决此问题的关键在于确保在每个测试用例执行完毕后,所有由该测试用例启动的资源(包括WebSocket服务器)都被正确地关闭和释放。这可以通过在 @AfterEach 方法中添加服务器关闭逻辑来实现。

1. 修改 tearDown() 方法

在 tearDown() 方法中,除了关闭 WebDriver 实例外,还需要调用 server.stop() 来优雅地关闭WebSocket服务器。

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import org.junit.jupiter.api.AfterEach;
import org.junit.jupiter.api.BeforeAll;
import org.junit.jupiter.api.BeforeEach;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.openqa.selenium.*;
import org.openqa.selenium.chrome.ChromeDriver;

import io.github.bonigarcia.wdm.WebDriverManager;
import java.nio.file.Path;
import java.nio.file.Paths;
import static org.junit.jupiter.api.Assertions.*;

public class TestClass { // 建议类名不要直接使用Test,避免与JUnit的@Test注解混淆
    WebDriver driver1;
    String path = "path/web.html"; // 请替换为您的HTML文件实际路径
    Path sampleFile;
    Server server; // 您的WebSocket服务器实例
    JavascriptExecutor js1;

    @BeforeAll
    static void setupClass() {
        WebDriverManager.chromedriver().setup();
    }

    @BeforeEach
    void setup() throws InterruptedException {
        driver1 = new ChromeDriver();
        js1 = (JavascriptExecutor) driver1;
        sampleFile = Paths.get(path);
        // 确保服务器在每个测试开始前启动
        server = new Server(8800);
        server.start();
        // 可以在此处添加一个短暂的等待,确保服务器完全启动并监听
        Thread.sleep(500); 
    }

    @AfterEach
    void teardown() throws InterruptedException {
        if (driver1 != null) {
            driver1.quit(); // 关闭WebDriver实例
        }
        if (server != null) {
            // 优雅地关闭WebSocket服务器,释放端口
            // 可以选择带超时参数的stop方法,例如 server.stop(1000)
            server.stop(); 
            // 可以在此处添加一个短暂的等待,确保服务器完全关闭
            Thread.sleep(500); 
        }
    }

    @Test
    void testRow41() throws InterruptedException {
        driver1.get(sampleFile.toUri().toString());
        // 确保页面加载并WebSocket连接建立
        // 可以使用显式等待等待按钮可见或WebSocket连接状态
        // 例如:WebDriverWait wait = new WebDriverWait(driver1, Duration.ofSeconds(10));
        // wait.until(ExpectedConditions.visibilityOfElementLocated(By.id("startButton")));
        driver1.findElement(By.id("startButton")).click();
        // ... some other operations
        // 假设getNextPlayer()是Server类的一个方法
        // assertEquals(2, server.getNextPlayer()); 
    }

    @Test
    void testRow42() throws InterruptedException {
        driver1.get(sampleFile.toUri().toString());
        // 确保页面加载并WebSocket连接建立
        driver1.findElement(By.id("startButton")).click();
        // ... some other operations
    }
}
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2. WebSocket服务器代码 (示例,保持原有结构)

import org.java_websocket.WebSocket;
import org.java_websocket.handshake.ClientHandshake;
import org.java_websocket.server.WebSocketServer;

import java.io.IOException;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.util.*;

public class Server extends WebSocketServer {
    public Server(int port) {
        super(new InetSocketAddress(port));
    }

    @Override
    public void onStart() {
        System.out.println("Server started on port " + getPort() + "!");
        setConnectionLostTimeout(0);
        setConnectionLostTimeout(500);
    }

    @Override
    public void onOpen(WebSocket conn, ClientHandshake handshake) {
        System.out.println("New connection from " + conn.getRemoteSocketAddress());
        // ...
    }

    @Override
    public void onClose(WebSocket conn, int code, String reason, boolean remote) {
        System.out.println("Closed connection to " + conn.getRemoteSocketAddress() + " with exit code " + code + " reason " + reason);
        // ...
    }

    @Override
    public onMessage(WebSocket conn, String message) {
        System.out.println("Received message from " + conn.getRemoteSocketAddress() + ": " + message);
        // ...
    }

    @Override
    public void onError(WebSocket conn, Exception ex) {
        System.err.println("An error occurred on connection " + conn.getRemoteSocketAddress() + ":" + ex);
        // ...
    }

    // 假设您有类似的方法来获取游戏状态
    public int getNextPlayer() {
        // ... 实现获取下一个玩家逻辑
        return 0; 
    }
}
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3. 页面HTML (示例,保持原有结构)

<html>
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>something</title>
</head>
<body>
<div ><button id="startButton" onclick="start()" style="visibility: hidden;">START</button></div>
<script type="text/javascript">
        var webSocket; // 声明为全局变量或确保在函数中可访问
        var startButton = document.getElementById("startButton");

        function initWebSocket() {
            webSocket = new WebSocket("ws://localhost:8800");

            webSocket.onopen = function(event){ wsOpen(event);};
            webSocket.onmessage = function(event){ wsGetMessage(event);};
            webSocket.onclose = function(event){ wsClose(event);};
            webSocket.onerror = function(event){ wsError(event);};
        }

        // 在页面加载完成后初始化WebSocket连接
        window.onload = function() {
            initWebSocket();
        };

        function start(){
            if (webSocket && webSocket.readyState === WebSocket.OPEN) {
                wsSendMessage("start,"+player_id); // 假设player_id已定义
                startButton.innerText = "STARTED";
                startButton.disabled="true";
            } else {
                console.warn("WebSocket is not open. Cannot send message.");
            }
        }
        function wsSendMessage(message){
            webSocket.send(message);
        }

        function wsOpen(event) {
            console.log("WebSocket connection opened.");
            startButton.style.visibility = "visible"; // 连接成功后显示按钮
            startButton.disabled = false; // 启用按钮
        }

        function wsGetMessage(event) {
            console.log("Received message: " + event.data);
            // ...
        }

        function wsClose(event) {
            console.log("WebSocket connection closed.");
            startButton.style.visibility = "hidden"; // 连接关闭后隐藏按钮
            startButton.disabled = true; // 禁用按钮
        }

        function wsError(event) {
            console.error("WebSocket error: ", event);
            startButton.style.visibility = "hidden"; // 错误时隐藏按钮
            startButton.disabled = true; // 禁用按钮
        }
    </script>
</body>
</html>
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在HTML页面中,我们稍微调整了WebSocket的初始化逻辑,确保在页面加载后尝试建立连接,并且在连接成功时才显示并启用 startButton。这与测试失败时按钮不可交互的现象相符。

注意事项与最佳实践

  1. 资源清理的完整性: 确保所有在 @BeforeEach 中初始化的资源都在 @AfterEach 中得到妥善清理。这包括但不限于WebDriver实例、自定义服务器、文件句柄、数据库连接等。

  2. 显式等待: 对于依赖异步操作(如WebSocket连接建立)才能交互的页面元素,应使用Selenium的显式等待 (WebDriverWait 和 ExpectedConditions),而不是简单的 Thread.sleep()。这能提高测试的健壮性和执行效率。

    import org.openqa.selenium.support.ui.WebDriverWait;
    import org.openqa.selenium.support.ui.ExpectedConditions;
    import java.time.Duration;
    
    // 在测试方法中
    WebDriverWait wait = new WebDriverWait(driver1, Duration.ofSeconds(10));
    wait.until(ExpectedConditions.visibilityOfElementLocated(By.id("startButton")));
    driver1.findElement(By.id("startButton")).click();
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  3. 服务器关闭超时: WebSocketServer.stop() 方法通常有一个带超时参数的版本,例如 server.stop(1000),它会尝试在指定时间内优雅地关闭服务器。如果超时,则会强制关闭。这有助于防止测试因服务器无法关闭而长时间挂起。

  4. 端口冲突处理: 如果您的测试环境确实需要更复杂的端口管理(例如,在同一台机器上并行运行多个测试套件,每个套件都需要自己的WebSocket服务器),可以考虑动态分配端口,或者使用测试容器(Testcontainers)等工具来提供隔离的测试环境。

  5. 日志记录: 确保WebSocket服务器和客户端都有足够的日志输出,以便在问题发生时能够快速诊断。例如,WebSocket服务器的 onStart() 方法打印出它监听的端口号,可以帮助确认服务器是否成功启动。

总结

在Selenium自动化测试中,确保测试用例之间的隔离性至关重要。对于涉及网络通信和自定义服务器的复杂应用,这意味着不仅要管理浏览器实例,还要正确地启动和关闭所有相关的服务。通过在JUnit的 @AfterEach 方法中显式调用WebSocket服务器的 stop() 方法,我们可以有效解决因端口占用导致的并发测试失败问题,从而构建更稳定、可靠的自动化测试套件。遵循这些最佳实践,将有助于提升测试的效率和准确性。

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