Как работает driver

Обновлено: 02.07.2024

Эта статья является продолжением более общей статьи «Что такое Selenium?», в которой объясняется, какое положение занимает Selenium WebDriver среди других инструментов автоматизации веб-приложений.

Здесь я постараюсь рассказать более подробно о том, что такое Selenium WebDriver, и почему его бессмысленно сравнивать с TestComplete, QuickTest Pro и другими инструментами автоматизации тестирования. И дело не только в том, что Selenium WebDriver бесплатный и открытый – его столь же бессмысленно сравнивать с другими бесплатными инструментами, такими как Sahi или Robot Framework.

Потому что Selenium WebDriver – это не инструмент для автоматизации тестирования.

А что же это такое?

Кроме того, я объясню, почему Selenium WebDriver имеет такой убогий и неудобный в использовании интерфейс (набор команд), почему он не генерирует красивые отчёты и почему несмотря на всё это он настолько популярен :)

На всякий случай оговорюсь, что хотя в этой статье речь идёт про WebDriver, многие аргументы справедливы и в отношении Selenium RC, но я не буду ничего говорить специально про эту устаревшую версию, потому что её место – на свалке истории.

Что такое драйвер

Драйвер — это программа, которая работает как инструкция для операционной системы. Драйвер объясняет операционке, как пользоваться каким-то устройством.

Устройство — это то, что физически подключается к компьютеру:

видеокарта,
мышь,
криптотокен,
монитор,
сканер,
джойстик для игр.

Драйвер рассказывает компьютеру, как этим железом пользоваться, что оно умеет, какие команды понимает и как это железо могут использовать другие программы.

👉 Технически драйвер — это программа, которая висит в памяти компьютера всё время, пока компьютеру нужно это устройство.

Что значит «слетели драйвера»?

Это значит, что компьютер не может найти файлы с инструкциями от какого-то устройства. Так бывает при обновлениях системы, заражении вирусом или просто кто-то случайно мог удалить нужные файлы или папку целиком.

Решение простое: берёте заново драйвер с официального сайта или тот, который шёл в комплекте с устройством, и запускаете программу-установщик заново. А она уже сама разберётся, каких файлов не хватает, и настроит всё заново.

Как сравнить Selenium WebDriver с другими инструментами?

Из всего вышенаписанного можно сделать вывод, что сравнивать WebDriver с каким-нибудь инструментом тестирования типа TestComplete или Sahi бессмысленно. Они находятся в разных весовых категориях. Это всё равно, что сравнивать драйвер принтера с текстовым редактором.

А что можно сравнивать?

Что касается сравнения с «комплексным» инструментами типа TestComplete или Sahi, для этого нужно брать не WebDriver, а полный стек.

Например, стек для технологии Java может быть таким: Jenkins + Maven + Thucydices + JUnit+ WebDriver. К этому добавляются ещё все возможности языка программирования Java, плюс масса плагинов для Maven и Jenkins, а чтобы совсем всё было круто – можно запускать тесты в облаках, используя какой-нибудь сервис типа SauceLabs.

Вот тогда сравнение будет интересным. Но это уже заслуга не только WebDriver, важен весь стек, а не только драйвер браузера. Что касается WebDriver, стоит отметить лишь то, что он прекрасно встраивается практически в любой стек, это одно из его достоинств как «независимого» драйвера.

Разумеется, WebDriver может использоваться не только при тестировании. Ему вообще безразлично, кто и зачем хочет управлять браузером. Вы можете автоматизировать какие-то рутинные задачи. Можете сделать ботов, которые будут флудить в форумах. Можете сделать скрипт, который автоматически снимает скриншоты для документации. Всё что угодно. Драйверу всё равно. Он всего лишь предоставляет доступ к браузеру.

Ну да, я уже несколько раз повторил, что «он лучший», но при этом не привёл сравнения с другими драйверами. И не буду. Потому что есть аргумент, который в перспективе важнее любых сравнений.

Итак, что такое Selenium WebDriver?

По назначению Selenium WebDriver представляет собой драйвер браузера, то есть программную библиотеку, которая позволяет разрабатывать программы, управляющие поведением браузера.

спецификацию программного интерфейса для управления браузером,
референсные реализации этого интерфейса для нескольких браузеров,
набор клиентских библиотек для этого интерфейса на нескольких языках программирования.

Драйвер — это просто

Многие считают что самому создать драйвер для Windows это что-то на грани фантастики. Но на самом деле это не так. Конечно, разработка драйвера для какого-то навороченного девайса бывает не простой задачей. Но ведь тоже самое можно сказать про создание сложных программ или игр. В разработке простого драйвера нет ничего сложного и я попытаюсь на примерах это показать.

Сперва нам нужно определится в чем мы же будем создавать наш первый драйвер. Поскольку материал ориентирован на новичков, то язык программирования был выбран один из простых, и это не Си или ассемблер, а бейсик. Будем использовать один из диалектов бейсика — PureBasic. Из коробки он не обучен создавать драйверы, но у него удачный набор файлов, используемых для компиляции и небольшое шаманство позволяет добавить эту возможность. Процесс компиляции состоит из нескольких этапов. Если кратко, то он происходит следующим образом: Сначала транслятор «перегоняет» basic-код в ассемблер, который отдается FASM'у (компилятор ассемблера), который создает объектный файл. Далее в дело вступает линкер polink, создающий исполняемый файл. Как компилятор ассемблера, так и линкер могут создавать драйверы и если немного изменить опции компиляции, то получим не исполняемый файл, типа EXE или DLL, а драйвер режима ядра (SYS).

Окно IDE с загруженным кодом драйвера показано на скрине.

Компиляция драйвера выполняется через меню «Компилятор» (это если кто не понял).

Теперь определимся что будет делать наш первый драйвер. Обычно при изучении программирования начинают с простых вещей, скажем, выполнения математических операций и вывода результата. Вот пусть наш драйвер делает тоже самое, ведь банальная математика производимая в режиме ядра это очень круто!

Может показаться что это куча бессмысленного кода, но это не так.

У каждого драйвера должна быть точка входа, обычно у нее имя DriverEntry() и выполнена она в виде процедуры или функции. Как видите, в этом драйвере есть такая процедура. Если посмотрите на начало кода, то в первых строках увидите как ей передается управление. В этой процедуре происходит инициализация драйвера. Там же назначается процедура завершения работы драйвера, которая в нашем случае имеет имя UnloadDriver(). Процедуры CreateDispatch() и CloseDispatch() назначаются обработчиками соединения и отсоединения проги из юзермода.
Процедура DeviceIoControl() будет обрабатывать запросы WinAPI функции DeviceIoControl(), являющейся в данном драйвере связью с юзермодом. В конце кода расположена так называемая ДатаСекция (DataSection), в которой находятся имена драйвера, сохраненные в формате юникода (для этого использована одна из фишек ассемблера FASM).

Видите сколько понадобилось кода для выполнения простейшей математической операции — сложения двух чисел?

А теперь рассмотрим программу, работающую с этим драйвером. Она написана на том же PureBasic.

Процедура Plus() осуществляет связь с драйвером. Ей передаются хэндл, доступа к драйверу и слагаемые числа, которые помещаются в структуру и указатель на указатель которой, передается драйверу. Результат сложения чисел будет в переменной «Result».

Далее следует код простейшего GUI калькулятора, скопированного из википедии.

Когда закроют окно, то перед завершением работы программы, закрывается связь с драйвером и производится его деинсталляция из системы.

Результат сложения чисел 8 и 2 на скриншоте.

Исходные коды драйвера и программы, можно найти в папке «Examples», PureBasic на файлопомойке, ссылку на который давал в начале статьи. Там так же найдете примеры драйвера прямого доступа к порам компа и пример работы с памятью ядра.

PS.
Помните, работа в ядре чревата мелкими неожиданностями аля, BSOD (синий экран смерти), поэтому экспериментируйте осторожно и обязательно всё сохраняйте перед запуском драйвера.

Selenium WebDriver – это спецификация интерфейса для управления браузером

Самое главное отличие WebDriver от всех остальных драйверов заключается в том, что это «стандартный» драйвер, а все остальные – «нестандартные».

И это не простая фигура речи.

Организация W3C действительно приняла WebDriver за основу при разработке стандарта интерфейса для управления браузером. Сейчас он находится в состоянии публичного рассмотрения.

Через год-полтора этот стандарт будет утверждён. И тогда реализация интерфейса WebDriver будет возложена на производителей браузеров, а WebDriver как независимый драйвер, возможно, в будущем исчезнет совсем, потому что он будет встроен непосредственно в браузеры.

Таким образом, можно сказать, что Selenium WebDriver это вообще не инструмент, а спецификация, документ, стандарт, описывающий, какой интерфейс браузеры должны предоставлять наружу, чтобы через этот интерфейс можно было браузером управлять.

Пока стандарт обсуждается, производители браузеров уже действуют. В рамках проекта Selenium было разработано несколько референсных реализаций для различных браузеров, но постепенно эта деятельность переходит в ведение производителей браузеров. Драйвер для браузера Chrome разрабатывается в рамках проекта Chromium, его делает та же команда, которая занимается разработкой самого браузера. Драйвер для браузера Opera разрабатывается в компании Opera Software. Драйвер для браузера Firefox пока разрабатывается участниками проекта Selenium, но в недрах компании Mozilla уже готовится ему замена, которая носит кодовое название Marionette. Этот новый драйвер для Firefox уже доступен в девелоперских сборках браузера. На очереди Internet Explorer и Safari, к их разработке сотрудники соответствующих компаний пока не подключились, но кое-какие сдвиги в этом направлении есть, потому что стандарт (даже будущий) обязывает.

В общем, можно сказать, что Selenium это единственный проект по созданию средств автоматизации управления браузерами, в котором участвуют непосредственно компании, разрабатывающие браузеры. Это одна из ключевых причин его успеха.

А что случится после того, как во всех браузерах будет реализован этот стандарт?

Было бы логично ожидать, что производители инструментов тестирования не станут изобретать велосипеды, а будут управлять браузером через стандартный интерфейс. Можно сказать, что все инструменты станут использовать WebDriver для взаимодействия с браузером. Но это будет уже не Selenium WebDriver как независимый драйвер, а Selenium WebDriver как спецификация интерфейса.

Сложное оборудование

Ещё бывает так, что оборудование хоть и стандартное, но сложное, например, видеокарта или принтер. Каждый производитель добавляет свои функции и технологии, которые считает нужными, и чаще всего они не совпадают с другими. Если подключить такое устройство к компьютеру, то компьютер, скорее всего, разберётся, что именно в него воткнули, то как с этим работать — неизвестно.

Здесь тоже нужны драйверы — они идут или в комплекте с устройством на компакт-диске или их качают с официального сайта производителя. Чем сложнее устройство, тем больше вероятность, что без установки дополнительных драйверов оно работать не будет.

Например, если у вас навороченная видеокарта, вы вставляете её в компьютер и сначала видите странную огромную картинку с низким разрешением. Это значит, что компьютер пока не нашёл драйверов на эту карточку и запустил её в «режиме совместимости» — то есть в том режиме, в котором он точно сможет ей управлять. Но возможности видеокарты будут сильно порезаны, пока мы не установим нужные нам драйверы.

Драйверы нужны только на Windows?

Драйверы нужны на всех компьютерах и для всех операционных систем. Но некоторые операционки идут с кучей драйверов в комплекте, а у других этот набор более скромный.

Общее правило для 2021 года такое: большая часть оборудования, которое нужно для обычной офисной работы, подключится к любому компьютеру без необходимости что-то устанавливать. Операционка сама поймёт, что это за устройство, и, скорее всего, у неё уже будут драйверы.

А вот какое-то более сложное оборудование (например, профессиональная аудиокарта или видеокамера) потребуют установки драйверов от производителя.

Что такое драйвер и как он работает?

Драйвер обеспечивает взаимодействие компьютера с оборудованием и устройствами. Без драйверов невозможна нормальная работа подключенного оборудования—например видеоадаптера или веб-камеры.

В большинстве случаев драйвер устанавливается вместе с ОС. Для примера рассмотрим Windows, драйвера в этой операционной системе можно найти и с помощью Центра обновления Windows в Панели управления. Как правило, отсутствующий в ОС Windows драйвер можно найти на диске в комплекте оборудования или устройства или на сайте производителя.

Учитывая, что аппаратные устройства довольно сильно различаются, каждому из них требуется индивидуальный драйвер. Большинство драйверов загружаются при возникновении потребности в устройстве, которым они управляют. В ходе работы драйвера, операционная система направляет ему блоки данных с высоким уровнем приоритета. Исходя из этого, аппаратное устройство выполнит свою работу настолько быстро, насколько это возможно в конкретной конфигурации.

Пользователи очень часто испытывают дискомфорт, что драйверы многих устройств не входят в состав операционной системы и необходимо следить за их обновлениями, особенно это актуально для видеокарт. Постоянные обновления драйверов необходимы потому, что в них часто вносятся различные изменения, а если бы они были интегрированы в ОС, то каждое изменение драйвера требовало бы модификации всей операционной системы в целом. Кроме того, разработка драйверов ложится на плечи создателей оборудования, а не на разработчиков операционной системы. Думаю, это логично, поскольку те, кто разрабатывал и тестировал само устройство под конкретную ОС, должны обеспечить его стабильную работу с предоставленным драйвером.

Драйвер обеспечит полную совместимость и работоспособность устройства с вашей операционной системой. Если ваше устройство работает неправильно — скорее всего вам необходимо обновить драйвера или установить их. Драйверы не требуют управления пользователем, не надо путать их с сопроводительным программным обеспечением, достаточно скачать версию драйвера для конкретной модели устройства, соответствующую вашей ОС.

В чём проблема с драйверами

Проблема в том, что часто производители не делают новые драйверы для старого оборудования. Например:

Есть диджейский контроллер Numark NS7 — это профессиональное оборудование для диджеев и артистов, оно стоит дорого и нужно примерно 100 тысячам человек на всей планете.

Когда контроллер только вышел, компания Numark выпускала драйвера на все свежие операционные системы, проблем с совместимостью не было.

Потом аппарат сняли с производства, поддержку прекратили. Последняя версия драйверов, которую выпустил Numark, — для Windows 10 и MacOS 10.12 (Sierra). С тех пор у Windows вышло большое обновление до 11, а MacOS обновился раз пять. Причём последние две версии сделаны для процессоров Apple, и уже нет надежды, что Numark обновит драйверы для этой архитектуры.

Так что, если вам достался этот редкий профессиональный прибор, вы вынуждены сидеть на древней MacOS Sierra, которая стремительно перестаёт поддерживаться современным софтом.

Известное и неизвестное железо

Операционная система в компьютере знает и умеет многое, в том числе и работать со стандартным оборудованием. Стандартным — это значит тем, которое предоставляет стандартные возможности.

Например, клавиатура, мышь или веб-камера — это стандартное оборудование, потому что независимо от производителя они делают примерно одно и то же.

Разработчики операционной системы знают про такое оборудование, поэтому могут написать стандартные драйверы, которые подойдут к большинству устройств. Именно поэтому мы можем купить в магазине новую мышь и просто подключить её к компьютеру без установки дополнительных программ — операционная система сама разберётся, что делать.

Но бывает так, что разработчики добавили в устройство нестандартные возможности: переназначение сочетаний клавиш, сделали мышь с несколькими колёсиками или встроенный лазерный дальномер в видеокамеру. В этом случае компьютер не разберётся, как этим всем пользоваться, потому что в стандартных драйверах про это ничего нет.

В таких случаях разработчики устройств пишут свой драйвер, который объяснит компьютеру, как пользоваться всеми возможностями устройства. Этот драйвер нужно будет установить.

Что такое драйвер и зачем он нужен

«Слетели драйвера», «У меня нет драйверов на принтер», «Видеокарте нужны драйвера» — если вам непонятно, что это значит и на что влияют драйверы, то эта статья для вас.

Стоит ли тогда вообще изучать Selenium?

Может быть лучше изучать эти библиотеки и инструменты более высокого уровня?

Какой бы инструмент вы ни использовали, вам нужно выбрать драйвер, управляющий браузером. Чтобы его выбрать, вы должны знать возможности драйвера – что он может, а чего не может. На этом уровне Selenium необходимо освоить каждому специалисту по автоматизации. При этом конкретно интерфейс WebDriver, если вы с ним работаете, изучать нет необходимости.
Простой набор команд выучить проще, чем «расширенный», то есть Selenium освоить проще, чем его расширение. У этого явления есть и обратная сторона – если вы изучили расширенный набор команд, то внезапно оказывается, что набор команд WebDriver вы при этом тоже освоили.
Расширения, как правило, языково-зависимые, потому что добавление удобства предполагает использование языковых идиом, типичных приёмов организации кода на том или ином языке программирования. Базовый интерфейс WebDriver простой, поэтому освоив его, вы сможете использовать его на любом языке, он будет выглядеть практически одинаково.
Большинство библиотек, нацеленных на повышение удобства интерфейса, улучшают средства поиска элементов – дополнительные типы локаторов, более удобный способ описания локаторов и так далее. Примитивы, соответствующие действиям пользователя, в WebDriver уже и так достаточно хороши. Хотя, конечно, библиотеки будут реализовывать типовые «связки», то есть последовательности этих действий, аналогично тому, как это сделано в классе Select для выпадающих списков.
Если вы используете «таблички» для описания тестов (как в Robot Framework) или специальный язык для описания на уровне предметной области (DSL, Domain Specific Language) – вам нет необходимости знать о примитивах WebDriver. Но если вы реализуете «фикстуры» для тестов, описываете действия, которыми можно будет оперировать в табличках, реализуете DSL – вам придётся работать непосредственно с WebDriver, либо с каким-то его расширением, но не слишком высокоуровневым.
И самый последний аргумент, который, я надеюсь, со временем будет становиться всё менее актуальным – увы, пока хороших расширений катастрофически не хватает. Они обязательно появятся. Может быть, именно вы реализуете одно из таких расширений. Для этого вам понадобиться изучить интерфейс WebDriver. И те, кто будут пользоваться плодами вашего труда, смогут работать с более высокоуровневой библиотекой. А пока приходится использовать непосредственно WebDriver с небольшими надстройками над ним.

Надеюсь, всё вышесказанное позволит вам лучше понять, какое место Selenium WebDriver занимает в общей картине мира и как он соотносится с другими инструментами. Если всё ещё остались непонятные моменты – задавайте вопросы в комментариях, я постараюсь всё прояснить.

А как же удобство использования?

Эту задачу должны решать расширения, построенные на базе Selenium WebDriver. Именно они должны предоставлять расширенный набор команд, реализуя эти команды через примитивный интерфейс WebDriver. В дистрибутиве Selenium имеется класс Select, предназначенный для работы с выпадающими списками, который является наглядной демонстрацией того, как должны строиться расширения.

Постепенно появляются библиотеки, которые строятся на базе Selenium WebDriver и предоставляют более высокий уровень абстракции: Selenide, fluent-selenium, watir-webdriver, Thucidides. Популярные фреймворки для проектирования тестов позволяют наряду с другими драйверами использовать WebDriver. Среди таких фреймворков можно упомянуть Robot Framework, Capybara и тот же Thucidides.

Рано или поздно должны появиться вспомогательные библиотеки, облегчающие работу с теми или иными наборами виджетов – jQuery, Prototype, ExtJS, GWT и прочими.

Число таких расширений и инструментов будет расти, сложность тоже. Так что вскоре может так случиться, что вы, используя какой-то инструмент, будете выполнять тесты, даже не подозревая о том, что взаимодействие с браузером осуществляется через драйвер Selenium WebDriver.

Так почему же у него такой примитивный интерфейс?

драйвер браузера, то есть библиотека достаточно низкого уровня абстракции,
стандарт на интерфейс управления браузером, то есть минимальный набор команд, который должен быть реализован в каждом браузере.

Набор команд последовательно сокращался, были выброшены такие «повышающие удобство использования» команды как check, uncheck (для чекбоксов), select (для выпадающих списков). Все они сводятся к более простой команде click и поэтому они лишние. Сейчас в интерфейсе WebDriver осталась только одна избыточная команда – это submit, но может быть когда-нибудь и она будет устранена.

Кроме того, структура интерфейса проектировалась таким образом, чтобы можно было описать его на языке IDL (именно это сделано в стандарте W3C) и сделать реализации на различных языках программирования. Поэтому использовался минимум языковых идиом, минимум «скрытых» переменных, интерфейс «тупой и прямолинейный».

И благодаря той же самой простоте WebDriver прекрасно интегрируется с любыми другими инструментами, встраивается в любой стек. В этом секрет его популярности и быстрого распространения – он не пытается «победить» другие инструменты, вместо этого он интегрируется с ними.

Selenium WebDriver – это драйвер браузера

Наверняка каждый, кто сталкивался с компьютерами, даже не айтишник, знает слово «драйвер». Это такая маленькая программа, точнее программная библиотека, которая позволяет другим программам взаимодействовать с некоторым устройством. Драйвер принтера позволяет печатать что-нибудь на принтере. Драйвер диска позволяет читать и писать данные. Драйвер сетевой карты позволяет обмениваться данными с другими компьютерами по сети.

С драйвером пользователи не работают непосредственно. Они работают с прикладными программами, которые, посредством драйверов, взаимодействуют с теми или иными устройствами. Драйвер не имеет пользовательского интерфейса. Постойте, но ведь иногда бывает пользовательский интерфейс для настройки драйвера? Бывает. Но это интерфейс программы для настройки драйвера, а не самого драйвера. Драйвер имеет только программный интерфейс, его назначение состоит в том, чтобы дать возможность прикладным пользовательским программам взаимодействовать с устройством.

Так вот, Selenium WebDriver, или просто WebDriver – это драйвер браузера, то есть не имеющая пользовательского интерфейса программная библиотека, которая позволяет различным другим программам взаимодействовать с браузером, управлять его поведением, получать от браузера какие-то данные и заставлять браузер выполнять какие-то команды.

Исходя из этого определения, ясно, что WebDriver не имеет прямого отношения к тестированию. Он всего лишь предоставляет автотестам доступ к браузеру. На этом его функции заканчиваются.

Впрочем, в рамках проекта Selenium разрабатывается не только драйвер, но ещё несколько сопутствующих продуктов – Selenium Server позволяет организовать удалённый запуск браузера, при помощи Selenium Grid можно построить кластер из Selenium-серверов. Они встают в один ряд с вышеперечисленными инструментами и фреймворками, потому что также участвуют в построении системы запуска тестов. Кроме того, имеется «рекордер», который называется Selenium IDE, он умеет записывать действия пользователя и генерировать код, в котором используется интерфейс WebDriver для выполнения записанных действий.

Но главным в проекте Selenium является именно WebDriver, это ключевой элемент экосистемы Selenium.

Существуют ли другие драйверы? Разумеется.

Внутри каждого коммерческого «интегрированного» инструмента имеются драйверы браузеров, но они как правило не могут быть использованы отдельно вне этого инструмента. Есть и бесплатные открытые драйверы – Watir предоставляет доступ к основным браузерам, WatiN имеет неплохой драйвер для браузера Internet Explorer, Sahi умеет работать с «большой пятёркой» браузеров.

Читайте также: