phantomJs之殇,chrome-headless之生

技术雷达快讯:自2017年中以来,Chrome用户可以选择以headless模式运行浏览器。此功能非常适合运行前端浏览器测试,而无需在屏幕上显示操作过程。在此之前,这主要是PhantomJS的领地,但Headless Chrome正在迅速取代这个由JavaScript驱动的WebKit方法。Headless Chrome浏览器的测试运行速度要快得多,而且行为上更像一个真正的浏览器,虽然我们的团队发现它比PhantomJS使用更多的内存。有了这些优势,用于前端测试的Headless Chrome很可能成为事实上的标准。

随着Google在Chrome 59版本放出了headless模式,Ariya Hidayat决定放弃对Phantom.js的维护,这也标示着Phantom.js 统治fully functional headless browser的时代将被chrome-headless代替。

Headless Browser

也许很多人对无头浏览器还是很陌生,我们先来看看维基百科的解释:

A headless browser is a web browser without a graphical user interface.

Headless browsers provide automated control of a web page in an environment similar to popular web browsers, but are executed via a command-line interface or using network communication.

对,就是没有页面的浏览器。多用于测试web、截图、图像对比、测试前端代码、爬虫(虽然很慢)、监控网站性能等。

为什么要使用headless测试?

headless broswer可以给测试带来显著好处:

  1. 对于UI自动化测试,少了真实浏览器加载css,js以及渲染页面的工作。无头测试要比真实浏览器快的多。
  2. 可以在无界面的服务器或CI上运行测试,减少了外界的干扰,使自动化测试更稳定。
  3. 在一台机器上可以模拟运行多个无头浏览器,方便进行并发测试。

headless browser有什么缺陷?

以phantomjs为例

  1. 虽然Phantom.js 是fully functional headless browser,但是它和真正的浏览器还是有很大的差别,并不能完全模拟真实的用户操作。很多时候,我们在Phantom.js发现一些问题,但是调试了半天发现是Phantom.js自己的问题。
  2. 将近2k的issue,仍然需要人去修复。
  3. Javascript天生单线程的弱点,需要用异步方式来模拟多线程,随之而来的callback地狱,对于新手而言非常痛苦,不过随着es6的广泛应用,我们可以用promise来解决多重嵌套回调函数的问题。
  4. 虽然webdriver支持htmlunit与phantomjs,但由于没有任何界面,当我们需要进行调试或复现问题时,就非常麻烦。

那么Headless Chrome与上面提到fully functional headless browser又有什么不同呢?

什么是Headless Chrome?

Headless Chrome 是 Chrome 浏览器的无界面形态,可以在不打开浏览器的前提下,使用所有Chrome支持的特性,在命令行中运行你的脚本。相比于其他浏览器,Headless Chrome 能够更加便捷的运行web自动化测试、编写爬虫、截取图等功能。

有的人肯定会问:看起来它的作用和phantomjs没什么具体的差别?

对,是的,Headless Chrome 发布就是来代替phantomjs。

我们凭什么换用Headless Chrome?

  1. 我爸是Google,那么就意味不会出现phantomjs近2k问题没人维护的尴尬局面。 比phantomjs有更快更好的性能。
  2. 有人已经做过实验,同一任务,Headless Chrome要比现phantomjs更加快速的完成任务,且占用内存更少。https://hackernoon.com/benchmark-headless-chrome-vs-phantomjs-e7f44c6956c
  3. chrome对ECMAScript 2017 (ES8)支持,同样headless随着chrome更新,意味着我们也可以使用最新的js语法来编写的脚本,例如async,await等。
  4. 完全真实的浏览器操作,chrome headless支持所有chrome特性。
  5. 更加便利的调试,我们只需要在命令行中加入–remote-debugging-port=9222,再打开浏览器输入localhost:9222(ip为实际运行命令的ip地址)就能进入调试界面。

能带给QA以及项目什么好处?

前端测试改进

以目前的项目来说,之前的前端单元测试以及组件测试是用karma在phantomjs运行的,非常不稳定,在远端CI上运行时经常会莫名其妙的挂掉,也找不出来具体的原因,自从Headless Chrome推出后,我们将phantomjs切换成Headless Chrome,再也没有出现过异常情况,切换也非常简单,只需要把karma.conf.js文件中的配置改下就OK了。如下

customLaunchers: { myChrome: { base: 'ChromeHeadless', flags: ['--no-sandbox', '--disable-gpu', '--remote-debugging-port=9222'] } },

browsers: ['myChrome'],

UI功能测试改进

原因一,Chrome-headless能够完全像真实浏览器一样完成用户所有操作,再也不用担心跑测试时,浏览器受到干扰,造成测试失败

原因二,之前如果我们像要在CI上运行UI自动化测试,非常麻烦。必须使用Xvfb帮助才能在无界面的Linux上 运行UI自动化测试。(Xvfb是一个实现了X11显示服务协议的显示服务器。 不同于其他显示服务器,Xvfb在内存中执行所有的图形操作,不需要借助任何显示设备。)现在也只需要在webdriver启动时,设置一下chrome option即可,以capybara为例:

Capybara.register_driver :selenium_chrome do |app|
Capybara::Selenium::Driver.new(app, browser: :chrome,
                               desired_capabilities: {
                                   "chromeOptions" => {
                                       "args" => [ "--incognito",
                                                   "--allow-running-insecure-content",
                                                   "--headless",
                                                   "--disable-gpu"
                                   ]}
                               })
end

无缝切换,只需更改下配置,就可以提高运行速度与稳定性,何乐而不为。

Google终极大招

Google 最近放出了终极大招——Puppeteer(Puppeteer is a Node library which provides a high-level API to control headless Chrome over the DevTools Protocol. It can also be configured to use full (non-headless) Chrome.)

类似于webdriver的高级别的api,去帮助我们通过DevTools协议控制无界面Chrome。

在puppteteer之前,我们要控制chrome headless需要使用chrome-remote-interface来实现,但是它比 Puppeteer API 更接近低层次实现,无论是阅读还是编写都要比puppteteer更复杂。也没有具体的dom操作,尤其是我们要模拟一下click事件,input事件等,就显得力不从心了。

我们用同样2段代码来对比一下2个库的区别。

首先来看看 chrome-remote-interface

const chromeLauncher = require('chrome-launcher');
const CDP = require('chrome-remote-interface');
const fs = require('fs');
function launchChrome(headless=true) {
return chromeLauncher.launch({
// port: 9222, // Uncomment to force a specific port of your choice.
 chromeFlags: [
'--window-size=412,732',
'--disable-gpu',
   headless ? '--headless' : ''
]
});
}
(async function() {
  const chrome = await launchChrome();
  const protocol = await CDP({port: chrome.port});
  const {Page, Runtime} = protocol;
  await Promise.all([Page.enable(), Runtime.enable()]);
  Page.navigate({url: 'https://www.github.com/'});
  await Page.loadEventFired(
      console.log("start")
  );
  const {data} = await Page.captureScreenshot();
  fs.writeFileSync('example.png', Buffer.from(data, 'base64'));
  // Wait for window.onload before doing stuff.  
   protocol.close();
   chrome.kill(); // Kill Chrome.

再来看看 puppeteer

const puppeteer = require('puppeteer');
(async () => {
const browser = await puppeteer.launch();
const page = await browser.newPage();
await page.goto('https://www.github.com');
await page.screenshot({path: 'example.png'});
await browser.close();
})();

对,就是这么简短明了,更接近自然语言。没有callback,几行代码就能搞定我们所需的一切。

总结

目前Headless Chrome仍然存在一些问题,还需要不断完善,我们应该拥抱变化,适应它,让它给我们的工作带来更多帮助。


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齐磊

齐磊

ThoughtWorks资深质量保证咨询师,超过7年的软件开发与测试经验,擅长测试开发,软件开发流程的自动化,目前致力于开阔移动端测试开发领域。

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