Selenium Grid: Was es ist und wie man es einrichtet

Die Testautomatisierung ist eine entscheidende Aktivität für die schnelle Bereitstellung hochwertiger Software. Doch je größer Ihre Testsuiten werden, desto länger werden die Ausführungszeiten. Browserübergreifende Tests werden komplex. Das Iterieren und Skalieren der Automatisierung wird schwierig.

Hier kommt Selenium Grid ins Spiel – ein Game-Changer für die verteilte Testausführung.

In diesem umfassenden Leitfaden erfahren Sie, wie Selenium Grid Ihre Testautomatisierung durch parallele Tests beschleunigen kann.

Wir behandeln:

Was Selenium Grid ist und wie es funktioniert
Vorteile der Verwendung von Selenium Grid
Häufige Anwendungsfälle und Szenarien
So richten Sie es anhand von Beispielen ein
Best Practices zur Optimierung

Lass uns anfangen!

Was ist Selengitter?

Selenium Grid ist eine verteilte Testausführungsumgebung, die durch Selenium Remote Control (RC) ermöglicht wird.

Damit können Sie automatisierte Selenium-Tests parallel auf mehreren Maschinen, Browsern und Betriebssystemen ausführen – alles von einem zentralen Hub aus.

Hier sind die wichtigsten Funktionen, die Selenium Grid bietet:

Parallele Testausführung – Führen Sie Tests gleichzeitig auf mehreren Knoten aus
Cross-Browser-Tests – Führen Sie Tests über verschiedene Browser und Browserversionen hinweg durch
Multi-OS-Tests – Tests unter Windows, Linux, macOS usw.
Skalierung nach Bedarf – Erweitern Sie die Testausführungsfähigkeit durch Hinzufügen von Knoten
Lastausgleich – Hub verteilt Tests effizient auf Knoten

Diese Funktionen machen Selenium Grid für groß angelegte Automatisierungs- und Integrationstests von unschätzbarem Wert.

Schlüsselkomponenten

Selenium Grid besteht aus 3 Hauptkomponenten:

Selen Grid Hub – Der Hub ist der zentrale Controller, der Testanfragen empfängt und sie zur Ausführung an Knoten verteilt.

Selen-Gitterknoten – Knoten sind die Testausführungsumgebungen, in denen die eigentlichen Tests stattfinden. Sie können mehrere Knoten an einen Hub anschließen.

Tests/Testskripte – Die automatisierten Testskripte mithilfe der Selenium WebDriver-API, die den Code zum Ausführen bestimmter Testfälle und -szenarien enthalten.

Wie Selenium Grid funktioniert

So ermöglicht Selenium Grid die verteilte Testausführung:

Testskripte sind so konfiguriert, dass sie Testsitzungen vom Grid Hub anfordern, um einen Testfall auszuführen.
Basierend auf den Browser- und Plattformanforderungen für den Testfall weist der Hub ihn einem Knoten zu, der diese Funktionen erfüllt.
Der Knoten startet den Browser und führt das Testskript aus.
Der Testausführungsstatus und die Ergebnisse werden vom Knoten an den Hub zurückgesendet.
Der Hub übermittelt die Ergebnisse an das Testskript.

Durch die Verwaltung der Testverteilung und der Weiterleitung der Ergebnisse ermöglicht Selenium Grid eine äußerst skalierbare parallele Testausführung.

Warum Selenium Grid verwenden?

Schauen wir uns einige der wichtigsten Vorteile der Verwendung von Selenium Grid an:

Schnellere Testausführung

Dies ist für die meisten Teams der größte Motivator, Selenium Grid zu verwenden.

Die sequentielle Ausführung von Tests kann sehr lange dauern, wenn Ihre Testsuiten wachsen.

Das sequentielle Ausführen von 1000 Testfällen mit 10 Minuten pro Test würde 167 Stunden oder fast 7 Tage dauern!

Aber durch die Verwendung von Selenium Grid können Sie Testläufe problemlos über mehrere Knoten hinweg parallelisieren und so die Ausführungszeit drastisch verkürzen.

Wenn Sie beispielsweise diese 1000 Tests auf 10 Knoten verteilen, verkürzt sich die Gesamtausführungszeit auf nur 17 Stunden – viermal schneller.

Laut einer Umfrage von Testim haben sich Teams gemeldet 70 % bis 90 % schnellere Testausführung nach der Implementierung von Selenium Grid.

Erweiterte Testabdeckung

Das Testen Ihrer Anwendung auf verschiedenen Browsern, Versionen und Betriebssystemen ist entscheidend für die Qualität.

Doch die manuelle Einrichtung all dieser Testumgebungen erfordert einen enormen Aufwand.

Selenium Grid löst dieses Problem, indem es Ihnen ermöglicht, jeden Testfall in einer Mischung von Umgebungen auszuführen und Folgendes bereitzustellen:

Cross-Browser-Tests
Plattformübergreifendes Testen
Testen auf mehreren Versionen
Testen auf verschiedenen Bildschirmauflösungen

Dadurch wird sichergestellt, dass Ihre Tests maximale Permutationen abdecken und Probleme frühzeitig erkennen.

Kostenbewusst

Selenium Grid minimiert die Infrastrukturkosten, indem es Ihnen ermöglicht, bereits vorhandene Maschinen als Knoten zu nutzen.

Es sind keine zusätzlichen physischen oder virtuellen Maschinen erforderlich.

Darüber hinaus werden die Kosten für die Testwartung durch Testverteilung und zentrale Verwaltung über den Hub reduziert.

Zuverlässiges Testen

Das Verteilen von Tests auf mehrere Knoten trägt dazu bei, die Stabilität aufrechtzuerhalten, selbst wenn Tests auf einem bestimmten Knoten fehlschlagen.

Der Hub führt fehlgeschlagene Tests automatisch auf einem anderen verfügbaren Knoten erneut aus und liefert so zuverlässige Ergebnisse.

Skalierbar

Wenn Sie Ihre Testausführungskapazität erhöhen müssen, können Sie neue Knoten dynamisch an den Selenium Grid-Hub anschließen.

Diese On-Demand-Bereitstellung von Testumgebungen macht Selenium Grid sehr skalierbar.

Mozilla könnte beispielsweise Selenium Grid von 400 Knoten auf 2500 Knoten skalieren, um den erhöhten Testbedarf zu bewältigen.

Anwendungsfälle für Selenium Grid

Hier sind einige gängige Testautomatisierungsszenarien, in denen Selenium Grid Ihren Aufwand steigern kann:

Große Testsuiten

Bei Testsuiten mit Tausenden oder Zehntausenden von Testfällen kann die parallele Ausführung die Gesamtlaufzeit von Tagen auf nur noch Stunden reduzieren.

Anzahl der Tests	Sequentielle Ausführungszeit	Parallele Ausführungszeit
1000	1 Woche	17 Stunden (10 Knoten)
5000		3.5 Tage (10 Knoten)
10000		1 Woche (20 Knoten)

Integrationstests

In CI/CD-Pipelines ist die Geschwindigkeit der Testausführung entscheidend für schnelles Feedback.

Selenium Grid beschleunigt Integrationstests, indem automatisierte UI-Tests auf mehrere Knoten verteilt werden, um sie gleichzeitig auszuführen.

Testim beobachtete, wie ein Kunde aus dem Finanzdienstleistungsbereich mithilfe von Selenium Grid die Laufzeit von CI-Tests von 120 Minuten auf nur 10 Minuten reduzierte.

Browserübergreifendes Testen

Browserübergreifende Tests sind wichtig, aber ressourcenintensiv. Selenium Grid vereinfacht browserübergreifende Tests, indem es die Testverteilung automatisch abwickelt.

Sie können in einem Testlauf sehen, wie sich Ihre Anwendung auf allen gängigen Browsern verhält.

Geografisch verteilte Teams

Wenn Entwicklungsteams global verteilt sind, können Sie Selenium Grid-Knoten näher an ihren Standorten bereitstellen.

Dies ermöglicht ein schnelleres Test-Feedback und erkennt standortspezifische Probleme.

Ausbau der Testinfrastruktur

Für wachsende Teams und Anwendungen ist die manuelle Skalierung der Automatisierungsfähigkeit mühsam.

Mit Selenium Grid können Sie die Testkapazität problemlos skalieren, indem Sie je nach Bedarf dynamisch neue Knoten hinzufügen.

Selen-Gitter-Architektur

Nachdem wir nun die immensen Vorteile gesehen haben, werfen wir einen Blick unter die Haube der Architektur von Selenium Grid:

Der Hub

Der Selenium Grid Hub ist der zentrale Kontrollpunkt, der Folgendes verwaltet:

Testverteilung – empfängt Testanfragen und weist sie den Knoten zu
Knotenverwaltung – verfolgt Registrierungen und Status von Knoten
Sitzungsverwaltung – verwaltet aktive Testsitzungen über Knoten hinweg
Lastausgleich – verteilt Tests gleichmäßig auf die verfügbaren Knoten

Es stellt einen einzigen Endpunkt für die Verbindung von Testskripten bereit.

Nodes

Ein Knoten ist eine Testausführungsumgebung, die für die Ausführung automatisierter Tests konfiguriert ist.

Knoten behandeln:

Testausführung – Ausführen zugewiesener Testskripte
Browserverwaltung – Starten des konfigurierten Browsers für die Sitzung
Berichterstellung – Senden des Teststatus und der Ergebnisse an den Hub
Bereinigung – Status zwischen Testläufen zurücksetzen

Sie können jeden Knoten unterschiedlich konfigurieren:

Browsertypen und -versionen – Chrome, Firefox, Safari usw.
Betriebssysteme – Windows, Linux, macOS usw.
Bildschirmauflösungen – 720p, 1080p usw.

Dadurch können Sie unterschiedlichste Testumgebungen erstellen.

Testskripte

Die Testskripte enthalten Schritt-für-Schritt-Anweisungen zum Ausführen bestimmter Testfälle, die mit der Selenium WebDriver-API geschrieben wurden.

Sie interagieren mit dem Hub, um:

Fordern Sie Testsitzungen für eine gewünschte Browser-/Betriebssystemkonfiguration an
Führen Sie Testschritte auf dem Knoten für eine zugewiesene Sitzung aus
Melden Sie die Testergebnisse an den Hub zurück

Sie können Testskripte in Sprachen wie Java, Python, C#, Ruby usw. schreiben.

Selenium Grid einrichten

Lassen Sie uns die wichtigsten Schritte zur Einrichtung von Selenium Grid durchgehen:

Die Anforderungen:

Java JDK 8+ auf Maschinen installiert
JAR-Datei für den eigenständigen Selenium-Server heruntergeladen
WebDrivers für jeden Browser konfiguriert

Hub starten

Führen Sie diesen Befehl aus, um den Selenium Grid Hub zu starten:


java -jar selenium-server-.jar hub

Dadurch wird der Hub standardmäßig auf Port 4444 gestartet.

Knoten registrieren

Führen Sie auf jeder Maschine, die Sie als Knoten verwenden möchten, Folgendes aus:

  
java -jar selenium-server-.jar node

Dadurch wird die Maschine mit Standardkonfigurationen registriert.

Sie können Browserfunktionen für den Knoten angeben, z. B.:


java -jar selenium-server-.jar node --browser browserName=chrome,version=109

Führen Sie diesen Befehl auf allen Computern aus, die Sie als Selenium-Knoten konfigurieren möchten.

Testskripte konfigurieren

Aktualisieren Sie Testskripte, um eine Verbindung zum Hub herzustellen, indem Sie dessen URL angeben:


WebDriver driver = new RemoteWebDriver(new URL("http://<hub_ip>:4444/"), options);

Der Hub verteilt die Tests automatisch an die Knoten.

Vergrößern

Sie können weitere Knoten hinzufügen, indem Sie Schritt 2 wiederholen. Der Hub verteilt die Last auf alle verfügbaren Knoten.

Ausführen von Tests auf Selenium Grid

Sehen wir uns anhand eines Python-Beispiels an, wie wir Selenium-Tests im Grid ausführen können:

from selenium import webdriver

grid_hub = "http://1.2.3.4:4444/wd/hub"

# Browser options
chrome_options = webdriver.ChromeOptions() 
firefox_options = webdriver.FirefoxOptions()

# Test for Chrome
driver = webdriver.Remote(command_executor=grid_hub, options=chrome_options)
driver.get("http://www.google.com")
print("Chrome title is: " + driver.title)
driver.quit() 

# Test for Firefox
driver = webdriver.Remote(command_executor=grid_hub, options=firefox_options) 
driver.get("http://www.google.com")
print("Firefox title is: " + driver.title)
driver.quit()

Dieses Skript demonstriert die parallele Ausführung desselben Tests in Chrome und Firefox mit Selenium Grid.

Schlüssel-Kompetenzen

Das Testskript stellt über RemoteWebDriver eine Verbindung zum Hub her
Browserspezifische Optionen werden separat konfiguriert
Der Hub verteilt Tests automatisch an geeignete Knoten
Für eine Skalierung ist lediglich das Anschließen weiterer Knoten erforderlich

Durch die Handhabung der Testverteilung ermöglicht Ihnen Selenium Grid, sich auf das Schreiben großartiger Testskripte zu konzentrieren, anstatt die Infrastruktur zu verwalten.

Praxisbeispiele

Hier sind einige Tipps zur Optimierung Ihres Selenium Grid-Setups:

Automatisieren Sie die Knotenverwaltung

Verwenden Sie Tools wie Docker und Kubernetes, um das Hochfahren von Knoten je nach Bedarf zu automatisieren. Dies verbessert die Skalierbarkeit.

Knoten Containerisieren

Containerplattformen wie Docker helfen dabei, konsistent identische, schlanke Knotenumgebungen zu erstellen.

Verwenden Sie einen Testplaner

Planen Sie Testläufe außerhalb der Spitzenzeiten, um die Last zu verteilen und die Ressourcennutzung zu maximieren.

Implementieren Sie Wiederholungsversuche

Konfigurieren Sie fehlgeschlagene Tests so, dass sie aus Gründen der Zuverlässigkeit automatisch auf einem anderen Knoten wiederholt werden.

Führen Sie einen Lasttest durch

Führen Sie einen Belastungstest für Ihre Selenium Grid-Bereitstellung durch, um die maximale Kapazität zu ermitteln und Engpässe zu vermeiden.

Nutzung überwachen

Verfolgen Sie die Knotenauslastung im Laufe der Zeit, um die Knotenerweiterung zu planen und die Hub-Registrierung zu optimieren.

Key Take Away

Zum Abschluss hier die wichtigsten Dinge, die Sie über Selenium Grid wissen sollten:

Es ermöglicht eine schnelle parallele Testausführung durch die Verteilung von Tests auf mehrere Knoten.
Der Hub verwaltet die Testzuteilung, während die Knoten die eigentliche Testausführung durchführen.
Selenium Grid macht die Testautomatisierung im großen Maßstab extrem schnell und effizient.
Es vereinfacht browserübergreifende Tests und Integrationstests mit parallelen Läufen.
Die Einrichtung erfordert nur minimalen Aufwand – lediglich das Starten eines Hubs und das Anschließen von Knoten.
Sie können die Testfähigkeit einfach erweitern, indem Sie bei Bedarf weitere Knoten hinzufügen.
Containerisierungs- und Orchestrierungstools können die Verwaltung und Nutzung verbessern.

Wenn Sie also mit langsamer, komplexer Testautomatisierung oder CI-Engpässen zu kämpfen haben, ist Selenium Grid die Lösung. Seine verteilte Architektur revolutioniert die Testausführung im großen Maßstab.

Probieren Sie es aus und lassen Sie mich wissen, wenn Sie weitere Fragen haben!