前言
在自動化測試領域，Selenium一直是主流工具之一。隨著前端技術的不斷發展，瀏覽器的功能也在不斷豐富。
Selenium 3版本前，一套通用的采集流程如上圖所示：
- 打開Charles，設置Session自動導出頻次及導出路徑
- Selenium模擬操作Chrome網頁頁面，待網頁頁面渲染出需采集的數據
- 解析Charles攔截的Session，提取目標數據
Selenium 4版本引入了org.openqa.selenium.devtools.DevTools，為開發者提供了更底層、更強大的瀏覽器交互能力。對以上采集流程而言，DevTools優化了步驟2，減少了模塊間的異步交互，增加了采集的穩定性。
什么是DevTools？
DevTools是Selenium 4引入的一個全新的功能模塊，它允許開發者直接與瀏覽器的DevTools協議（Chrome DevTools Protocol，CDP）進行交互。通過DevTools，開發者可以獲取瀏覽器的更底層信息，或者執行更復雜的瀏覽器操作。
Chrome DevTools協議是一個允許工具與瀏覽器內部對象交互的接口。通過CDP，開發者可以訪問瀏覽器的所有內部信息，如頁面結構、網絡請求、性能指標等。此外，CDP還允許開發者執行一些高級操作，如設置頁面縮放、獲取頁面截圖、模擬設備等。
為什么使用DevTools？
更底層的瀏覽器控制
相比傳統的Selenium API，DevTools提供了更底層的瀏覽器控制能力。通過直接訪問CDP，開發者可以獲取更詳細的瀏覽器狀態信息，或執行更復雜的操作。
更高的靈活性
DevTools的靈活性是它最大的優勢之一。通過CDP，開發者可以根據需求自定義瀏覽器的行為，而不受傳統API的限制。
更廣泛的應用場景
DevTools的功能涵蓋了從性能分析到網絡代理，從頁面調試到設備模擬等多個方面。這種多樣化的功能使得DevTools在自動化測試、性能優化、網絡調試等領域都有廣泛的應用。
DevTools的核心概念
DevTools Server
DevTools Server是DevTools的核心，它負責與瀏覽器的CDP交互。開發者可以通過DevTools Server發送指令，并接收瀏覽器的響應。DevTools Server的創建與管理是使用DevTools的前提條件。
DevTools Command
DevTools Command是DevTools的操作單元。通過發送特定的命令，開發者可以執行各種操作，如獲取頁面內容、模擬用戶交互、設置瀏覽器配置等。DevTools Command可以通過DevTools Server發送，并通過回調接收執行結果。
Event Listener
DevTools支持通過事件監聽器（Event Listener）來監聽瀏覽器的各種事件。例如，開發者可以監聽頁面加載完成、網絡請求完成、頁面元素更新等事件。這使得開發者可以在特定事件發生時執行自定義邏輯。
實際應用場景
1. 獲取頁面性能數據
通過DevTools，開發者可以輕松獲取頁面的性能數據，如加載時間、內存使用情況、CPU使用情況等。這些數據對于性能優化非常有價值。
示例代碼：
import org.openqa.selenium.devtools.DevTools;
import org.openqa.selenium.devtools.events.Event;
import org.openqa.selenium.devtools.events.PerformanceMetric;// 創建DevTools實例
DevTools devTools = new Chrome().getDevTools();// 監聽性能指標事件
devTools.onPerformanceMetric(new Consumer<Event<PerformanceMetric>>() {@Overridepublic void accept(Event<PerformanceMetric> event) {PerformanceMetric metric = event.getData();System.out.println("Metric Name: " + metric.getName());System.out.println("Value: " + metric.getValue());}
});// 啟動DevTools會話
devTools.send(Performance.startProfiling());
2. 獲取頁面截圖
通過DevTools，開發者可以獲取頁面的截圖，并將其保存為圖片文件。這種功能對于自動化測試中的視覺驗證非常有用。
示例代碼：
import org.openqa.selenium.devtools.DevTools;
import org.openqa.selenium.devtools.domain.browser.Target;// 創建DevTools實例
DevTools devTools = new Chrome().getDevTools();// 獲取當前窗口截圖
String screenshot = devTools.send(Browser.getViewport()).getScreenshot();// 將截圖保存為PNG文件
File file = new File("screenshot.png");
Files.write(file.toPath(), Base64.getDecoder().decode(screenshot));
3. 模擬設備和屏幕
DevTools允許開發者模擬不同的設備和屏幕分辨率。這種功能對于響應式設計測試非常有用。
示例代碼：
import org.openqa.selenium.devtools.DevTools;
import org.openqa.selenium.devtools.domain.browser.Viewport;// 創建DevTools實例
DevTools devTools = new Chrome().getDevTools();// 設置視口
Viewport viewport = new Viewport();
viewport.setDeviceScaleFactor(2);
viewport.setDeviceWidth(375);
viewport.setDeviceHeight(667);// 發送設置指令
devTools.send(Browser.setDeviceMetrics(viewport));
4. 自定義瀏覽器行為
DevTools允許開發者自定義瀏覽器的行為，例如設置瀏覽器的user agent、模擬網絡條件等。這種功能對于跨瀏覽器測試和網絡調試非常有用。
示例代碼：
import org.openqa.selenium.devtools.DevTools;
import org.openqa.selenium.devtools.domain.network.NetworkConditions;// 創建DevTools實例
DevTools devTools = new Chrome().getDevTools();// 設置網絡條件
NetworkConditions conditions = new NetworkConditions();
conditions.setOffline(true);
conditions.setLatency(1000);
conditions.setDownloadThroughput(50000);// 發送網絡條件設置指令
devTools.send(Network.setNetworkConditions(conditions));
5. 調試和分析
DevTools提供了豐富的調試和分析工具，例如堆棧跟蹤、JavaScript執行、資源加載分析等。開發者可以利用這些工具來調試自動化測試腳本，或者分析瀏覽器的行為。
示例代碼：
import org.openqa.selenium.devtools.DevTools;
import org.openqa.selenium.devtools.domain.runtime.Runtime;// 創建DevTools實例
DevTools devTools = new Chrome().getDevTools();// 執行JavaScript代碼
String script = "console.log('Hello from DevTools!');";
devTools.send(Runtime.evaluate(script));// 獲取執行結果
String result = devTools.send(Runtime.getHeapStatistics()).getUsedHeapSize();
System.out.println("Used Heap Size: " + result);
Selenium 4中的DevTools集成
Selenium 4對DevTools進行了深度集成，使得開發者可以更方便地使用這些功能。在Selenium 4中，DevTools被設計為一個獨立的模塊，開發者可以根據需求選擇是否加載它。
啟用DevTools
在Selenium 4中，啟用DevTools非常簡單。開發者只需要創建一個DevTools實例即可開始使用。
示例代碼：
import org.openqa.selenium.chrome.ChromeOptions;
import org.openqa.selenium.devtools.DevTools;// 創建Chrome選項
ChromeOptions options = new ChromeOptions();// 啟用DevTools
options.addArguments("--remote-debugging-port=9222");// 創建Chrome驅動
ChromeDriver driver = new ChromeDriver(options);// 獲取DevTools實例
DevTools devTools = driver.getDevTools();
使用DevTools API
Selenium 4提供了豐富的DevTools API，涵蓋了從瀏覽器控制到性能分析、從網絡調試到設備模擬等多個方面。
示例代碼：
import org.openqa.selenium.devtools.DevTools;
import org.openqa.selenium.devtools.domain.browser.Browser;
import org.openqa.selenium.devtools.domain.runtime.Runtime;// 獲取瀏覽器版本信息
String version = devTools.send(Browser.getVersion());
System.out.println("Browser Version: " + version);// 獲取運行時信息
String runtimeInfo = devTools.send(Runtime.getRuntimeInfo());
System.out.println("Runtime Info: " + runtimeInfo);
自定義DevTools命令
除了使用Selenium提供的API，開發者還可以通過DevTools發送自定義的CDP命令。這種功能對于需要低級別控制的場景非常有用。
示例代碼：
import org.openqa.selenium.devtools.DevTools;
import org.openqa.selenium.devtools.domain.custom.CustomCommand;// 創建自定義命令
CustomCommand<String> command = new CustomCommand<>("Runtime.evaluate", request -> {request.body().put("expression", "window.innerWidth");request.body().put("contextId", 1);
});// 發送自定義命令
String result = devTools.send(command);
System.out.println("Custom Command Result: " + result);
總結
org.openqa.selenium.devtools.DevTools是Selenium 4版本中一個非常強大的功能模塊。通過它，開發者可以直接與瀏覽器的DevTools協議交互，獲取更底層的瀏覽器控制能力和更靈活的操作方式。無論是自動化測試、性能優化，還是網絡調試，DevTools都能提供豐富的功能支持。
