基于Selenium與Openpyxl的Web腳本自動(dòng)化設(shè)計(jì)研究

馬寧 陳曦 張李銘

摘要：Python包含大量官方庫(kù)，可以實(shí)現(xiàn)種類繁多的編程工作，如Selenium庫(kù)可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化測(cè)試，Openpyxl庫(kù)可操作excel數(shù)據(jù)表，這些庫(kù)可以極大地節(jié)約時(shí)間，提升工作效率。通過(guò)一個(gè)具體案例的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)過(guò)程闡述了如何采用Python的seleni-am、openpyxl等實(shí)3"EWeb腳本自動(dòng)化操作，解決了項(xiàng)目中大量重復(fù)性工作的自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：Python;自動(dòng)化;Openpyxl;Selenium

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2020）01-0051-03

1概述

在現(xiàn)實(shí)社會(huì)中，人們經(jīng)常需要進(jìn)行一系列重復(fù)性的操作，這些重復(fù)性的操作原理簡(jiǎn)單，但是過(guò)程煩瑣，浪費(fèi)了工作人員寶貴的時(shí)間。隨著社會(huì)的發(fā)展，IT技術(shù)日新月異，新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，人工測(cè)試也不再能滿足日益增長(zhǎng)的復(fù)雜任務(wù)和可靠性測(cè)試需求，這就需要有效率更高、可靠性更強(qiáng)、更易操作的自動(dòng)化測(cè)試方案。Selenium是web應(yīng)用程序自動(dòng)化測(cè)試工具集，包括IDE、Grid、RC、WebDriver等，可以直接在瀏覽器中運(yùn)行，模擬使用者的實(shí)際操作，具有很強(qiáng)的真實(shí)感，目前支持的主流瀏覽器包括IE系列、Opera瀏覽器、火狐瀏覽器等。利用自動(dòng)化測(cè)試技術(shù)，可設(shè)計(jì)腳本實(shí)現(xiàn)某些項(xiàng)目中的重復(fù)性程序執(zhí)行操作，讓辦公自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)智能化。

2Python與項(xiàng)目開(kāi)發(fā)環(huán)境配置

2.1Python編程語(yǔ)言簡(jiǎn)介

Python是一種跨平臺(tái)的計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。起初由荷蘭程序員吉多·范羅蘇姆在1989年編寫。Python秉承優(yōu)雅、明確、簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)哲學(xué)，從而使得它的程序易讀懂、代碼量少。在1991年完成解釋器后，吉多將它開(kāi)源，它的解釋器易于擴(kuò)展，可以使用c或c++擴(kuò)展各種新的功能和數(shù)據(jù)。Python還可用作可定制化軟件中的擴(kuò)展程序語(yǔ)言。如今，在廣大程序員集思廣益下，Python已最終發(fā)展成擁有強(qiáng)大的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)與大量第三方模塊支持的一門面向?qū)ο缶幊陶Z(yǔ)言。

2.2 Python開(kāi)發(fā)環(huán)境安裝

1）下載Pvthon安裝包

在瀏覽器對(duì)應(yīng)地址欄中輸入python官網(wǎng)的下載欄目地址https：//www.python.org/downloads/windows/。

然后，點(diǎn)擊最新版本進(jìn)入Pvthon3下載界面將彈出的新網(wǎng)頁(yè)移至最下端Files界面，選擇32位或64位安裝包，如圖1。

2）安裝

雙擊打開(kāi)python安裝文件，如圖2，選擇自定義安裝，勾選AddPython 3，XX to PATH（此處若不勾選，完成安裝后還需手動(dòng)配置環(huán)境變量1。進(jìn)入自定義安裝后依次將各個(gè)選項(xiàng)打勾，點(diǎn)擊Next，進(jìn)入如圖3界面，一次勾選后，點(diǎn)擊Browse選擇安裝路徑，此時(shí)如果需要配置環(huán)境變量，還須記住紅框內(nèi)的軟件安裝位置。安裝程序完成后會(huì)出現(xiàn)“Setupwassuccessful”提示，點(diǎn)擊界面右下角Close即可。

3）測(cè)試

Python安裝好后，還需測(cè)試安裝是否成功。用“Win+R”快捷鍵打開(kāi)運(yùn)行，輸入命令行工具“cmd”，在彈出黑框內(nèi)輸入“py-thon—V”然后鍵入回車，如果顯示如上圖4界面紅框部分，則說(shuō)明Python安裝成功了。反之，如果命令下方出現(xiàn)“Python不是內(nèi)部或外部命令，也不是可運(yùn)行的程序或批處理文件”提示，則表示安裝未成功。需要重新檢測(cè)如上步驟是否操作正確。

3Web腳本自動(dòng)化控制流程設(shè)計(jì)

3.1自動(dòng)化流程控制技術(shù)簡(jiǎn)介

自動(dòng)化流程控制的出現(xiàn)，提供了很多的便利。自動(dòng)化控制完全由電腦進(jìn)行操作，人類不需要過(guò)多的操作，只需進(jìn)行一些條件設(shè)定即可。這極大地提高了準(zhǔn)確度，并且減少了人力的消耗，提高了效率。自動(dòng)化流程控制主要有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：

1）在對(duì)某個(gè)系統(tǒng)操作的過(guò)程中，可能會(huì)存在許多重復(fù)性的工作。人工完成這些工作明顯不是最好的方法，重復(fù)性高、過(guò)程煩瑣的工作利用自動(dòng)化技術(shù)是最好的。

2）自動(dòng)化控制的環(huán)境一般是相同的，結(jié)果也可以重復(fù)出現(xiàn)，自動(dòng)化控制能使每一次的操作流程都保持一致，不會(huì)缺少某些步驟。因此，自動(dòng)化控制準(zhǔn)確性高、結(jié)果復(fù)現(xiàn)次數(shù)多。

3）自動(dòng)化控制可以解決：假若某一流程的操作方法出現(xiàn)錯(cuò)誤，或者有變更，則只需修改某一段代碼，即可開(kāi)始執(zhí)行，也無(wú)須浪費(fèi)人力、物力，而且操作簡(jiǎn)單，無(wú)須適應(yīng)新的流程。

4）自動(dòng)化流程控制是完成按照測(cè)試方案來(lái)執(zhí)行的，假若執(zhí)行成功，則可證明測(cè)試無(wú)誤，流程正確，無(wú)須其他推理論證過(guò)程。

3.2軟件設(shè)計(jì)流程

web自動(dòng)化流程設(shè)計(jì)主要包括：制定自動(dòng)化控制流程計(jì)劃，根據(jù)需求說(shuō)明書分析具體需求，搭建變成環(huán)境，設(shè)計(jì)用例，再編寫代碼，并手動(dòng)執(zhí)行。最后選擇自動(dòng)化用例，再進(jìn)行自動(dòng)化測(cè)試。具體流程如下：

3.3Web腳本自動(dòng)流程控制軟件功能模塊

3.3.1selenium庫(kù)的介紹

selenium是一個(gè)用于web應(yīng)用程序的自動(dòng)化控制工具。它能運(yùn)行于多種瀏覽器，例如IE，火狐瀏覽器，Safari，谷歌瀏覽器，Opera等。在本研究中，selenium運(yùn)行于Google瀏覽器上。selenium主要結(jié)合web前端的標(biāo)簽，通過(guò)尋網(wǎng)頁(yè)標(biāo)簽里的屬性，例如：class、id等，也可通過(guò)xpath來(lái)定位網(wǎng)頁(yè)中的元素。seleni-um可以定位元素，也可以對(duì)元素進(jìn)行操作，當(dāng)定位到一個(gè)文本框，可以自動(dòng)輸入指定內(nèi)容，定位到關(guān)閉符號(hào)，可進(jìn)行關(guān)閉窗口操作等。selenium就像真實(shí)用戶操作一樣，對(duì)定位到的元素進(jìn)行點(diǎn)擊、插入文本等操作，且操作簡(jiǎn)單、易學(xué)，可使用Pvthon、Ja-va等多種語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)。

3.3.2 selenium庫(kù)的使用方法

3.3.2.1導(dǎo)入selenium庫(kù)

Python導(dǎo)入庫(kù)的一般方法：from selenium import webdriver

3.3.2.2基本操作

1）啟動(dòng)瀏覽器

在本研究中用的是谷歌瀏覽器，故使用以下方法：

driver=webdriver.Chrome（）

2）打開(kāi)網(wǎng)頁(yè)

driver.get（“http：//XXX.XXX.XXX.XXX/index.html”）

30獲取元素的幾種方法

通過(guò)標(biāo)簽的類名獲取元素：find_element_by_class_name（）

通過(guò)標(biāo)簽的id名獲取元素：find_element_by_id（）

通過(guò)標(biāo)簽的xpath獲取元素：find_element_by_xpath（）

通過(guò)標(biāo)簽的name名獲取元素：find_element_by_name（）

4）frame的轉(zhuǎn)換

在網(wǎng)頁(yè)中，每一個(gè)功能都包含一個(gè)frame，無(wú)法直接用獲取元素的方法定位元素。用selenium切換frame的操作，使主頁(yè)面在眾多子頁(yè)面中進(jìn)行跳轉(zhuǎn)，從而獲取元素。切換frame操作：driver，switch_to～flame（O）。也可以根據(jù)frame名字來(lái)切換flame：driver.switch_to.parent_frameO

5）向文本框輸入值：input.send_keys（“python”）

6）點(diǎn)擊某個(gè)元素：driver.find_element_by_id（“ys”）.click（）

7）執(zhí)行Js操作：driver.execute_script（window.scrollTo（（），document.body.scrollHeight））

8）time操作

在本研究中，有可能時(shí)會(huì)找不到元素。究其原因，元素尚未加載完成。因此要給予元素加載的時(shí)間，待元素都加載完畢，才能定位到元素，并且進(jìn)行相關(guān)操作。步驟如下：

①導(dǎo)入time庫(kù)：import time

②進(jìn)行緩沖操作：time.sleep（3）

給予緩沖的時(shí)間后，元素加載完畢，繼續(xù)進(jìn)行相關(guān)操作。

3.3.30penpyxl庫(kù)的介紹

openpyxl是Pvthon中一個(gè)操作excel的庫(kù)，可以對(duì)excel庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，也可以進(jìn)行讀寫操作。它可以在后臺(tái)打開(kāi)excel表，并且支持excel表中的常規(guī)操作，例如：篩選、排序、單元格操作等。

3.3.4 openpyxl庫(kù)的使用

1）導(dǎo)入openpyxl庫(kù)：import openpyxl

21導(dǎo)入要處理的excel表格：wb=openpyxl.load_workbook（'XXX，XIsx）

30激活工作簿

此時(shí)excel表格還不能正常操作。需要激活工作簿，才能進(jìn)行操作。

ws=wb.active

4）獲取所有行和列

在本研究中，要對(duì)所有數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，因此需要獲取所有行、列中的數(shù)據(jù)，以防數(shù)據(jù)缺漏。

row=xl sheet.max_row

column=xl_sheet.max_column

5）刪除不需要的數(shù)據(jù)

在excel表中，有一部分是要?jiǎng)h除的。Python中可以用匹配的方法，結(jié)合openpyxl庫(kù)中的函數(shù)，刪除掉我們不需要的數(shù)據(jù)。具體實(shí)現(xiàn)：

把不符合的先放入一個(gè)數(shù)組中：filters=[XX，YY，zz]

遍歷所有數(shù)據(jù)，只要有以這三個(gè)為開(kāi)頭的數(shù)據(jù)，先執(zhí)行刪除操作：

符合的條件：str（ws['A'][i].value）[0：2]in filters）

刪除操作：ws.delete_rows（行數(shù)）

6）進(jìn)行時(shí)間計(jì)算

在excel表中，有時(shí)候我們需要對(duì)時(shí)間進(jìn)行差值計(jì)算，并且篩選出符合條件的數(shù)據(jù)，因此需要將實(shí)際時(shí)間與設(shè)定的時(shí)間相減，篩選出符合條件的進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。具體實(shí)現(xiàn)：

需要獲取時(shí)間：時(shí)間在AB列里，故獲取方式為：WS[“AB”][i].value，1

再作差：hour=float（houri-hour21

7）將統(tǒng)計(jì)完的數(shù)據(jù)進(jìn)行寫入操作：sheet.cell（行，列）.value=值

8）保存excel表：excel.save（“TEST.xlsx”）

3.4界面功能模塊

軟件界面是使用Python中的tkinter開(kāi)發(fā)模塊，tkinter是Py-thon標(biāo)準(zhǔn)的GUI庫(kù)，Pvthon在使用tkinter時(shí)能夠快速進(jìn)行各種簡(jiǎn)單頁(yè)面的開(kāi)發(fā)，并tkinter可運(yùn)行在多種平臺(tái)中。在本研究中，tkinter主要用于構(gòu)建軟件界面，以便操作人員設(shè)置數(shù)據(jù)，選擇選項(xiàng)，使自動(dòng)化控制流程在某些特定條件下進(jìn)行。

軟件的布局采用普通的設(shè)計(jì)布局。下面以本研究為例，設(shè)計(jì)軟件布局。軟件主要由以下部分組成：業(yè)務(wù)類型、是否超時(shí)、當(dāng)前時(shí)間設(shè)定、環(huán)節(jié)時(shí)間設(shè)定、選擇保存數(shù)據(jù)、開(kāi)始執(zhí)行、結(jié)束執(zhí)行等功能。

軟件界面具體說(shuō)明如下：

1）業(yè)務(wù)類型，包括：全選、用戶、報(bào)修、查詢、其他等多種業(yè)務(wù)類型。

2）是否超時(shí)，包括：是和否。

3）當(dāng)前時(shí)間，可以人為設(shè)置時(shí)間。

4）周期，包括年、月、日。

5）循環(huán)時(shí)間，可以人為設(shè)置。

3.4.1功能區(qū)開(kāi)發(fā)

11業(yè)務(wù)類型選擇區(qū)：主要存放網(wǎng)頁(yè)中可選擇的項(xiàng)，例如用電業(yè)務(wù)、報(bào)修、查詢、其他等可選項(xiàng)。

2）當(dāng)前時(shí)間填寫區(qū)：因?yàn)橐?jì)算超過(guò)的時(shí)間，故要填寫超過(guò)的小時(shí)數(shù)。

3）周期選擇區(qū)：主要由年、月、日組成，選擇計(jì)算的周期。

4）操作區(qū)：主要包括三個(gè)按鈕：保存、開(kāi)始、結(jié)束。

保存：在人工選擇完條件之后，需要進(jìn)行保存，點(diǎn)擊保存后，將會(huì)向主程序傳遞相關(guān)參數(shù)，使主程序依照條件進(jìn)行自動(dòng)化操作。

開(kāi)始：開(kāi)始執(zhí)行相關(guān)操作。

結(jié)束：結(jié)束執(zhí)行相關(guān)操作。

4實(shí)現(xiàn)技術(shù)總結(jié)

Python編程語(yǔ)言為解釋型編程語(yǔ)言，它短小精悍的語(yǔ)法，簡(jiǎn)便清晰的代碼格式，使其成為當(dāng)今極其火熱的編程語(yǔ)言;并廣泛用于數(shù)據(jù)分析、人工智能、爬蟲和Web應(yīng)用等領(lǐng)域。本次研究是使用Pvthon在Web端的官方庫(kù)與第三方庫(kù)sdenium和openpyxl來(lái)進(jìn)行開(kāi)發(fā)與實(shí)現(xiàn)。Seletium庫(kù)可以模擬瀏覽器操作、背后有GooSe維護(hù)源代碼、且支持全部主流瀏覽器與各種主流編程語(yǔ)言。Seletium通過(guò)使用WebDriver的各種API接口，為開(kāi)發(fā)提供了一系列的定位符以便使用元素定位方法。open-pyxl模塊是一個(gè)讀寫Excel文檔的Pvthon庫(kù)，在處理Excel文檔上，有種類繁多的庫(kù)函數(shù)，openpyxl能夠同時(shí)讀取和修改Excel文檔。它擁有的active、worksheets、read_onlv等對(duì)象屬性和方法，可以實(shí)現(xiàn)各種具體的Excel表格統(tǒng)計(jì)與整理工作。

這些自動(dòng)化操作的實(shí)現(xiàn)，大大降低了人工操作的時(shí)間與精力成本。它實(shí)現(xiàn)的各種網(wǎng)頁(yè)與Excel操作，使得自動(dòng)化統(tǒng)計(jì)表格數(shù)據(jù)成為可能。在信息數(shù)量紛繁與復(fù)雜的當(dāng)下，自動(dòng)化的技術(shù)變得越來(lái)越重要也被需要，去廣泛地代替人工操作煩瑣重復(fù)的工作。